Перестройка ДНК - это рутинный процесс, происходящий внутри клеток. Его можно использовать для восстановления поврежденных участков ДНК и для внесения генетических изменений в популяцию. Перестройка ДНК во время мейоза важна не только для генетического разнообразия, но и для обеспечения того, чтобы сперматозоиды и яйца имеют правильное количество хромосом, предотвращая серьезные генетические аномалии в результате ребенок.
Мейоз
Мейоз относится к делению репродуктивных клеток. Этот тип деления клеток приводит к образованию сперматозоидов и яйцеклеток. В мейозе участвует множество этапов, которые можно разделить на две основные стадии: мейоз I и мейоз II. Во время Мейоза I хромосомы в клеточной линии объединяются в пары со своим соответствующим партнером. Затем хромосомы разделяются, когда клетка начинает делиться, и по одной хромосоме из каждой пары оказывается в полученных клетках. Затем эти клетки попадают в Мейоз II и снова делятся, на этот раз каждая хромосома делится пополам, и в результате образуются клетки, каждая из которых содержит половину каждой хромосомы.
Перестройка в мейозе
Хромосомная перестройка, также известная как кроссовер ДНК, происходит во время Мейоза I. Во время первой фазы мейоза хромосомы выстраиваются в пары, поскольку в клетках есть две копии каждой хромосомы. Прежде чем хромосомы разделятся, соответствующие участки хромосом могут переключаться или переходить между парой. Этот процесс происходит с помощью ферментов, называемых рекомбиназами. Перестройка генетического материала в репродуктивных клетках приводит к генетическому разнообразию, поскольку ребенок не унаследует точную копию генетического материала родителей.
Функция перестановки
Перестройка ДНК увеличивает генетическое разнообразие в популяции за счет передачи генетической информации следующему поколению, которое не полностью идентично родителю. Другой важной функцией перестройки ДНК является помощь в выравнивании пар хромосом во время мейоза. Между парными хромосомами часто есть различия, которые мешают им правильно выстраиваться во время мейоза. Перестройка этих несовпадающих участков хромосом способствует их правильному спариванию.
Заболевания, связанные с перестройкой
Перестройка ДНК в хромосомах во время мейоза не всегда происходит безупречно и может привести к генетическим аномалиям. Если кроссовер не завершится или не произойдет вообще, хромосомы могут не выровняться и не разделиться на результирующие клетки. Это приводит к тому, что одна клетка содержит две копии хромосомы, а другая - нет; этот процесс называется нерасхождением. Нерасхождение может привести к тому, что в сперматозоиде или яйцеклетке будет слишком мало или слишком много хромосом. Примером этого является синдром Дауна, при котором две копии хромосомы 21 не разделяются во время мейоза I, в результате чего у ребенка появляется третья копия хромосомы 21.