Biologia I

admin 0 Comments Articles

Biologia I

Gamety powstające w mejozie nie są genetycznie identyczne z komórką wyjściową, nie są też identyczne ze sobą. Jako przykład rozważ powyższy schemat mejozy II, który przedstawia końcowe produkty mejozy dla prostej komórki o diploidalnej liczbie 2n = 4 chromosomów. Cztery gamety wyprodukowane na końcu mejozy II są nieco inne, każda z unikalną kombinacją materiału genetycznego obecnego w komórce wyjściowej.

Jak się okazuje, istnieje o wiele więcej potencjalnych typów gamet niż tylko cztery pokazane na diagramie, nawet dla prostej komórki z tylko czterema chromosomami. Ta różnorodność możliwych gamet odzwierciedla dwa czynniki: krzyżowanie się i przypadkową orientację par homologicznych podczas metafazy mejozy I.

• Krzyżowanie się. Punkty, w których pary homologiczne krzyżują się i wymieniają materiał genetyczny, są wybierane mniej lub bardziej przypadkowo i będą inne w każdej komórce, która przechodzi przez mejozę. Jeśli mejoza zachodzi wiele razy, jak to ma miejsce w ludzkich jajnikach i jądrach, krzyżowanie będzie miało miejsce w wielu różnych punktach. To powtarzanie się wytwarza szeroką gamę chromosomów rekombinowanych, chromosomów, w których fragmenty DNA zostały zamienione między homologami.
• Niezależne rozmieszczenie par homologicznych. Przypadkowa orientacja par homologicznych podczas metafazy mejozy I jest kolejnym ważnym źródłem różnorodności gamet.

Co dokładnie oznacza tutaj niezależne asortymentowanie? Cóż, para homologiczna składa się z jednego homologu od twojego taty i jednego od twojej mamy, a ty masz 23 pary chromosomów homologicznych razem, licząc X i Y jako homologiczne dla tego celu. Podczas mejozy I, pary homologiczne oddzielają się tworząc dwie równe grupy, ale zazwyczaj nie jest tak, że wszystkie chromosomy ojca-taty pójdą do jednej grupy, a wszystkie chromosomy matki-matki do drugiej.

Zamiast tego, każda para homologów będzie skutecznie rzucać monetą, aby zdecydować, który chromosom idzie do której grupy. W komórce posiadającej tylko dwie pary chromosomów homologicznych, jak ta po prawej, losowa orientacja metafazowa pozwala na 22 = 4 różne typy możliwych gamet. W komórce ludzkiej ten sam mechanizm pozwala na 223 = 8,388,608 różnych typów możliwych gamet. I to nawet nie biorąc pod uwagę krzyżówek!

Biorąc pod uwagę te liczby, jest bardzo mało prawdopodobne, że jakiekolwiek dwie spermy lub komórki jajowe stworzone przez człowieka będą takie same. Jest jeszcze mniej prawdopodobne, że ty i twoja siostra lub brat będziecie genetycznie identyczni, chyba że jesteście bliźniakami jednojajowymi, dzięki procesowi zapłodnienia (w którym unikalne jajeczko od mamy łączy się z unikalnym plemnikiem od taty, tworząc zygotę, której genotyp jest znacznie większy niż jeden na bilion!).

Mejoza i zapłodnienie tworzą zmienność genetyczną poprzez tworzenie nowych kombinacji wariantów genów (alleli). W niektórych przypadkach te nowe kombinacje mogą uczynić organizm bardziej lub mniej sprawnym (zdolnym do przetrwania i rozmnażania), dostarczając w ten sposób surowca dla doboru naturalnego. Zmienność genetyczna jest ważna w umożliwieniu populacji dostosowania się poprzez dobór naturalny, a tym samym przetrwania w długim okresie.