Mis on ümberkorraldamine meioosis?

DNA ümberkorraldamine on rutiinne protsess, mis toimub rakkudes. Seda saab kasutada kahjustatud DNA osade parandamiseks ja populatsiooni geneetilise variatsiooni sissetoomiseks. DNA ümberkorraldamine meioosi ajal on oluline mitte ainult geneetilise mitmekesisuse, vaid ka selle sperma tagamiseks ja munadel on õige arv kromosoome, hoides ära tulemuseks olevad tõsised geneetilised kõrvalekalded laps.

Meioos on seotud jagunemisega paljunemisrakkudes. Seda tüüpi rakkude jagunemine põhjustab sperma ja munarakkude moodustumist. Meioosiga on seotud palju etappe, mille saab rühmitada kaheks põhietapiks: Meioos I ja Meioos II. Meioosi I ajal rivistuvad raku kromosoomid ja nad on paaritatud vastava partneriga. Seejärel jaotuvad kromosoomid lahku, kui rakk hakkab jagunema, mõlemast paarist üks kromosoom satub tulemuseks olevatesse rakkudesse. Seejärel sisenevad need rakud Meioos II-sse ja jagunevad uuesti, seekord iga kromosoom jaguneb pooleks ja saadud rakud sisaldavad kumbki pool kromosoomist.

Kromosoomide ümberkorraldamine, tuntud ka kui DNA ristumine, toimub Meioosi I ajal. Meioosi esimeses faasis rivistuvad kromosoomid paaridesse, kuna rakkudes on mõlemast kromosoomist kaks koopiat. Enne kromosoomide eraldumist saavad kromosoomide vastavad sektsioonid paari vahel üle minna või üle minna. See protsess toimub ensüümide, mida nimetatakse rekombinaasideks, abil. Geneetilise materjali ümberkorraldamine paljunemisrakkudes viib geneetilise mitmekesisuseni, kuna laps ei päri vanema geneetilise materjali täpset koopiat.

DNA ümberkorraldamine suurendab populatsiooni geneetilist mitmekesisust, edastades geneetilise teabe järgmisele põlvkonnale, mis pole vanemaga täiesti identne. Teine oluline DNA ümberkorraldamise funktsioon on aidata kromosoomipaaride joondamisel meioosi ajal. Paaritud kromosoomide vahel on sageli erinevusi, mis takistavad meioosi ajal nende sobivat rivistumist. Nende kromosoomide valesti joondatud osade ümberkorraldamine hõlbustab nende õiget paaristamist.

DNA ümberkorraldamine kromosoomides meioosi ajal ei toimu alati laitmatult ja võib põhjustada geneetilisi kõrvalekaldeid. Kui ristumisüritus lõpule ei jõua või seda üldse ei toimu, võib see põhjustada kromosoomide valesti paiknemise ja eraldumise tulemuseks olevatesse rakkudesse. See viib ühe rakuni, mis sisaldab kahte kromosoomi koopiat, samal ajal kui teisel rakul pole ühtegi, seda protsessi nimetatakse mittedisjunktsiooniks. Mittelubitus võib põhjustada tekkinud spermatosoidides või munarakkudes kas liiga vähe või liiga palju kromosoome. Selle näide on Downi sündroom, kus 21. kromosoomi kaks koopiat ei eraldu I meioosi ajal, mille tulemuseks on laps, kellel on 21. kromosoomi kolmas koopia.