Kromosomsko permutacija je proces naključno porazdelitev kromosomov med celično delitvijo spola (mejoze), kar prispeva k razvoju novih kombinacij kromosomskih.
Gre za mehanizem, ki hčerinskim celicam povečuje variabilnost zaradi kombinacije materinskih in očinskih kromosomov.
Reproduktivne celice (gamete) nastajajo z mejozo, ki je vrsta celične delitve, podobna mitozi. Ena od razlik med tema dvema vrstama celične delitve je, da se pojavijo dogodki v mejozi, ki povečajo genetsko spremenljivost potomcev.
To povečanje raznolikosti se odraža v značilnostih, ki jih predstavljajo posamezniki, ustvarjeni z oploditvijo. Iz tega razloga otroci niso videti popolnoma enaki svojim staršem, niti sestri istih staršev ne izgledajo enaki drug drugemu, razen če gre za identična dvojčka.
To je pomembno, ker ustvarjanje novih genskih kombinacij povečuje gensko raznolikost populacije in posledično obstaja več možnosti, da se lahko prilagodi različnim okoljskim razmeram.
Permutacija kromosomov se pojavi v metafazi I
Vsaka vrsta ima določeno število kromosomov, pri ljudeh jih je 46 in ustreza dvema sklopoma kromosomov.
Zato naj bi genska obremenitev pri ljudeh znašala "2n", saj en niz kromosomov izvira iz materinih (n) jajčec, drugi pa iz očeve (n) sperme.
Spolno razmnoževanje vključuje zlitje ženskih in moških gameta, ko se to zgodi, se genetska obremenitev podvoji, kar ustvari novega posameznika z obremenitvijo (2n).
Človeške gamete, tako ženske kot moški, vsebujejo en sklop genov, sestavljenih iz 23 kromosomov, zato imajo "n" genetsko obremenitev.
V mejozi se pojavita dve zaporedni celični delitvi. Permutacija kromosomov se zgodi v eni od stopenj prve delitve, imenovani metafaza I. Homologni očetovski in materinski kromosom se vrstijo in nato naključno razdelijo med nastale celice. Prav ta naključnost ustvarja spremenljivost.
Število možnih kombinacij je 2 dvignjeno na n, kar je število kromosomov. Za ljudi n = 23 bi ostalo 2 ²³, kar ima za posledico več kot 8 milijonov možnih kombinacij materinega in očetovega kromosoma.
Biološki pomen
Mejoza je pomemben postopek za ohranjanje konstantnega števila kromosomov iz roda v rod.
Na primer, materinski očesi nastajajo iz mejotskih delitev celic jajčnikov, ki so bile 2n (diploidne), po mejozi pa so postale n (haploidne).
Podoben postopek ustvarja n (haploidne) sperme iz testisnih celic, ki so 2n (diploidne). Ko je ženska gamata (n) oplojena z moško gameto (n), se obnovi diploidija, to pomeni, da nastane 2n nabita zigota, ki bo pozneje postala odrasla oseba, ki bo ponavljala cikel.
Meioza ima tudi druge pomembne mehanizme, ki omogočajo, da se spremenljivost še poveča z ustvarjanjem različnih kombinacij genov z mehanizmom genetske rekombinacije, imenovanim crossover (ali prekrižanjem). Tako ima vsaka proizvedena gama edinstveno kombinacijo.
Zahvaljujoč tem procesom organizmi povečujejo gensko raznolikost znotraj svojih populacij, kar povečuje možnosti prilagajanja spremembam v okoljskih razmerah in preživetju vrste.
Reference
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molekularna biologija celice (6. izd.). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11. izd.). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekularna celična biologija (8. izd.). WH Freeman in družba.
- Mundingo, I. (2012). Ročna priprava Biologija 1. in 2. medij: Obvezen skupni modul. Izdaje Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). Priročnik za pripravo biologije PSU 3. in 4. medij: Izbirni modul. Izdaje Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Načela genetike (6. izd.). John Wiley in sinovi.