Permutarea cromozomiale este un proces de distribuire aleatorie a cromozomilor in timpul sexului diviziunii celulare (meioză), care contribuie la generarea de noi combinații cromozomiale.
Este un mecanism care conferă o creștere a variabilității celulelor fiice datorită combinației cromozomilor matern și patern.
Celulele reproducătoare (gameti) sunt produse prin meioză, care este un tip de diviziune celulară similară cu mitoza. Una dintre diferențele dintre aceste două tipuri de diviziune celulară este că evenimentele apar în meioza care cresc variabilitatea genetică a urmașilor.
Această creștere a diversității se reflectă în trăsăturile distinctive prezentate de indivizii generați în fertilizare. Din acest motiv, copiii nu arată exact la fel ca părinții lor și nici frații acelorași părinți nu se arată la fel unul cu celălalt, dacă nu sunt gemeni identici.
Acest lucru este important deoarece generarea de noi combinații de gene generează diversitatea genetică a populației și, în consecință, există o gamă mai largă de posibilități pentru a se putea adapta la diferite condiții de mediu.
Permutarea cromozomilor are loc în metafază I
Fiecare specie are un număr definit de cromozomi, la oameni există 46 și corespunde la două seturi de cromozomi.
Prin urmare, se spune că încărcătura genetică la om este „2n”, întrucât un set de cromozomi provine de la (n) ouăle mamei și celălalt din sperma tatălui (n).
Reproducerea sexuală implică fuziunea gametelor de sex feminin și masculin, atunci când aceasta se produce încărcarea genetică este dublată, generând un nou individ cu o sarcină (2n).
Gametele umane, atât de sex feminin, cât și de sex masculin, conțin un singur set de gene alcătuit din 23 de cromozomi, motiv pentru care au încărcătură genetică „n”.
Două diviziuni celulare succesive apar în meioză. Permutarea cromozomilor are loc într-una din etapele primei diviziuni, numită metafază I. Aici, cromozomii omologi paterni și materni se aliniază și apoi se divizează aleator între celulele rezultate. Aceasta este această aleatorie generează variabilitate.
Numărul de combinații posibile este de 2 până la n, care este numărul de cromozomi. În cazul oamenilor n = 23, atunci ar rămâne 2²³, ceea ce duce la peste 8 milioane de combinații posibile între cromozomii matern și patern.
Importanță biologică
Meioza este un proces important pentru menținerea constantă a numărului de cromozomi din generație în generație.
De exemplu, ovulele mamei sunt generate din diviziuni meiotice ale celulelor ovarelor, care au fost 2n (diploide) și după meioză au devenit n (haploide).
Un proces similar generează n (haploid) spermatozoizi din celulele testiculare, care sunt 2n (diploide). Atunci când gametul feminin (n) este fertilizat cu gametul masculin (n), diploidia este restaurată, adică se generează un zigot încărcat de 2n care va deveni ulterior un individ adult care va repeta ciclul.
Meiosis are, de asemenea, alte mecanisme importante care permit creșterea variabilității prin crearea diferitelor combinații de gene printr-un mecanism de recombinare genetică numit cross over (sau traversare, în engleză). Astfel, fiecare gamet care este produs are o combinație unică.
Datorită acestor procese, organismele cresc diversitatea genetică în cadrul populațiilor lor, ceea ce crește șansele de adaptare la variațiile condițiilor de mediu și supraviețuirea speciei.
Referințe
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. și Walter, P. (2014). Biologia moleculară a celulei (ediția a 6-a). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. și Doebley, J. (2015). Introducere în analiza genetică (ediția a 11-a). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. și Martin, K. (2016). Biologie celulară moleculară (ediția a VIII-a). WH Freeman and Company.
- Mundingo, I. (2012). Pregătire manuală Biologie 1 și 2 mediu: Modul obișnuit obligatoriu. Ediții Universitatea Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). PSU Biology Manual de Pregătire Mediul 3 și 4: Modul opțional. Ediții Universitatea Católica de Chile.
- Snustad, D. și Simmons, M. (2011). Principii de genetică (ediția a 6-a). John Wiley și Sons.