Genetinis homologinių chromosomų apibrėžimas
Photon Illustration/Stocktrek Images/Getty Images
Poroje homologinių chromosomų yra chromosomos panašaus ilgio, geno padėties ir centromeras vieta. Chromosomos yra svarbios molekulės, nes jose yra DNR ir genetinės instrukcijos, skirtos visos ląstelės veiklos krypčiai. Jie taip pat turi genus, kurie lemia individualius požymius, kurie gali būti paveldimi dauginimosi būdu.
Žmogaus kariotipas
A žmogaus kariotipas rodo visą žmogaus chromosomų rinkinį. Kiekvienoje žmogaus ląstelėje yra 23 poros chromosomų arba iš viso 46. Kiekviena chromosomų pora reiškia homologinių chromosomų rinkinį. Lytinio dauginimosi metu viena chromosoma kiekvienoje homologinėje poroje padovanojama iš motinos, o kita – iš tėvo. Kariotipe yra 22 poros autosomų arba nelytinių chromosomų ir viena poralytinės chromosomos. Tiek vyrų (X ir Y), tiek moterų (X ir X) lytinės chromosomos yra homologai.
Ląstelių dauginimasis
Yra du būdai, kaip ląstelė gali dalytis ir daugintis, ir tai yra mitozė ir mejozė . Mitozė tiksliai kopijuoja ląstelę, o mejozė sukuria unikalias ląsteles. Abu šie ląstelių dauginimosi būdai yra būtini žmogaus gyvybei palaikyti. Mitozė leidžia zigotai daugintis, kol susiformuoja žmogus, o mejozė gamina gametos dėl kurių visų pirma galimas apvaisinimas, taigi ir zigotos.
Mitozė
Ląstelių dalijimasis mitozės būdu atkartoja ląsteles, kad jos atkurtų ir augtų. Prieš prasidedant mitozei, chromosomos yra kopijuojamos kad kiekviena pagaminta ląstelė po pasidalijimo išliktų pradinis chromosomų skaičius (šis skaičius padvigubinamas, o po to sumažėja perpus). Homologinės chromosomos replikuojasi sudarydamos identiškas chromosomų kopijas, vadinamas seserinės chromatidės .
Po replikacijos viengrandė DNR tampa dvigrandė ir primena pažįstamą „X“ formą. Kai ląstelė toliau progresuoja per mitozę, seserinės chromatidės galiausiai atskiriamos verpstės pluoštai ir paskirstytas tarp dviejų dukterinės ląstelės . Kiekvienas atskirtas chromatidas laikoma pilna viengrande chromosoma. Mitozės stadijos išvardytos ir išsamiau paaiškintos toliau.
Po citoplazmos padalijimo citokinezės metu, paskutinėje mitozės stadijoje, susidaro dvi dukterinės ląstelės, kurių kiekvienoje ląstelėje yra tiek pat chromosomų. Mitozė išsaugo homologinį chromosomų skaičių.
Mejozė
Mejozė yra lytinių ląstelių susidarymo mechanizmas, apimantis dviejų etapų dalijimosi procesą. Prieš mejozę homologinės chromosomos replikuojasi, sudarydamos seserines chromatides. I fazėje, pirmoje mejozės stadijoje, seserinės chromatidės susiporuoja ir sudaro tetradą. Būdamos arti, homologinės chromosomos keičiasi dalimis DNR atsitiktinai procese, vadinamame perėjimas .
Homologinės chromosomos atsiskiria pirmojo mejozinio dalijimosi metu ir atsiranda sesuo chromatidės atsiskiria antrojo dalijimosi metu. Pasibaigus mejozei, keturi skirtingi dukterinės ląstelės yra gaminami. Kiekvienas iš šių yra haploidas ir yra tik pusė pradinės ląstelės chromosomų. Gautos chromosomos turi tinkamą genų skaičių, bet skirtingus genų alelius.
Mejozės garantijos genetinė variacija per genetinę rekombinaciją per profazinį kryžminimą ir atsitiktinį gametų susiliejimą į diploidinius zigotus apvaisinimo metu.
Nedisjunkcija ir mutacijos
Kartais kyla problemų dėl ląstelių dalijimosi, dėl kurios ląstelės dalijasi netinkamai. Paprastai tai daro didelę įtaką lytinio dauginimosi rezultatams, nesvarbu, ar problemos yra pačiose lytinėse ląstelėse, ar jas gaminančiose ląstelėse.
Nesusijungimas
Chromosomų neatskyrimas mitozės ar mejozės metu vadinamas neatskyrimas . Kai pirmojo mejozinio dalijimosi metu įvyksta nedisjunkcija, homologinės chromosomos lieka poros. Dėl to susidaro dvi dukterinės ląstelės su papildomu chromosomų rinkiniu ir dvi dukterinės ląstelės, kuriose visai nėra chromosomų. Nedisjunkcija taip pat gali atsirasti II mejozės atveju, kai seserinės chromatidės neatsiskiria prieš ląstelių dalijimąsi. Apvaisinant šias lytines ląsteles, atsiranda asmenų, turinčių per daug arba nepakankamai chromosomų.
Nesusijungimas dažnai yra mirtinas arba kitaip sukelia apsigimimus. Trisomijos nesujungimo atveju kiekvienoje ląstelėje yra papildoma chromosoma (iš viso 47 vietoj 46). Trisomija pastebima Dauno sindromo atveju, kai 21 chromosoma turi papildomą visą arba dalinę chromosomą. Monosomija yra nedisjunkcijos tipas, kai yra tik viena chromosoma
Lytinės chromosomos
Lytinės chromosomos taip pat gali nukentėti nuo nesusipratimų. Turnerio sindromas yra monosomijos forma, dėl kurios moterys turi tik vieną X chromosomą. XYY sindromą turintys vyrai turi papildomą Y lytinę chromosomą kitame trisomijos pavyzdyje. Lytinių chromosomų neatskyrimas paprastai turi ne tokias sunkias pasekmes nei autosominių chromosomų neatskyrimas, tačiau vis tiek daro įtaką asmens gyvenimo kokybei.
Chromosomų mutacijos
Chromosomų mutacijos gali paveikti tiek homologines, tiek nehomologines chromosomas. Translokacinė mutacija yra mutacijos tipas, kai vienos chromosomos dalis nutrūksta ir susijungia su kita chromosoma. Translokacijos mutacija tarp nehomologinis chromosomų negalima painioti su kryžminimu tarp homologiškas chromosomos arba chromosomų regionai. Ištrynimas, genetinės medžiagos praradimas ir dubliavimas, per didelis genetinės medžiagos kopijavimas yra kitos dažnos chromosomų mutacijos.