Biologia I

admin 0 Comments Articles

Biologia I

Meioosissa syntyvät sukusolut eivät ole geneettisesti identtisiä lähtösolun kanssa, eivätkä ne myöskään ole identtisiä keskenään. Tarkastellaan esimerkkinä yllä olevaa meioosi II -kaaviota, jossa esitetään meioosin lopputuotteet yksinkertaiselle solulle, jonka diploidinen kromosomimäärä on 2n = 4 kromosomia. Meioosi II:n lopussa syntyvät neljä sukusolua ovat kaikki hieman erilaisia, ja jokaisessa niistä on ainutlaatuinen yhdistelmä lähtösolussa olevaa geneettistä materiaalia.

Kuten käy ilmi, mahdollisia sukusolutyyppejä on paljon enemmän kuin kaaviossa esitetyt neljä, jopa yksinkertaiselle solulle, jossa on vain neljä kromosomia. Tämä mahdollisten sukusolujen monimuotoisuus heijastaa kahta tekijää: risteytymistä ja homologiparien satunnaista suuntautumista meioosi I:n metafaasin aikana.

• Risteytyminen. Kohdat, joissa homologiparit risteävät ja vaihtavat geneettistä materiaalia, valitaan enemmän tai vähemmän sattumanvaraisesti, ja ne ovat erilaiset jokaisessa meioosin läpikäyneessä solussa. Jos meioosi tapahtuu monta kertaa, kuten ihmisen munasarjoissa ja kiveksissä, risteymiä tapahtuu monissa eri kohdissa. Tämä toistuvuus tuottaa monenlaisia rekombinanttikromosomeja, kromosomeja, joissa DNA:n pätkiä on vaihdettu homologiparien välillä.
• Homologiparien itsenäinen lajittelu. Homologiparien satunnainen suuntautuminen meioosi I:n metafaasin aikana on toinen tärkeä sukusolujen monimuotoisuuden lähde.

Mitä tässä tarkalleen ottaen tarkoittaa riippumaton lajittelu? No, homologinen pari koostuu yhdestä isältäsi ja yhdestä äidiltäsi peräisin olevasta homologisesta parista, ja sinulla on yhteensä 23 paria homologisia kromosomeja, kun X- ja Y-kromosomit lasketaan tässä tarkoituksessa homologisiksi. Meioosi I:n aikana homologiset parit erkanevat toisistaan muodostaen kaksi yhtä suurta ryhmää, mutta yleensä kaikki isän ja isän kromosomit eivät mene yhteen ryhmään ja kaikki äidin ja äidin kromosomit toiseen ryhmään.

Sen sijaan kumpikin homologinen kromosomipari heittää käytännössä kolikkoa päättääkseen, kumpi kromosomi menee mihinkin ryhmään. Solussa, jossa on vain kaksi paria homologisia kromosomeja, kuten kuvassa oikealla, satunnainen metafaasiorientaatio mahdollistaa 22 = 4 erilaista mahdollista sukusolua. Ihmisen solussa sama mekanismi mahdollistaa 223 = 8 388 608 erilaista mahdollista sukusolua. Eikä tässä ole edes huomioitu risteytyksiä!

Tällaisten lukujen perusteella on hyvin epätodennäköistä, että kaksi ihmisen tuottamaa siittiö- tai munasolua olisi samanlaisia. Vielä epätodennäköisempää on, että sinä ja siskosi tai veljesi olisitte geneettisesti identtisiä, ellette satu olemaan identtisiä kaksosia, kiitos hedelmöitysprosessin (jossa äidin uniikki munasolu yhdistyy isän uniikkiin siittiöön muodostaen zygootin, jonka genotyyppi on reilusti enemmän kuin yksi triljoonasta!).

Meioosi ja hedelmöittyminen synnyttävät geneettistä variaatiota luomalla uusia geenivarianttien (alleelien) yhdistelmiä. Joissakin tapauksissa nämä uudet yhdistelmät voivat tehdä organismista enemmän tai vähemmän sopivan (selviytymis- ja lisääntymiskykyisen), mikä tarjoaa raaka-aineen luonnonvalinnalle. Geneettinen vaihtelu on tärkeää, jotta populaatio voi sopeutua luonnonvalinnan avulla ja siten selviytyä pitkällä aikavälillä.