Kromosomaalinen permutaatio on prosessi, satunnaista jakautumista solunjakautumisen aikana kromosomien sukupuolen (meioosin), joka vaikuttaa osaltaan tuottaa uutta kromosomaalisen yhdistelmiä.
Se on mekanismi, joka lisää variaatiota tytärisoluihin äidin ja isän kromosomien yhdistelmän vuoksi.
Lisääntymissolut (sukusolut) tuotetaan meioosilla, joka on mitoosin kaltainen solujakauma. Yksi eroista näiden kahden tyyppisen solujakauman välillä on se, että meioosissa tapahtuu tapahtumia, jotka lisäävät jälkeläisten geneettistä vaihtelua.
Tämä monimuotoisuuden lisääntyminen heijastuu hedelmöittymisessä syntyvien yksilöiden ominaispiirteissä. Tästä syystä lapset eivät näytä täsmälleen samalta kuin heidän vanhempansa, eivätkä samojen vanhempien sisarukset näytä samoilta toisilleen, elleivät he ole identtisiä kaksosia.
Tämä on tärkeää, koska uusien geenikombinaatioiden luominen lisää väestön geneettistä monimuotoisuutta, ja siksi sen laajemmat mahdollisuudet pystyvät sopeutumaan erilaisiin ympäristöolosuhteisiin.
Kromosomien permutaatio tapahtuu metafaasissa I
Kullakin lajilla on määritelty määrä kromosomeja, ihmisillä niitä on 46 ja vastaa kahta kromosomiryhmää.
Siksi ihmisen geenikuormituksen sanotaan olevan "2n", koska yksi kromosomiryhmä tulee äidin (n) munista ja toinen isän (n) siittiöistä.
Seksuaaliseen lisääntymiseen sisältyy naisen ja uroksen sukusolujen fuusio, kun tämä tapahtuu, geneettinen kuormitus kaksinkertaistuu, jolloin syntyy uusi yksilö kuormalla (2n).
Ihmisen sukusolut, sekä naisen että miehen, sisältävät yhden geenisarjan, joka koostuu 23 kromosomista, minkä vuoksi heillä on n-geneettinen kuormitus.
Meioosissa tapahtuu kaksi peräkkäistä solujakautumista. Kromosomien permutaatio tapahtuu yhdessä ensimmäisen jakautumisen vaiheissa, nimeltään metafaasi I. Tässä homologiset isän- ja äidin kromosomit rinnastuvat ja jakautuvat sitten satunnaisesti tuloksena olevien solujen kesken. Juuri tämä satunnaisuus tuottaa vaihtelua.
Mahdollisten yhdistelmien lukumäärä on 2 nostettu arvoon n, mikä on kromosomien lukumäärä. Ihmisissä n = 23, silloin 2²³ jää, mikä johtaa yli 8 miljoonaan mahdolliseen yhdistelmään äidin ja isän kromosomien välillä.
Biologinen merkitys
Meioosi on tärkeä prosessi kromosomien lukumäärän pitämiseksi vakiona sukupolvesta toiseen.
Esimerkiksi äidin munasolut muodostuvat munasarjojen mejoottisista jakautumista, jotka olivat 2n (diploidi) ja meioosin jälkeen niistä tuli n (haploidisia).
Samanlainen prosessi tuottaa n (haploidia) siittiötä kivessoluista, jotka ovat 2n (diploidi). Kun naaraspuolinen sukusolu (n) hedelmöitetään uros sukusolulla (n), diploidia palautetaan, eli syntyy 2n: n varautunut tsygootti, josta tulee myöhemmin aikuinen yksilö toistamaan jakso.
Meioosilla on myös muita tärkeitä mekanismeja, jotka sallivat variaablisuuden lisäämisen edelleen luomalla geenien erilaisia yhdistelmiä geneettisen yhdistelmämekanismin kautta, jota kutsutaan ristinopeudeksi (tai ylittämällä). Siten jokaisella tuotetulla sukusolulla on ainutlaatuinen yhdistelmä.
Näiden prosessien ansiosta organismit lisäävät populaatioidensa geneettistä monimuotoisuutta, mikä lisää mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteiden vaihteluihin ja lajien säilymiseen.
Viitteet
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Solun molekyylibiologia (6. painos). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Johdatus geneettiseen analyysiin (11. painos). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. ja Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. painos). WH Freeman ja yritys.
- Mundingo, I. (2012). Manuaalinen valmistelubiologia 1. ja 2. väliaine: Pakollinen yhteinen moduuli. Painos Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). PSU: n biologian valmisteluopas 3. ja 4. väliaine: valinnainen moduuli. Painos Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Genetiikan periaatteet (6. painos). John Wiley ja pojat.