Τι είναι η αναδιάταξη στο Meiosis;

Η αναδιάταξη του DNA είναι μια ρουτίνα διαδικασία που συμβαίνει μέσα στα κύτταρα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επιδιόρθωση κατεστραμμένων τμημάτων DNA και για την εισαγωγή γενετικών παραλλαγών σε έναν πληθυσμό. Η αναδιάταξη του DNA κατά τη διάρκεια της μείωσης είναι σημαντική όχι μόνο για τη γενετική ποικιλομορφία αλλά και για τη διασφάλιση του σπέρματος και τα αυγά έχουν τον σωστό αριθμό χρωμοσωμάτων, αποτρέποντας σοβαρές γενετικές ανωμαλίες που προκύπτουν παιδί.

Η Meiosis αναφέρεται στη διαίρεση στα αναπαραγωγικά κύτταρα. Αυτός ο τύπος κυτταρικής διαίρεσης έχει ως αποτέλεσμα σχηματισμό σπέρματος και ωαρίων. Υπάρχουν πολλά βήματα που εμπλέκονται στη meiosis, τα οποία μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο κύρια στάδια: Meiosis I και Meiosis II. Κατά τη διάρκεια της Meiosis I, τα χρωμοσώματα στην κυτταρική σειρά ευθυγραμμίζονται και συνδυάζονται με τον αντίστοιχο σύντροφό τους. Τα χρωμοσώματα στη συνέχεια χωρίζονται καθώς το κύτταρο αρχίζει να διαιρείται, με ένα χρωμόσωμα από κάθε ζεύγος να καταλήγει στα προκύπτοντα κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα μετά εισέρχονται στη Meiosis II και χωρίζονται ξανά, αυτή τη φορά με κάθε χρωμόσωμα να χωρίζεται στα μισά και τα προκύπτοντα κύτταρα να περιέχουν το καθένα το μισό από κάθε χρωμόσωμα.

Η χρωμοσωμική αναδιάταξη, επίσης γνωστή ως crossover DNA, συμβαίνει κατά τη διάρκεια του Meiosis I. Κατά την πρώτη φάση της μείωσης, τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται σε ζεύγη, καθώς υπάρχουν δύο αντίγραφα κάθε χρωμοσώματος στα κύτταρα. Πριν διαχωριστούν τα χρωμοσώματα, τα αντίστοιχα τμήματα των χρωμοσωμάτων μπορούν να αλλάξουν ή να διασταυρωθούν μεταξύ του ζεύγους. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα με τη βοήθεια ενζύμων που ονομάζονται ανασυνδυάσεις. Η αναδιάταξη του γενετικού υλικού στα αναπαραγωγικά κύτταρα οδηγεί σε γενετική ποικιλομορφία, καθώς το παιδί δεν θα κληρονομήσει ένα ακριβές αντίγραφο του γενετικού υλικού του γονέα.

Η αναδιάταξη του DNA αυξάνει τη γενετική ποικιλομορφία εντός ενός πληθυσμού μεταδίδοντας γενετικές πληροφορίες στην επόμενη γενιά, η οποία δεν είναι απολύτως πανομοιότυπη με τον γονέα. Μια άλλη σημαντική λειτουργία της αναδιάταξης του DNA είναι να βοηθήσει στην ευθυγράμμιση ζευγών χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μύωσης. Υπάρχουν συχνά διαφορές μεταξύ των ζευγαρωμένων χρωμοσωμάτων που τους εμποδίζουν να ευθυγραμμιστούν κατάλληλα κατά τη διάρκεια της μύωσης. Η αναδιάταξη αυτών των μη ευθυγραμμισμένων τμημάτων των χρωμοσωμάτων διευκολύνει τη σωστή σύζευξή τους.

Η αναδιάταξη του DNA στα χρωμοσώματα κατά τη διάρκεια της μείωσης δεν συμβαίνει πάντα άψογα και μπορεί να οδηγήσει σε γενετικές ανωμαλίες. Η αποτυχία ολοκλήρωσης του συμβάντος crossover ή η καθυστέρηση, μπορεί να προκαλέσει εσφαλμένη ευθυγράμμιση των χρωμοσωμάτων και αποτυχία διαχωρισμού στα προκύπτοντα κύτταρα. Αυτό οδηγεί σε ένα κελί που περιέχει δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος, ενώ το άλλο κελί δεν έχει κανένα, μια διαδικασία που ονομάζεται μη διασύνδεση. Η μη διασύνδεση μπορεί να προκαλέσει το σπέρμα ή το αυγό που προκύπτει να έχει πολύ λίγα ή πάρα πολλά χρωμοσώματα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το σύνδρομο Down, στο οποίο τα δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος 21 δεν διαχωρίζονται κατά τη διάρκεια του Meiosis I, με αποτέλεσμα ένα παιδί με ένα τρίτο αντίγραφο του χρωμοσώματος 21.