Trecere peste
Această intrare sau secțiune despre genetică nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Încrucișarea este schimbul de porțiuni omoloage de material genetic care are loc între două cromatide ale cromozomilor omologi în timpul meiozei . Este un mecanism important de recombinare genetică în fiecare părinte care permite o mai mare varietate a organismelor descendente din reproducerea sexuală .
În primele etape ale ciclului reproductiv al celulei, fiecare unitate funcțională a ADN-ului se duplică, formând două cromatide care se unesc în cromozom . Ulterior, în timpul profazei lungi I a primei diviziuni meiotice , are loc schimbul cromatidic de două copii ale cromozomilor omologi, astfel încât cromatida care va fi transmisă unui gamet cu a doua diviziune meiotică ( cromatida recombinantă ) va fi o combinație de fragmente care provin din ambii cromozomi ai generației anterioare. Efectul este o recombinare a alelelor genelor asociate cu fragmentele schimbate, care este o sursă foarte importantă de variabilitate genetică. Schimbul este facilitat de alinierea cromozomilor omologi determinați de complexul sinaptonemic. În acest proces nu există pierderi sau achiziții de material genetic.
O altă funcție indispensabilă a încrucișării este de a permite o segregare corectă a cromozomilor omologi în prima diviziune meiotică, favorizând formarea de gameți viabili. De fapt, experimentele efectuate pe Saccharomyces cerevisiae au arătat că, prin inactivarea proteinei implicate în activarea traversării (Spo11), vitalitatea gametilor este redusă drastic cu 99%.
Detaliat
La începutul profazei meiotice I, după ce cromozomii s-au duplicat, cromozomii omologi se împerechează. Odată ce contactul dintre cei doi omologi a avut loc la un moment dat, împerecherea continuă, așa cum se întâmplă într-un fermoar, pentru întreaga lungime a cromatidelor . Deoarece fiecare cromozom este alcătuit din două cromatide identice, împerecherea omologilor implică de fapt patru cromatide; de aceea acest set de cromozomi omologi se numește tetrad (din grecescul τετρα- , tetra , care înseamnă „patru”).
În acest moment poate apărea un proces important care poate modifica structura genetică a cromozomilor. Acest proces, cunoscut exact sub numele de cross-over , este determinat de schimbul de segmente corespunzătoare ale omologului său. În regiunile în care are loc încrucișarea , cromatidele unui omolog sunt rupte și aceste segmente sunt schimbate cu porțiunile corespunzătoare ale cromatidelor celuilalt omolog. Fracturile sunt apoi sudate și consecința acestui proces este că cromatidele fiecărui omolog nu mai conțin un material genetic identic: cromozomul de origine maternă conține acum porțiuni ale cromozomului omolog de origine paternă și invers. Prin urmare, încrucișarea este un mecanism important de recombinare a materialului genetic provenit de la cei doi părinți. Frecvența de încrucișare între două gene situate pe același cromozom depinde de distanța fizică a acelorași gene; cu cât distanța este mai mare, cu atât este mai mare frecvența de schimb. Drept urmare, copilul moștenește un amestec aleatoriu de alele ale celor doi părinți pentru diferitele personaje. Prin urmare, la toate organismele care se reproduc sexual, încrucișarea este responsabilă de variabilitatea genetică a indivizilor care aparțin aceleiași specii.
Acest proces special poate apărea în populațiile în care se întâmplă ca culoarea ochilor și caracterul culorii părului, care în speciile umane sunt asociate, să fie supărat, prin urmare găsim oameni cu ochi deschisi, păr întunecat și invers. Acest schimb, denumit clasic încrucișare , este unul dintre rezultatele recombinării omoloage, care duce la schimbul fizic de secvențe de ADN între cromozomi. Primul model de încrucișare a fost propus de Robin Holliday în 1964 și explică câteva etape cheie ale recombinării omoloage bazate pe o serie de pași fundamentali:
- Alinierea a două molecule de ADN omoloage.
- Introducerea rupturilor de ADN. Pauzele pot implica doar un fir de dublă spirală sau ambele fire.
- Formarea, între cele două molecule de ADN care se recombină, a unei regiuni de împerechere scurte între baze (numită „ joncțiunea Holliday ”).
- Mișcarea joncțiunii Holliday („migrația chiasmei”).
- Tăierea sau „rezoluția” joncțiunii Holliday.
Recombinarea meiotică începe cu ruperea firelor duble care sunt introduse în ADN de proteina Spo11. Apoi, una sau mai multe nucleaze digeră capătul 5 'generat de pauzele cu catenă dublă pentru a produce un capăt 3' cu catenă simplă. Recombinaza specifică pentru meioză Dmc1 și recombinaza Rad51 acoperă ADN monocatenar pentru a forma catene de nucleoproteine. Recombinazele catalizează invazia cromatidei opuse de către ADN, provocând dislocarea catenei complementare, care apare ulterior catenei unice generate de celălalt capăt generat de ruptura inițială. Structura tetraedrică rezultată este un schimb de filamente încrucișate, cunoscut sub numele de joncțiunea Hollyday . Contactul dintre două cromatide care vor întâlni intersecția este cunoscut sub numele de chiasma .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre trecere
linkuri externe
- ( EN ) Crossing-over , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 32185 · LCCN (EN) sh85034296 · GND (DE) 4258135-7 · BNF (FR) cb122670550 (data) |
|---|
