Rearanżacja DNA to rutynowy proces zachodzący w komórkach. Może być stosowany do naprawy uszkodzonych odcinków DNA i wprowadzania zmienności genetycznej do populacji. Rearanżacja DNA podczas mejozy jest ważna nie tylko dla różnorodności genetycznej, ale także dla zapewnienia plemników a jaja mają odpowiednią liczbę chromosomów, co zapobiega poważnym nieprawidłowościom genetycznym w powstałych dziecko.
Mejoza
Mejoza dotyczy podziału w komórkach rozrodczych. Ten rodzaj podziału komórek powoduje powstawanie plemników i komórek jajowych. Istnieje wiele etapów związanych z mejozą, które można podzielić na dwa główne etapy: Mejoza I i Mejoza II. Podczas mejozy I chromosomy w komórce ustawiają się w linii i są sparowane z odpowiadającym im partnerem. Chromosomy następnie rozdzielają się, gdy komórka zaczyna się dzielić, a jeden chromosom z każdej pary kończy się w powstałych komórkach. Komórki te następnie wchodzą do Mejozy II i dzielą się ponownie, tym razem z każdym chromosomem podzielonym na pół i powstałymi komórkami zawierającymi połówkę każdego chromosomu.
Przegrupowanie w mejozie
Rearanżacja chromosomów, znana również jako skrzyżowanie DNA, występuje podczas mejozy I. W pierwszej fazie mejozy chromosomy ustawiają się parami, ponieważ w komórkach znajdują się dwie kopie każdego chromosomu. Zanim chromosomy się rozdzielą, odpowiednie sekcje chromosomów mogą się przełączać lub krzyżować między parą. Proces ten zachodzi za pomocą enzymów zwanych rekombinazami. Rearanżacja materiału genetycznego w komórkach rozrodczych prowadzi do różnorodności genetycznej, ponieważ dziecko nie odziedziczy dokładnej kopii materiału genetycznego rodzica.
Funkcja przegrupowania
Rearanżacja DNA zwiększa różnorodność genetyczną w populacji poprzez przekazywanie informacji genetycznej następnemu pokoleniu, które nie jest całkowicie identyczne z rodzicem. Inną ważną funkcją rearanżacji DNA jest pomoc w wyrównaniu par chromosomów podczas mejozy. Często występują różnice między sparowanymi chromosomami, które uniemożliwiają ich prawidłowe ustawienie podczas mejozy. Rearanżacja tych nierówno ustawionych odcinków chromosomów ułatwia ich prawidłowe parowanie.
Choroby związane z przegrupowaniem
Rearanżacja DNA w chromosomach podczas mejozy nie zawsze przebiega bezbłędnie i może prowadzić do nieprawidłowości genetycznych. Niepowodzenie zdarzenia krzyżowania lub jego nieukończenie się może spowodować nieprawidłowe ustawienie chromosomów i brak segregacji w powstałych komórkach. Prowadzi to do tego, że jedna komórka zawiera dwie kopie chromosomu, podczas gdy druga komórka nie ma żadnej, proces zwany nierozdzieleniem. Brak dysjunkcji może spowodować, że powstały plemnik lub komórka jajowa będzie mieć za mało lub za dużo chromosomów. Przykładem tego jest zespół Downa, w którym dwie kopie chromosomu 21 nie rozdzielają się podczas mejozy I, co skutkuje dzieckiem z trzecią kopią chromosomu 21.
