В хромозомна пермутация е процес на случаен принцип разпределение на хромозомите по време на клетъчното делене пол (мейоза), което допринася за образуването на нови хромозомни комбинации.
Това е механизъм, който придава увеличаване на променливостта на дъщерните клетки поради комбинацията от майчини и бащински хромозоми.
Репродуктивните клетки (гамети) се произвеждат чрез мейоза, която е вид клетъчно деление, подобно на митозата. Една от разликите между тези два типа клетъчно делене е, че в мейозата се случват събития, които увеличават генетичната изменчивост на потомството.
Това увеличение на разнообразието се отразява в отличителните характеристики, представени от индивидите, генерирани при оплождането. Поради тази причина децата не изглеждат точно както техните родители, нито братята и братята на едни и същи родители изглеждат еднакво помежду си, освен ако не са еднояйчни близнаци.
Това е важно, тъй като генерирането на нови комбинации от гени увеличава генетичното разнообразие на популацията и вследствие на това има по-широк спектър от възможности той да може да се адаптира към различни условия на околната среда.
Хромозомната пермутация се случва в метафаза I
Всеки вид има определен брой хромозоми, при хората има 46 и съответства на две групи хромозоми.
Следователно се казва, че генетичното натоварване при хората е "2n", тъй като единият набор от хромозоми идва от (n) яйцата на майката, а другият - от спермата на бащата (n).
Сексуалната репродукция включва сливане на женски и мъжки гамети, когато това се случи, генетичният товар се удвоява, генерирайки нов индивид с товар (2n).
Човешките гамети, както женски, така и мъжки, съдържат един набор от гени, съставени от 23 хромозоми, поради което те имат „n” генетично натоварване.
При мейоза възникват две последователни клетъчни деления. Пермутацията на хромозомите се случва в един от етапите на първото деление, наречен метафаза I. Тук хомоложните бащинни и майчински хромозоми се подреждат и след това се разделят на случаен принцип между получените клетки. Именно тази случайност генерира променливост.
Броят на възможните комбинации е 2 повишен до n, което е броят на хромозомите. В случая с хора n = 23, тогава ще остане 2²³, което води до повече от 8 милиона възможни комбинации между майчината и бащинската хромозоми.
Биологично значение
Мейозата е важен процес за поддържане на постоянен брой хромозоми от поколение на поколение.
Например, овулите на майката се генерират от мейотични деления на клетките на яйчниците, които са били 2n (диплоидни) и след мейозата те стават n (хаплоидни).
Подобен процес генерира n (хаплоидни) сперматозоиди от клетки на тестисите, които са 2n (диплоидни). Когато женската гамета (n) е оплодена с мъжката гамета (n), диплоидията се възстановява, тоест се генерира 2n заредена зигота, която по-късно ще стане възрастен индивид, който ще повтори цикъла.
Мейозата има и други важни механизми, които позволяват да се повиши променливостта чрез създаване на различни комбинации от гени чрез механизъм на генетична рекомбинация, наречен кръстосване (или пресичане на английски). По този начин всяка гама, която се произвежда, има уникална комбинация.
Благодарение на тези процеси организмите увеличават генетичното разнообразие в популациите си, което увеличава шансовете за адаптиране към измененията в условията на околната среда и оцеляването на вида.
Препратки
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Молекулярна биология на клетката (6-то изд.). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Въведение в генетичния анализ (11-то издание). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Молекулярна клетъчна биология (8-мо изд.). WH Freeman и компания.
- Mundingo, I. (2012). Ръчна подготовка Биология 1-ва и 2-ра среда: Задължителен общ модул. Издания Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). Ръководство за подготовка на биология на PSU 3-та и 4-та среда: незадължителен модул. Издания Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Принципи на генетиката (6-то изд.). Джон Уайли и синове.