Biológia I

admin 0 Comments Articles

Biológia I

A meiózis során keletkező ivarsejtek genetikailag nem azonosak a kiinduló sejtekkel, és egymással sem azonosak. Példaként tekintsük a fenti meiózis II ábrát, amely a meiózis végtermékeit mutatja egy egyszerű sejt esetében, amelynek diploid száma 2n = 4 kromoszóma. A meiózis II végén keletkező négy ivarsejt mindegyike kissé különbözik egymástól, mindegyik a kiinduló sejtben lévő genetikai anyag egyedi kombinációjával rendelkezik.

Mint kiderül, az ábrán látható négynél sokkal több lehetséges ivarsejt-típus létezik, még egy egyszerű, mindössze négy kromoszómával rendelkező sejt esetében is. A lehetséges ivarsejteknek ez a sokfélesége két tényezőt tükröz: a kereszteződést és a homológ párok véletlenszerű orientációját a meiózis I. metafázisában.

• Kereszteződés. Azok a pontok, ahol a homológ párok keresztezik egymást és genetikai anyagot cserélnek, többé-kevésbé véletlenszerűen kerülnek kiválasztásra, és minden egyes sejtben, amely átmegy a meiózison, eltérőek lesznek. Ha a meiózis többször is lezajlik, mint az emberi petefészekben és herékben, a kereszteződések sok különböző ponton fognak megtörténni. Ez az ismétlődés sokféle rekombináns kromoszómát eredményez, olyan kromoszómákat, amelyekben DNS-darabkák cserélődtek ki a homológ párok között.
• A homológ párok független választéka. A homológ párok véletlenszerű orientációja a meiózis I. metafázisában az ivarsejtek változatosságának másik fontos forrása.

Mit jelent itt pontosan a független szortimentáció? Nos, egy homológ pár egy apától és egy anyától származó homológ párból áll, és összesen 23 pár homológ kromoszómánk van, ha az X-et és az Y-t is homológnak számítjuk erre a célra. Az I. meiózis során a homológ párok szétválnak, és két egyenlő csoportot alkotnak, de általában nem úgy történik, hogy az összes apai-apai kromoszóma az egyik csoportba, az összes anyai-anyai kromoszóma pedig a másikba kerül.

Ehelyett minden homológ pár gyakorlatilag feldob egy érmét, hogy melyik kromoszóma melyik csoportba kerül. Egy olyan sejtben, amelyben csak két pár homológ kromoszóma van, mint a jobb oldalon látható, a véletlen metafázis orientáció 22 = 4 különböző típusú lehetséges ivarsejtet tesz lehetővé. Egy emberi sejtben ugyanez a mechanizmus 223 = 8 388 608 különböző típusú lehetséges ivarsejtet tesz lehetővé. És ez még a kereszteződéseket sem veszi figyelembe!

Az ilyen számok mellett nagyon valószínűtlen, hogy egy ember által létrehozott két spermium vagy petesejt egyforma legyen. Még valószínűtlenebb, hogy te és a húgod vagy a bátyád genetikailag azonosak legyetek, kivéve, ha történetesen egypetéjű ikrek vagytok, köszönhetően a megtermékenyítés folyamatának (amelyben az anyától származó egyedi petesejt egyesül az apától származó egyedi spermiummal, létrehozva egy zigótát, amelynek genotípusa jóval több, mint egy a trillióhoz!).

A meiózis és a megtermékenyítés a génváltozatok (allélok) új kombinációinak létrehozásával genetikai variációt hoz létre. Bizonyos esetekben ezek az új kombinációk alkalmassá vagy alkalmatlanná (túlélésre és szaporodásra alkalmassá) tehetik a szervezetet, így biztosítva a természetes szelekció alapanyagát. A genetikai variáció fontos ahhoz, hogy egy populáció a természetes szelekció révén alkalmazkodni tudjon, és így hosszú távon fennmaradjon.