Den kromosomale permutasjon er en prosess med tilfeldig fordeling av kromosomer under celledeling kjønn (meiose), som bidrar til frembringelse av nye kromosomale kombinasjoner.
Det er en mekanisme som gir en økning i variasjon til datterceller på grunn av kombinasjonen av mors og faderlige kromosomer.
Reproduksjonsceller (gameter) produseres av meiose, som er en type celledeling som ligner på mitose. En av forskjellene mellom disse to typene celledeling er at hendelser forekommer i meiose som øker den genetiske variasjonen til avkommet.
Denne økningen i mangfoldet gjenspeiles i de særtrekkene som presenteres av individene generert i befruktningen. Av den grunn ser ikke barna nøyaktig det samme som foreldrene, og søsken til de samme foreldrene ser ikke like ut for hverandre, med mindre de er identiske tvillinger.
Dette er viktig fordi generasjonen av nye genkombinasjoner øker det genetiske mangfoldet i befolkningen, og det derfor er et bredere spekter av muligheter for å kunne tilpasse seg forskjellige miljøforhold.
Kromosompermutering forekommer i metafase I
Hver art har et definert antall kromosomer, hos mennesker er det 46 og tilsvarer to sett med kromosomer.
Derfor sies den genetiske belastningen hos mennesker å være "2n", siden det ene settet med kromosomer kommer fra mors (n) egg og det andre fra far (n) sædcellen.
Seksuell reproduksjon innebærer fusjon av kvinnelige og mannlige gameter, når dette oppstår blir den genetiske belastningen doblet, og genererer et nytt individ med en belastning (2n).
Menneskelige gameter, både kvinnelige og mannlige, inneholder et enkelt sett gener som består av 23 kromosomer, og det er grunnen til at de har "n" genetisk belastning.
To påfølgende celledelinger forekommer i meiose. Kromosompermutering forekommer i et av trinnene i den første divisjonen, kalt metafase I. Her stiller de homologe fedre- og morskromosomene seg opp og blir deretter tilfeldig delt mellom de resulterende cellene. Det er denne tilfeldigheten genererer variabilitet.
Antall mulige kombinasjoner er 2 hevet til n, som er antall kromosomer. Når det gjelder mennesker n = 23, vil 2²³ forbli, noe som resulterer i mer enn 8 millioner mulige kombinasjoner mellom mors- og fedrekromosomer.
Biologisk betydning
Meiose er en viktig prosess for å holde antall kromosomer konstant fra generasjon til generasjon.
For eksempel genereres mors eggløsninger fra meiotiske delinger av cellene i eggstokkene, som var 2n (diploid) og etter meiose ble de n (haploide).
En lignende prosess genererer n (haploid) sæd fra cellene i testiklene, som er 2n (diploid). Når den kvinnelige gameten (n) befruktes med den mannlige gameten (n), blir diploidi gjenopprettet, det vil si at det genereres en 2n ladet zygote som senere vil bli et voksent individ til å gjenta syklusen.
Meiosis har også andre viktige mekanismer som gjør at variasjonen kan økes ytterligere ved å skape forskjellige kombinasjoner av gener gjennom en genetisk rekombinasjonsmekanisme som kalles crossover (eller kryssing av). Dermed har hvert gamet som produseres en unik kombinasjon.
Takket være disse prosessene øker organismer det genetiske mangfoldet i populasjonene, noe som øker sjansene for å tilpasse seg variasjoner i miljøforhold og artenes overlevelse.
referanser
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. utg.). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduksjon til genetisk analyse (11. utg.). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. utg.). WH Freeman and Company.
- Mundingo, I. (2012). Manuell forberedelse Biologi 1. og 2. medium: Obligatorisk fellesmodul. Utgaver Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). PSU Biology Preparation Manual 3. og 4. medium: Valgfri modul. Utgaver Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6. utg.). John Wiley og sønner.