Περιεχόμενο
- Αναπαραγωγή DNA
- Διασχίζοντας τη Βιολογία: Alleles
- Μηχανική της διασταύρωσης
- Συχνότητα διέλευσης: Μεΐωση
- Γενετική ποικιλομορφία
Ένα γονίδιο ορίζεται ως μια μονάδα κληρονομικότητας που μεταφέρεται από τη μια γενιά στην άλλη, σύμφωνα με το MedicineNet.com. Τα γονίδια περιείχαν σύντομες αλληλουχίες δεοξυριβονουκλεϊνικού οξέος ή DNA και είναι διατεταγμένες κατά μήκος των χρωμοσωμάτων. Τα χρωμοσώματα είναι απλά μακρές αλληλουχίες DNA που αποτελείται από πολλά γονίδια. Οι γενετιστές ορίζουν την "διασταύρωση" ως μια διαδικασία με την οποία ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων ευθυγραμμίζεται στενά μεταξύ τους και ανταλλάσσει τμήματα γονιδίων που περιέχουν DNA κατά τη διάρκεια της αντιγραφής. Η διέλευση είναι επίσης γνωστή ως γενετικός ανασυνδυασμός.
Αναπαραγωγή DNA
Υπάρχουν δύο διαφορετικές διεργασίες αντιγραφής DNA που εμφανίζονται σε φυτά και ζώα. Η πρώτη, μίτωση, συμβαίνει όταν ένα κύτταρο αναπαράγεται για να σχηματίσει δύο αντίγραφα του εαυτού του. Η δεύτερη διαδικασία αντιγραφής ονομάζεται μεΐωση και εμφανίζεται μόνο στη δημιουργία σπερματοζωαρίων ή ωαρίων. Η μείωση ξεκινά με ένα κύτταρο που περιέχει ζεύγη χρωμοσωμάτων και τελειώνει με δύο κύτταρα που περιέχουν μεμονωμένα αντίγραφα από κάθε χρωμόσωμα. Όταν ένα σπέρμα και ένα αυγό συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα ζύγω, όπως ονομάζεται ένα έμβρυο στα πρώτα του στάδια, σχηματίζουν ζεύγη χρωμοσωμάτων. Η διέλευση εμφανίζεται τόσο κατά τη διάρκεια της μίτωσης όσο και της μείωσης, μολονότι η συχνότητα είναι πολύ μεγαλύτερη στη μείωση, σύμφωνα με το Science Gateway.
Διασχίζοντας τη Βιολογία: Alleles
Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων ενός οργανισμού ποικίλλει μεταξύ των ειδών. οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη ή 46 χρωμοσώματα συνολικά. Τα ζεύγη αποτελούνται από δύο αντίγραφα του κάθε χρωμοσώματος. Ωστόσο, τα αντίγραφα μπορεί να μην είναι ταυτόσημα, καθώς συχνά περιέχουν διαφορετικά αλλήλια. Ένα αλλήλιο είναι μια εναλλακτική μορφή ενός γονιδίου, σύμφωνα με την Access Science. Για παράδειγμα, ένα τμήμα DNA σε κάθε τμήμα χρωμοσώματος μπορεί να κωδικοποιεί το χρώμα των ματιών, αν και ένα χρωμόσωμα μπορεί να κωδικοποιεί για καφέ μάτια και το άλλο για μπλε μάτια. Το χρώμα του ματιού που εκφράζεται εξαρτάται από το γονίδιο που κυριαρχεί. Η διασταύρωση εμφανίζεται συχνότερα μεταξύ διαφορετικών αλληλόμορφων που κωδικοποιούν το ίδιο γονίδιο.
Μηχανική της διασταύρωσης
Τα χρωμοσώματα συνήθως υπάρχουν σε μια συμπαγή, υπερ-περιέλιξη κατάσταση. Κατά τη διάρκεια της μίτωσης και της μείωσης, πρέπει να ξετυλίγονται για να επιτρέψουν την αναπαραγωγή. Αυτό συμβαίνει όταν τα ένζυμα κάνουν διαλείμματα σε διάφορα σημεία κατά μήκος των χρωμοσωμάτων, επιτρέποντάς τους να χαλαρώσουν και να αντιγραφούν. Μετά την αντιγραφή, ένα άλλο σύνολο ενζύμων επανασυνδέει τα θραύσματα του DNA. Τα ζεύγη χρωμοσωμάτων βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών. Στην ξετυλιγμένη και κατακερματισμένη φάση, τμήματα ϋΝΑ ίσων μεγεθών μπορούν να αντικατασταθούν και στη συνέχεια να επανακολληθούν σχηματίζοντας ένα χρωμόσωμα με διαφορετικό συνδυασμό αλληλόμορφων από ό, τι ξεκίνησε, σύμφωνα με το Science Gateway.
Συχνότητα διέλευσης: Μεΐωση
Σύμφωνα με την αρχή του φύλου, η συχνότητα της διάβασης μέσα στο γονιδίωμα ενός ατόμου δεν είναι συνεπής. Υπάρχουν καυτά σημεία, έτσι που ονομάζονται καθώς περνούν με μεγαλύτερη συχνότητα από το μέσο όρο, καθώς και κρύες κηλίδες που σπάνια ανασυνδυάζονται. Στον άνθρωπο, παρατηρήθηκε επίσης διαφορά μεταξύ των φύλων, με το μέσο αρσενικό να έχει διασταυρωμένα συμβάντα περίπου 57 φορές κατά τη διάρκεια της μείωσης, ενώ στις γυναίκες υπολογίζεται ότι εμφανίζεται 75 φορές κατά την ίδια φάση.
Γενετική ποικιλομορφία
Ένα πλεονέκτημα της διασταύρωσης είναι ότι διατηρεί τη γενετική ποικιλότητα μέσα σε έναν πληθυσμό, επιτρέποντας τη μετάβαση εκατομμυρίων διαφορετικών γενετικών συνδυασμών από τους γονείς στους απογόνους. Η γενετική ποικιλότητα είναι πολύ σημαντική για τη μακροπρόθεσμη επιβίωση ενός είδους. Χωρίς την υπέρβαση, η μείοσις και η μίτωση δεν μπορούν να παράγουν τη γενετική ποικιλομορφία που είναι απαραίτητη για να επιβιώσουν οι πληθυσμοί δυσμενείς συνθήκες, όπως η ξηρασία ή η ασθένεια.