DNA: n uudelleenjärjestely on rutiini, joka tapahtuu soluissa. Sitä voidaan käyttää vahingoittuneiden DNA-osien korjaamiseen ja geneettisen vaihtelun tuomiseen populaatioon. DNA: n uudelleenjärjestely meioosin aikana on tärkeää paitsi geneettisen monimuotoisuuden, myös sen varmistamiseksi, että siittiöt ja munissa on oikea määrä kromosomeja, mikä estää vakavien geneettisten poikkeavuuksien syntymisen lapsi.
Meioosi
Meioosi liittyy jakautumiseen lisääntymissoluissa. Tämän tyyppinen solujen jakautuminen johtaa siittiöiden ja munasolujen muodostumiseen. Meioosiin liittyy monia vaiheita, jotka voidaan ryhmitellä kahteen päävaiheeseen: Meioosi I ja Meioosi II. Meioosi I: n aikana solun kromosomit riviin ja muodostavat parin vastaavan kumppaninsa kanssa. Kromosomit hajoavat sitten toisistaan, kun solu alkaa jakautua, jolloin yksi kromosomi kustakin parista päätyy tuloksena oleviin soluihin. Nämä solut menevät sitten Meiosis II: een ja jakautuvat uudelleen, tällä kertaa kromosomien jakautuessa kahtia ja saadut solut, joista kukin sisältää puolet kustakin kromosomista.
Uudelleenjärjestely Meioosissa
Kromosomaalinen uudelleenjärjestely, joka tunnetaan myös nimellä DNA-crossover, tapahtuu Meiosis I: n aikana. Meioosin ensimmäisen vaiheen aikana kromosomit asettuvat pareittain, koska soluissa on kaksi kopiota kustakin kromosomista. Ennen kuin kromosomit erottuvat, vastaavat kromosomien osat voivat vaihtaa tai ylittää parin välillä. Tämä prosessi tapahtuu rekombinaaseiksi kutsuttujen entsyymien avulla. Geneettisen materiaalin uudelleenjärjestely lisääntymissoluissa johtaa geneettiseen monimuotoisuuteen, koska lapsi ei peri tarkkaa kopiota vanhemman geneettisestä materiaalista.
Uudelleenjärjestelyn toiminto
DNA: n uudelleenjärjestely lisää geneettistä monimuotoisuutta populaatiossa siirtämällä geneettistä tietoa seuraavalle sukupolvelle, joka ei ole täysin identtinen vanhemman kanssa. Toinen tärkeä DNA: n uudelleenjärjestäytymisen tehtävä on auttaa kromosomiparien kohdentamisessa meioosin aikana. Paritettujen kromosomien välillä on usein eroja, jotka estävät niitä rivittymästä asianmukaisesti meioosin aikana. Näiden kromosomien väärin kohdistettujen osien uudelleenjärjestely helpottaa niiden asianmukaista pariliitosta.
Uudelleenjärjestelyyn liittyvät sairaudet
DNA: n uudelleenjärjestely kromosomeissa meioosin aikana ei aina tapahdu moitteettomasti ja voi johtaa geneettisiin poikkeavuuksiin. Jos ristikkäistapahtuma ei toteudu loppuun tai tapahdu lainkaan, se voi aiheuttaa kromosomien kohdistumisen väärin ja epäonnistumasta erottumasta tuloksena oleviin soluihin. Tämä johtaa yhteen soluun, joka sisältää kaksi kopiota kromosomista, kun taas toisessa solussa ei ole yhtään, prosessia, jota kutsutaan ei-disjunktioksi. Ei-disjunktio voi aiheuttaa tuloksena olevalle siittiölle tai munasolulle joko liian vähän tai liian monta kromosomia. Esimerkki tästä on Downin oireyhtymä, jossa kromosomin 21 kaksi kopiota eivät erota Meiosis I: n aikana, jolloin lapsi saa kolmannen kromosomin 21 kopion.