Τι είναι η χρωμοσωμική μετάθεση;

Το χρωμοσωμική μετάλλαξη είναι μια διαδικασία τυχαίας κατανομής των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της διαίρεσης των σεξουαλικών κυττάρων (meiosis), η οποία συμβάλλει στη δημιουργία νέων χρωμοσωμικών συνδυασμών.

Είναι ένας μηχανισμός που προσδίδει αύξηση της μεταβλητότητας στα θυγατρικά κύτταρα λόγω του συνδυασμού μητρικών και πατρικών χρωμοσωμάτων.

Τα αναπαραγωγικά κύτταρα (γαμέτες) παράγονται με τη μείωση, που είναι ένας τύπος κυτταρικής διαίρεσης παρόμοιας με τη μίτωση. Μία από τις διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων κυτταρικής διαίρεσης είναι ότι γεγονότα που αυξάνουν τη γενετική μεταβλητότητα των απογόνων συμβαίνουν στη μείωση..

Αυτή η αύξηση της ποικιλομορφίας αντικατοπτρίζεται στα διακριτικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζονται από τα άτομα που παράγονται στη γονιμοποίηση. Για το λόγο αυτό, τα παιδιά δεν φαίνονται ακριβώς όπως οι γονείς ή οι αδελφοί των ίδιων γονέων φαίνονται ίσοι μεταξύ τους, εκτός εάν είναι πανομοιότυπα δίδυμα.

Αυτό είναι σημαντικό επειδή η δημιουργία νέων συνδυασμών γονιδίων αυξάνει τη γενετική ποικιλομορφία του πληθυσμού και συνεπώς υπάρχει ένα ευρύτερο φάσμα δυνατοτήτων για να είναι σε θέση να προσαρμοστεί σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Η μεταστοιχείωση χρωμοσωμάτων εμφανίζεται στη μεταφάση Ι

Κάθε είδος έχει καθορισμένο αριθμό χρωμοσωμάτων, στον άνθρωπο είναι 46 και αντιστοιχεί σε δύο σειρές χρωμοσωμάτων.

Επομένως, λέγεται ότι το γενετικό φορτίο στον άνθρωπο είναι "2n", αφού ένα σύνολο χρωμοσωμάτων προέρχεται από τα ωάρια της μητέρας (n) και το άλλο από το σπέρμα του πατέρα (n).

Η σεξουαλική αναπαραγωγή συνεπάγεται τη συγχώνευση των θηλυκών και αρρενωδών γαμετών, όταν συμβαίνει αυτό, το γενετικό φορτίο αντιγράφει ένα νέο άτομο με φορτίο (2n).

Οι ανθρώπινοι γαμετοί, τόσο θηλυκοί όσο και αρσενικοί, περιέχουν ένα ενιαίο σύνολο γονιδίων που αποτελείται από 23 χρωμοσώματα, και γι 'αυτό έχουν γενετικό φορτίο "n".

Δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις εμφανίζονται στη μείοσι. Η μεταστοιχείωση χρωμοσωμάτων εμφανίζεται σε ένα από τα στάδια της πρώτης διαίρεσης, που ονομάζεται μεταφάση Ι. Εδώ, τα ομόλογα χρωμοσώματα της πατρικής και της μητέρας ευθυγραμμίζονται και στη συνέχεια διαιρούνται. τυχαία μεταξύ των κυττάρων που προκύπτουν. Είναι αυτή η τυχαία που δημιουργεί μεταβλητότητα.

Ο αριθμός των πιθανών συνδυασμών είναι 2 που αυξάνεται σε n, ο οποίος είναι ο αριθμός των χρωμοσωμάτων. Για την περίπτωση του ανθρώπου n = 23, τότε θα απομείνει το 2, 3, με αποτέλεσμα περισσότερους από 8 εκατομμύρια πιθανών συνδυασμών μεταξύ των μητρικών και πατρικών χρωμοσωμάτων.

Βιολογική σημασία

Η μεϊόσις είναι μια σημαντική διαδικασία για να διατηρείται σταθερός ο αριθμός των χρωμοσωμάτων από γενιά σε γενιά.

Για παράδειγμα, τα αυγά της μητέρας παράγονται από μειοτικές διαιρέσεις των κυττάρων των ωοθηκών, οι οποίες ήταν 2η (διπλοειδές) και στη συνέχεια η μείοσία έγινε η (απλοειδής).

Μια παρόμοια διαδικασία δημιουργεί το ν (απλοειδές) σπέρμα από τα κύτταρα των όρχεων, τα οποία είναι 2n (διπλοειδές). Κατά τη γονιμοποίηση του θηλυκού γαμέτη (n) με το αρσενικό γαμέτα (n), αποκαθίσταται η διπλοειδής, δηλ. Δημιουργείται ζυγωτό με 2n φορτίο, το οποίο στη συνέχεια θα γίνει ένα ενήλικο άτομο για να επαναλάβει τον κύκλο.

Η μεϊόση έχει επίσης άλλους σημαντικούς μηχανισμούς που καθιστούν δυνατή την περαιτέρω αύξηση της μεταβλητότητας με τη δημιουργία διαφορετικών συνδυασμών γονιδίων μέσω ενός μηχανισμού γενετικού ανασυνδυασμού που ονομάζεται διάβαση (ή διάσχιση στα αγγλικά). Έτσι, κάθε gamete που παράγεται έχει ένα μοναδικό συνδυασμό.

Χάρη σε αυτές τις διαδικασίες, οι οργανισμοί αυξάνουν τη γενετική ποικιλότητα στους πληθυσμούς τους, γεγονός που αυξάνει τις δυνατότητες προσαρμογής στις μεταβολές των περιβαλλοντικών συνθηκών και στην επιβίωση του είδους.

Αναφορές

1. Alberts, Β., Johnson, Α., Lewis, J., Morgan, D., Raff, Μ., Roberts, Κ. & Walter, Ρ. (2014). Μοριακή Βιολογία του Κυττάρου (6η έκδ.). Garland Science.
2. Griffiths, Α., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Εισαγωγή στη Γενετική Ανάλυση (11η έκδοση). W.H. Freeman.
3. Lodish, H., Berk, Α, Kaiser, C., Krieger, Μ, Bretscher, Α, Ploegh, H., Amon, Α & Martin, Κ (2016). Molecular Cell Biology (8η έκδοση). W. Η. Freeman and Company.
4. Mundingo, Ι. (2012). Εγχειρίδιο Προετοιμασίας Βιολογία 1ο και 2ο Μέσο: Υποχρεωτική κοινή ενότητα. Εκδόσεις του Καθολικού Πανεπιστημίου της Χιλής.
5. Mundingo, Ι. (2012). Εγχειρίδιο Προετοιμασίας PSU Βιολογία 3ο και 4ο Μέσο: Προαιρετική ενότητα. Εκδόσεις του Καθολικού Πανεπιστημίου της Χιλής.
6. Snustad, D. & Simmons, Μ. (2011). Αρχές Γενετικής (6η έκδ.). John Wiley και Sons.