Какво представлява пренареждането при мейоза?

Пренареждането на ДНК е рутинен процес, протичащ в клетките. Може да се използва за възстановяване на повредени участъци от ДНК и за въвеждане на генетични вариации в популация. Пренареждането на ДНК по време на мейозата е важно не само за генетичното разнообразие, но и за гарантиране на това сперматозоиди и яйцата имат точния брой хромозоми, предотвратявайки сериозни генетични аномалии в резултат дете.

Мейозата се отнася до делене в репродуктивните клетки. Този тип клетъчно делене води до образуване на сперматозоиди и яйцеклетки. В мейозата участват много стъпки, които могат да бъдат групирани в два основни етапа: мейоза I и мейоза II. По време на мейоза I хромозомите в клетката се подреждат и се сдвояват със съответния партньор. След това хромозомите се разделят, когато клетката започва да се дели, като по една хромозома от всяка двойка завършва в получените клетки. След това тези клетки навлизат в Meiosis II и се разделят отново, този път с всяка хромозома, която се разделя наполовина и получените клетки съдържат половината от всяка хромозома.

Хромозомно пренареждане, известно още като кръстосване на ДНК, се случва по време на мейоза I. По време на първата фаза на мейозата хромозомите се подреждат по двойки, тъй като в клетките има две копия на всяка хромозома. Преди хромозомите да се разделят, съответните секции на хромозомите могат да превключват или да се пресичат между двойката. Този процес протича с помощта на ензими, наречени рекомбинази. Пренареждането на генетичния материал в репродуктивните клетки води до генетично разнообразие, тъй като детето няма да наследи точно копие на генетичния материал на родителя.

Пренареждането на ДНК увеличава генетичното разнообразие в рамките на една популация, като предава генетична информация на следващото поколение, което не е напълно идентично с родителското. Друга важна функция на пренареждането на ДНК е да подпомогне подреждането на хромозомните двойки по време на мейозата. Често има разлики между сдвоените хромозоми, които им пречат да се подредят по подходящ начин по време на мейозата. Пренареждането на тези неправилно подредени участъци на хромозомите улеснява правилното им сдвояване.

Пренареждането на ДНК в хромозомите по време на мейоза не винаги се случва безотказно и може да доведе до генетични аномалии. Неуспехът на кръстосаното събитие да завърши или изобщо да се случи, може да доведе до неправилно подравняване на хромозомите и да не сегрегира в получените клетки. Това води до една клетка, съдържаща две копия на хромозомата, докато другата клетка няма такава, процес, наречен недисюнкция. Неразделянето може да доведе до получените сперматозоиди или яйцеклетката или да имат твърде малко или твърде много хромозоми. Пример за това е синдромът на Даун, при който двете копия на хромозома 21 не се разделят по време на мейоза I, което води до дете с трето копие на хромозома 21.