סידור מחדש של DNA הוא תהליך שגרתי המתרחש בתוך התאים. ניתן להשתמש בו לתיקון חלקים פגומים של DNA ולהכנסת שונות גנטית לאוכלוסיה. סידור מחדש של DNA במהלך מיוזה חשוב לא רק למגוון הגנטי, אלא גם להבטחת הזרע הזה ולביצים יש את המספר הנכון של הכרומוזומים, דבר שמונע הפרעות גנטיות חמורות בתוצאה יֶלֶד.
מיוזה
מיוזה נוגעת לחלוקה בתאי הרבייה. סוג זה של חלוקת תאים מביא ליצירת זרע וביצים. ישנם שלבים רבים המעורבים במיוזה, אותם ניתן לקבץ לשני שלבים עיקריים: מיוזה I ו- Meiosis II. במהלך מיוזה I, הכרומוזומים בתאים מסתדרים ומשויכים עם בן / בת הזוג שלהם. לאחר מכן הכרומוזומים מתפצלים כאשר התא מתחיל להתחלק, כאשר כרומוזום אחד מכל זוג מסתיים בתאים שהתקבלו. לאחר מכן תאים אלה נכנסים למיוזיס II ומתחלקים שוב, הפעם כאשר כל כרומוזום מתפצל לשניים והתאים המתקבלים מכילים כל אחד מחצי מכל כרומוזום.
סידור מחדש במיוזה
סידור מחדש כרומוזומלי, הידוע גם כ- Crossover DNA, מתרחש במהלך מיוזה I. בשלב הראשון של המיוזה, הכרומוזומים מסתדרים בזוגות, מכיוון שיש שני עותקים של כל כרומוזום בתאים. לפני שהכרומוזומים נפרדים, חלקים תואמים של הכרומוזומים יכולים לעבור, או לעבור, בין הזוג. תהליך זה מתרחש בעזרת אנזימים הנקראים רקומבינזות. סידור החומר הגנטי מחדש בתאי הרבייה מוביל למגוון גנטי, מכיוון שהילד לא יירש העתק מדויק של החומר הגנטי של ההורה.
פונקציה של סידור מחדש
סידור מחדש של DNA מגביר את המגוון הגנטי בקרב אוכלוסייה על ידי העברת מידע גנטי לדור הבא, שאינו זהה לחלוטין להורה. תפקיד חשוב נוסף של סידור מחדש של DNA הוא לסייע ביישור זוגות הכרומוזום במהלך מיוזה. לעיתים קרובות ישנם הבדלים בין הכרומוזומים הזוגיים המונעים מהם להסתדר כראוי במהלך המיוזה. סידור מחדש של חלקים כרומוזומים שלא מיושרים מקלה על התאמתם.
מחלות הקשורות לסידור מחדש
סידור ה- DNA מחדש בכרומוזומים במהלך מיוזה לא תמיד מתרחש ללא דופי ויכול להוביל לחריגות גנטיות. כישלון של אירוע ההצלבה, או בכלל לא יכול להתרחש, עלול לגרום לכיוונון כראוי של הכרומוזומים ולא להפרד בתאים שהתקבלו. זה מוביל לתא אחד המכיל שני עותקים של הכרומוזום, ואילו לתא השני אין, תהליך הנקרא non-disjunction. אי-הפרעה עלולה לגרום לזרע או לביצה שנוצרו להיות מעט מדי או יותר מדי כרומוזומים. דוגמה לכך היא בתסמונת דאון, בה שני העותקים של כרומוזום 21 אינם נפרדים במהלך מיוזה I, וכתוצאה מכך ילד עם עותק שלישי של כרומוזום 21.