Das Chromosomenpermutation Es ist das Phänomen, durch das während der Bildung von Geschlechtszellen Chromosomen zufällig unter Tochterzellen verteilt werden. Dieser Prozess trägt insbesondere zur Erhöhung der genetischen Variabilität der Nachkommen bei, wenn eine sexuelle Fortpflanzung stattfindet..
Die meisten eukaryotischen Organismen vermehren sich sexuell und dies beinhaltet im Allgemeinen die Fusion eines Paares spezieller Zellen aus zwei verschiedenen Organismen. Diese Zellen sind die Geschlechtszellen, die fast immer als Gameten bekannt sind: Sperma (männlich) und Ei (weiblich).
Gameten sind haploide Zellen (n), dh sie haben die Hälfte der Chromosomenlast in Bezug auf das Individuum, aus dem sie hervorgegangen sind. Sie stammen aus anderen Zellen, die als Keimzellen bekannt sind und sich durch eine spezielle Art der reduktiven Zellteilung teilen, die als Keimzellen bekannt ist Meiose.
Menschen sind zum Beispiel diploide Organismen (2n), was bedeutet, dass wir zwei Kopien jedes Chromosoms (homologe Chromosomen) haben, die jeweils von einem unserer Eltern durch die Fusion ihrer Gameten während der sexuellen Fortpflanzung (Befruchtung) geerbt wurden..
Bei der Bildung der Geschlechtszellen unserer Eltern erhielt jeder Gamet zufällig eines der beiden Chromosomen der Zelle, aus der er stammte. Dabei wurde auch eine genetische Rekombination durchgeführt, bei der die DNA der Chromosomen jedes Elternteils gemischt wurde.
Obwohl das Konzept der "chromosomalen Permutation" in der Literatur nicht weit verbreitet ist, bezieht es sich auf die zufällige Trennung homologer Chromosomen zwischen Tochterzellen, die während der Metaphase der Meiose I stattfindet.
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Meiose ist eine Art der Zellteilung, die der Mitose sehr ähnlich ist. Dies ist die Art der Teilung, durch die sich die Zellen unseres Körpers und die Zellen des Körpers der meisten Lebewesen vermehren.
Während der Meiose tritt jedoch eine Halbierung der Anzahl der Chromosomen auf, weshalb sie auch als "reduktive Teilung" bezeichnet wird..
Die Bildung von Geschlechtszellen oder Gameten erfolgt durch Meiose und die Wiederherstellung der genetischen Belastung eines Organismus erfolgt durch die Fusion zweier durch Meiose gebildeter Gametenkerne und die Bildung der Zygote nach der Befruchtung.
Meiose beinhaltet zwei aufeinanderfolgende Runden der Chromosomensegregation. Bei der Meiose I werden homologe Chromosomen dupliziert und dann getrennt, was diesen Prozess signifikant von der Mitose unterscheidet, bei der sich die Kopien dieser Chromosomen (die Schwesterchromatiden) trennen.
Bevor die Trennung der homologen Chromosomen stattfindet, tritt ein Phänomen der physikalischen Annäherung und des Austauschs von genetischem Material zwischen ihnen auf, ein Ereignis, das als bekannt ist Rekombination, deren letztendliches Ziel es ist, die genotypischen Variationen bei den Nachkommen zu erhöhen.
Bei Meiose II tritt keine zweite Duplikationsrunde auf, aber die Schwesterchromatiden werden voneinander getrennt, wie dies während der Mitose der Fall ist, was die Bildung von 4 haploiden Zellen (mit der Hälfte der Chromosomenlast) impliziert..
Chromosomenpermutation tritt während der Metaphase und Anaphase von Meiose I, dh Metaphase I und Anaphase I, auf, nachdem eine Überkreuzung oder Rekombination stattgefunden hat.
In diesem Stadium des meiotischen Prozesses sind die homologen Chromosomen und ihre Kopien dank der Assoziation ihrer kinetochoren Komplexe im Zentromer mit den Spindelfasern in der Äquatorialebene ausgerichtet und zufällig in Richtung eines der beiden Pole von angeordnet oder ausgerichtet die Zelle.
Einmal bestellt, werden die homologen Chromosomen während der Anaphase I "gezogen" und in Richtung der Tochterzellen verteilt. Dies impliziert, dass die resultierenden Zellen unterschiedliche Kombinationen von Chromosomen erhalten..
Aus mathematischer Sicht besteht eine Permutation aus einer Variation der Kombination oder der Reihenfolge der Elemente einer Menge.
Im genetischen Kontext wird dieser Begriff verwendet, um die vielfältigen kombinatorischen Möglichkeiten zu bezeichnen, die zwischen Chromosomen während der Meiose I auftreten können, wenn die Geschlechtszellen das ihnen entsprechende genetische Material erhalten.
Die Anzahl möglicher Kombinationen dieser Chromosomen hängt von der Art ab, da die Chromosomenlast jeder Art unterschiedlich ist, ebenso wie die Ploidie (die Anzahl der Kopien jedes Chromosoms, das jede Zelle hat)..
Für Menschen, die beispielsweise diploide Organismen (2n) mit 23 Chromosomenpaaren sind, wird die Anzahl der Kombinationen 2 auf die Potenz 23 erhöht, was mehr als 8 Millionen 300.000 Kombinationen entspricht, weshalb dies gesagt wird Phänomen wirkt bei der Erhöhung der genetischen Variabilität.
Die Chromosomenpermutation, definiert wie oben gesehen, erfüllt die Hauptfunktion der Erhöhung der genetischen Variabilität.
Rekombination, Mutationen und chromosomale Permutationen, die eng mit der sexuellen Reproduktion und damit der Meiose zusammenhängen, sind die wichtigsten Mechanismen in der Natur, die zu genotypischen Unterschieden zwischen Individuen in Populationen führen..
Die Bedeutung dieser Variabilität hängt mit der Zunahme der Anpassungsmöglichkeiten zusammen, da das Auftreten neuer kombinatorischer Variablen das Auftreten neuer phänotypischer Merkmale bedeuten kann, die je nach Umgebungsbedingungen günstig oder ungünstig sein können..
Aufgrund der Zufälligkeit, die durch das Phänomen der Chromosomenpermutation hervorgerufen wird, sind die menschlichen Populationen sehr unterschiedlich, und es gibt mit sehr wenigen Ausnahmen keine zwei identischen Individuen, obwohl sie von denselben Eltern gezeugt wurden.
Dies gilt nicht nur für die Menschheit, sondern auch für eine große Anzahl von Organismen, die sich sexuell vermehren, wobei Umweltschwankungen einen stärkeren Selektionsdruck als für den Menschen ausüben können. Daher kann das Vorhandensein bestimmter Schwankungen in der Bevölkerung einen Vorteil bedeuten.
In jeder natürlichen Population ist das Vorhandensein genotypischer Varianten wesentlich, um die Existenz der Art sicherzustellen, da signifikante Aussterben auftreten können, wenn sich die Bedingungen plötzlich ändern und alle Individuen einer Art gleichermaßen anfällig sind..
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