8.3: Meioottisen Rekombinaatio

diploidi organismi on kaksi kopiota jokaisesta kromosomista. Jos se on neljä kromosomia on kaksi paria, A ja A’ ja B ja B’, ei neljä eri kromosomit A, B, C ja D. Yksi kopio kutakin kromosomia tuli sen isä (esim. A ja B) ja yksi kopio kustakin tuli sen äiti (esim. A’ ja B’). Meioosi on prosessi, pelkistetty jako, jossa diploidi organismi tuottaa haploideja sukusoluja (tässä tapauksessa, jossa kaksi kromosomia), ja jokainen sukusolujen on vain yksi kappale kutakin kromosomia., Tässä esimerkki, meioosin ei ole tuottaa sukusoluja, joissa on A-ja A-tai B ja B’, vaan se tuottaa solujen ja B tai A ja B tai A ja B, tai A’ ja B’. Homologisia kromosomit, joista kukin koostuu kahdesta sisar kromatidia, ovat parina ensimmäisen vaiheen aikana meioosin, esim., jossa A’ ja B-B’ (Kuva 8.3; ks. myös Viikunat. 1, 3 ja 1, 4). Sitten homologiset kromosomit ovat siirretty erillisiin soluihin lopussa ensimmäisen vaiheen, vakuuttaa, että kaksi homologeista, jotka eivät pysy yhdessä aikana pelkistävä divisioonan toisen vaiheen meioosin., Näin jokainen sukusolu saa geneettisen materiaalin haploidisen komplementin eli yhden kopion jokaisesta kromosomista. Yhdistelmä kaksi haploidi sarjaa kromosomit aikana lannoitus palauttaa diploidi valtion, ja sykli voi jatkaa. Yhden kromosomikopion jakamatta jättämisellä kullekin sukusolulle on vakavia seurauksia. Kromosomin yhden kopion puuttuminen muuten diploidisesta tsygootista on todennäköisesti kohtalokasta. Kromosomin ylimääräinen kopio (trisomia) aiheuttaa myös ongelmia., Ihmisillä, trisomia kromosomit 15 tai 18 tulokset perinataalisen kuoleman ja trisomia 21 johtaa kehityshäiriöitä vikoja tiedossa kuin Downin oireyhtymä.

kyky homologiset kromosomit pariksi ensimmäisen vaiheen aikana meioosin on olennaista menestys tämän prosessin, joka ylläpitää oikea haploidi joukko kromosomien sukusolujen. Rekombinaatio on olennainen osa homologisten kromosomien pariutumista. Sitä tapahtuu, välillä ei-sisar kromatidia aikana pachytene-vaiheessa meioosin I (ensimmäisen vaiheen meioosin) ja mahdollisesti ennen, kun homologiset kromosomit ovat linjassa zygotene (Kuva 8.3). Rekombinaation risteytykset näkyvät diploteenivaiheessa., Tämän vaiheen aikana, homologiset kromosomit osittain erillisiä, mutta ne ovat edelleen järjestetään yhdessä nivelet kutsutaan chiasmata; nämä ovat todennäköisesti todellinen crossover välillä kromatidia homologiset kromosomit. Se chiasmata ovat vähitellen rikki kuin meioosin I on suoritettu, vastaavan päätöslauselman rekombinaatio välituotteita. Aikana anaphase ja telophase meioosin I, kunkin homologisia kromosomi liikkuu eri soluun, eli A ja A’ eri solut, B ja B’ eri solujen meidän esimerkki., Näin ollen jokaisessa meioosissa esiintyy rekombinaatioita, jotka johtavat vähintään yhteen homologisten kromosomiparien väliseen vaihtoon meioosia kohti.

Viimeaikaiset geneettiset todisteet osoittavat, että rekombinaatio tarvitaan homologisia pariksi kromosomit aikana meioosin. Geneettiset näytöt ovat paljastaneet hiivan ja Drosophilan mutantteja, jotka estävät homologisten kromosomien pariutumisen. Nämä ovat myös viallisia rekombinaatiossa. Samoin mutantit, jotka ovat viallisia joissakin rekombinaation osa-alueilla, ovat myös viallisia pariliitoksessa., Todellakin, prosessi synapsis (tai pariksi) välillä homologisia kromosomit zygotene, rajan yli välillä homologeista, jotka vuonna pachytene, ja resoluutio jakosuotimet jälkimmäisessä vaiheissa meioosin I (diakinesis, metafaasissa, ja anaphase I) vastaa synapsis, muodostumista yhdistelmä yhteinen ja resoluutio, jotka merkitsevät etenemistä rekombinaatio, kuten jäljempänä selitetään.

Kuva 8.3.Homologinen pariutuminen ja rekombinaatio meioosin ensimmäisessä vaiheessa (meioosi I)., DNA-synteesin valmistuttua jokaisesta homologisesta kromosomista on vielä kaksi kopiota kiinni sentromeereissa (keltaisissa ympyröissä). Tämä kaavio alkaa monistaa kromosomit, kutsutaan neljä-lohkon vaiheessa kirjallisuudessa meioosin ja rekombinaatio. Tässä käytössä jokainen ”strand” on kromatidi ja on duplex-DNA-molekyyli. Tässä kaavio, jokainen duplex DNA-molekyyli on esitetty yhdellä rivillä, ruskea kahden sisar kromatidia kromosomi on peräisin äidin (äidin) ja vaaleanpunainen sisar kromatidia päässä isän kromosomin., Vain yksi homologinen pari on esitetty, mutta yleensä niitä on paljon enemmän, esimerkiksi 4 kromosomiparia Drosophilalla ja 23 paria ihmisellä. Meioosin i aikana homologiset kromosomit asettuvat kohdalleen ja sitten erkanevat toisistaan. Tällä zygotene vaiheessa, kaksi homologiset kromosomit, jokaisella on kaksi sisar kromatidia, pari pitkin niiden pituutta prosessia kutsutaan synapsis. Tuloksena olevaa neljän kromatidin ryhmää kutsutaan tetradiksi tai bivalentiksi. Aikana pachytene, rekombinaatio tapahtuu välillä äidin ja isän kromatidin, muodostaen jakosuotimet välillä homologiset kromosomit., Kaksi homologiset kromosomit erillinen pitkin paljon niiden pituus diplotene, mutta ne ovat edelleen pidetään yhdessä lokalisoitu chiasmata, jotka näkyvät X-muotoinen rakenteita micrographs. Näiden fyysisten yhteyksien ajatellaan olevan ylityspaikkoja. Metafaasin aikana ja anaphase ensimmäisen meioottisen jako, jakosuotimet ovat vähitellen rikki (ne päissä ratkaistu viimeinen) ja kaksi homologinen kromosomit (kukin vielä kaksi kromatidia on liitetty sentromeeri) ovat siirretty erillisiin soluihin., Aikana toisen meioottisen jako (meioosi II), sentromeeri kunkin kromosomin erottaa, jolloin kaksi kromatidia siirtyä erillisiä soluja, jolloin viimeistely pelkistävä jako ja tehdä neljä haploideja sukusoluja.