A DNS átrendeződése egy rutin folyamat, amely a sejteken belül történik. Használható a sérült DNS-szakaszok helyrehozására és genetikai variációk bejuttatására a populációba. A meiosis során a DNS átrendeződése nemcsak a genetikai sokféleség szempontjából fontos, hanem a sperma biztosítása szempontjából is a peték pedig megfelelő számú kromoszómával rendelkeznek, megakadályozva az eredő súlyos genetikai rendellenességeket gyermek.
Meiózis
A meiózis a szaporodási sejtekben való osztódásra vonatkozik. Ez a fajta sejtosztódás spermiumok és petesejtek kialakulását eredményezi. A meiózis számos lépést foglal magában, amelyek két fő szakaszba sorolhatók: Meiózis I és Meiózis II. A Meiosis I során a sejt kromoszómái felsorakoznak, és párosulnak a megfelelő partnerükkel. A kromoszómák ezután szétválnak, amikor a sejt osztódni kezd, és mindkét párból egy-egy kromoszóma kerül a kapott sejtekbe. Ezek a sejtek ezután belépnek a Meiosis II-be, és újra megosztódnak, ezúttal úgy, hogy az egyes kromoszómák kettéválnak, és a kapott sejtek mindegyike a kromoszómák felét tartalmazza.
Átrendeződés a meiózisban
A kromoszóma-átrendeződés, más néven DNS-kereszteződés a Meiosis I során történik. A meiózis első fázisában a kromoszómák párban sorakoznak, mivel a sejtekben mindegyik kromoszómából két másolat található. Mielőtt a kromoszómák elválnának, a kromoszómák megfelelő szakaszai átkapcsolódhatnak, vagy keresztbe léphetnek a pár között. Ez a folyamat az úgynevezett rekombináz enzimek segítségével történik. A reproduktív sejtekben a genetikai anyag átrendeződése genetikai sokféleséghez vezet, mivel a gyermek nem örökli a szülő genetikai anyagának pontos másolatát.
Az átrendezés funkciója
A DNS átrendeződése növeli a populáción belüli genetikai sokféleséget azáltal, hogy genetikai információt továbbad a következő generációnak, amely nem teljesen azonos a szülővel. A DNS-átrendeződés másik fontos funkciója a kromoszóma-párok egymáshoz igazodása a meiózis során. A párosított kromoszómák között gyakran vannak olyan különbségek, amelyek megakadályozzák őket a megfelelő felsorakozásban a meiózis során. A kromoszómák e rosszul illesztett szakaszainak átrendezése megkönnyíti a megfelelő párosításukat.
Az átrendeződéssel kapcsolatos betegségek
A meiosis során a DNS átrendeződése a kromoszómákban nem mindig hibátlanul történik, és genetikai rendellenességekhez vezethet. Ha a keresztezési esemény nem teljes, vagy egyáltalán nem történik meg, akkor a kromoszómák rosszul illeszkedhetnek, és nem tudnak szegregálni a keletkező sejtekbe. Ez ahhoz vezet, hogy az egyik sejt a kromoszóma két másolatát tartalmazza, míg a másik sejtnek nincsen, ezt a folyamatot nem-diszjunkciónak nevezik. A disszjunkció miatt a keletkező spermiumnak vagy petesejtnek túl kevés vagy túl sok kromoszómája van. Erre példa a Down-szindróma, amelyben a 21. kromoszóma két kópiája nem különül el a Meiosis I során, és ennek eredményeként egy gyermeknek a 21. kromoszóma harmadik kópiája van.