Was ist die chromosomale Permutation?

Der Chromosomalpermutation Es ist das Phänomen, durch das die Chromosomen während der Bildung von Sexzellen zufällig auf Tochterzellen verteilt sind. Dieser Prozess trägt insbesondere zur Zunahme der genetischen Variabilität von Nachkommen bei, wenn sexuelle Reproduktion auftritt.

Die meisten eukaryotischen Organismen reproduzieren sich sexuell und dies im Allgemeinen impliziert die Verschmelzung einiger spezieller Zellen aus zwei verschiedenen Organismen. Diese Zellen sind die Sexzellen, die fast immer als Gameten bekannt sind: Sperma (männlich) und Ovules (weiblich).

Zusammenfassung Grafikschema der meiotischen Division (Quelle: Jakov, über Wikimedia Commons)

Gameten sind haploide Zellen (n), dh sie haben die Hälfte der chromosomalen Belastung in Bezug auf die Person, die sie hervorgeht. Sie stammen aus anderen als Keimzellen bekannten Zellen, die durch eine spezielle Art von Reduktionszellteilung geteilt werden Meiose.

Menschen beispielsweise sind diploidische Organismen (2N), was bedeutet, dass wir zwei Kopien jedes Chromosoms (homologe Chromosomen) haben, die jeweils von einem unserer Eltern durch die Verschmelzung ihrer Gameten während der sexuellen Reproduktion (Fertilisation) geerbt werden (Fertilisation).

Im Prozess der Bildung der Sexzellen unserer Eltern erhielt jede Gamete zufällig eines der beiden Zellchromosomen, die dazu führten, dass es zusätzlich einen genetischen Rekombinationsprozess durchlief, der die DNA der Chromosomen jedes Elternteils mischte.

Obwohl das Konzept der "chromosomalen Permutation" in der Literatur nicht weit verbreitet ist, wird dies verwendet, um auf die zufällige Trennung homologer Chromosomen zwischen Tochterzellen zu beziehen, die während der Metaphase der Meiose I stattfindet.

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Meiose und chromosomale Permutation

Meiose ist eine Art von Zellteilung, die der Mitose sehr ähnlich ist. Dies ist die Art von Teilung, mit der sich die Zellen unseres Körpers und die Zellen des Körpers der meisten Lebewesen vermehren.

Während der Meiose tritt jedoch eine halbe Reduktion in der Anzahl der Chromosomen auf, so dass sie auch als "Reduktionsteilung" bezeichnet wird.

Die Bildung von Sex- oder Gamet -Zellen erfolgt durch Meiose und die Rückerstattung der genetischen Belastung eines Organismus dank der Fusion von zwei durch Meiose gebildeten Gametikern und der Bildung der Zygote nach der Fertilisation nach der Fertilisation.

Meiose i y Meiose ii

Meiose impliziert zwei aufeinanderfolgende Runden der Chromosomen -Segregation. In Meiose i doppelt die homologen Chromosomen und werden dann getrennt, was diesen Prozess signifikant von der Mitose unterscheidet, wo sie die Kopien dieser Chromosomen (die Schwesterchromatiden) sind, die sich trennen.

Vor der Trennung homologer Chromosomen findet ein Phänomen des physikalischen Ansatzes und des Austauschs von genetischem Material zwischen ihnen statt, ein Ereignis, das als bekannt ist Rekombination, als ultimatives Ziel, die genotypischen Variationen der Nachkommen zu erhöhen.

In Meiose II tritt keine zweite Duplikationsrunde auf, aber Schwesterchromatiden sind voneinander getrennt, wie während der Myitose auftritt, was die Bildung von 4 Haploidzellen impliziert (mit der Hälfte der Chromosomlast).

Metaphase I und Anaphase I

Die chromosomische Permutation tritt während der Metaphase und Anaphase der Meiose I auf, dh Metaphase I und Anaphase I, nach der Kreuzung oder Rekombination, die stattgefunden hat.

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In dieser Phase des meiotischen Prozesses, homologen Chromosomen und ihrer Kopien dank der Assoziation ihrer knetocorischen Komplexe im Centromer mit den Spindelfasern sind sie in der Äquatorialebene ausgerichtet und ordnen oder zufällig an einem der beiden Polen der Pole ausgerichtet. Zelle.

Nach der Bestellung werden homologe Chromosomen "gefunden" und während der Anaphase I an Tochterzellen verteilt, impliziert dies, dass resultierende Zellen unterschiedliche Kombinationen von Chromosomen empfangen.

Wie viele Kombinationen können auftreten?

Aus mathematischer Sicht besteht eine Permutation aus einer Variation der Kombination oder Reihenfolge der Elemente eines Satzes.

Im genetischen Kontext wird dieser Begriff verwendet, um sich auf die mehrfachen kombinatorischen Möglichkeiten zu beziehen, die zwischen Chromosomen während der Meiose I auftreten können, wenn sexuelle Zellen das genetische Material empfangen, das ihnen entspricht.

Die Anzahl der möglichen Kombinationen dieser Chromosomen hängt von der Spezies ab, da die Chromosomastlast jeder Spezies ebenso unterschiedlich ist, ebenso wie die Ploidie (die Anzahl der Kopien jedes Chromosoms, die jede Zelle hat).

Für Menschen zum Beispiel, dass durch diploiden Organismen (2n) mit 23 Paaren von Chromosomen die Anzahl der Kombinationen 2 an Power 23 erhöht wird, was mehr als 8 Millionen 300 Tausend Kombinationen entspricht, weshalb er das sagt, das ist dies Phänomen wirkt sich in der Zunahme der genetischen Variabilität aus.

Biologische Funktion und Bedeutung

Die chromosomale Permutation, definiert wie oben gesehen, erfüllt die Hauptfunktion der zunehmenden genetischen Variabilität.

Rekombination, Mutationen und chromosomale Permutationen, die eng mit der sexuellen Reproduktion verbunden sind und daher mit Meiose die wichtigsten Mechanismen in der Natur sind, die zu den genotypischen Unterschieden bei den Individuen von Populationen führen.

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Die Bedeutung dieser Variabilität hängt mit der Zunahme der Anpassungsmöglichkeiten zusammen, da das Auftreten neuer kombinatorischer Variablen das Erscheinen neuer phänotypischer Merkmale bedeuten kann, die je nach Umgebungsbedingungen günstig oder ungünstig sein können.

Aufgrund des zufälligen Zufalls, der durch das Phänomen der chromosomalen Permutation induziert wird, sind menschliche Bevölkerungsgruppen erheblich vielfältig und dass es mit sehr wenigen Ausnahmen keine zwei identischen Personen gibt, obwohl sie von den Eltern selbst konzipiert wurden.

Dies gilt nicht nur für die Menschheit, sondern auch für eine große Anzahl von Organismen, die sexuell reproduziert werden, für die Umweltschwankungen stärker selektiver Druck auferlegen können als für das Mensch.

In jeder natürlichen Bevölkerung ist das Vorhandensein genotypischer Varianten wichtig, um die Existenz der Spezies zu gewährleisten.

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