Vad är omläggning i meios?

DNA-omläggning är en rutinprocess som sker i celler. Den kan användas för att reparera skadade delar av DNA och för att införa genetisk variation i en population. DNA-omläggning under meios är viktigt inte bara för genetisk mångfald utan också för att säkerställa att spermier och ägg har rätt antal kromosomer, vilket förhindrar allvarliga genetiska avvikelser i det resulterande barn.

Meios avser uppdelning i reproduktiva celler. Denna typ av celldelning resulterar i bildning av spermier och ägg. Det finns många steg involverade i meios, som kan grupperas i två huvudsteg: Meios I och Meios II. Under Meiosis I är kromosomerna i cellens linje upp och parade ihop med sin motsvarande partner. Kromosomerna delas sedan isär när cellen börjar dela sig, med en kromosom från varje par som hamnar i de resulterande cellerna. Dessa celler går sedan in i Meios II och delar sig igen, den här gången med varje kromosom som delas i hälften och de resulterande cellerna som var och en innehåller hälften av varje kromosom.

Kromosomal omläggning, även känd som DNA-crossover, inträffar under Meiosis I. Under den första fasen av meios sträcker sig kromosomerna i par, eftersom det finns två kopior av varje kromosom i cellerna. Innan kromosomerna separeras kan motsvarande sektioner av kromosomerna växla eller korsa mellan paret. Denna process sker med hjälp av enzymer som kallas rekombinaser. Omorganiseringen av det genetiska materialet i reproduktiva celler leder till genetisk mångfald, eftersom barnet inte kommer att ärva en exakt kopia av föräldrars genetiska material.

DNA-omläggning ökar den genetiska mångfalden inom en befolkning genom att förmedla genetisk information till nästa generation, som inte är helt identisk med föräldern. En annan viktig funktion av DNA-omläggning är att underlätta anpassningen av kromosompar under meios. Det finns ofta skillnader mellan de parade kromosomerna som förhindrar att de stämmer upp på rätt sätt under meios. Omorganisering av dessa felinriktade delar av kromosomerna underlättar deras korrekta parning.

Omorganiseringen av DNA i kromosomerna under meios sker inte alltid felfritt och kan leda till genetiska abnormiteter. Misslyckande av att crossover-händelsen slutförts eller alls kan leda till att kromosomerna missriktas och inte kan separeras i de resulterande cellerna. Detta leder till att en cell innehåller två kopior av kromosomen, medan den andra cellen inte har någon, en process som kallas nondisjunction. Icke-injektion kan orsaka att det resulterande spermiet eller ägget antingen har för få eller för många kromosomer. Ett exempel på detta är i Downs syndrom, där de två kopiorna av kromosom 21 inte separeras under Meios I, vilket resulterar i ett barn med en tredje kopia av kromosom 21.