Перестановка ДНК - це рутинний процес, що відбувається в клітинах. Він може бути використаний для відновлення пошкоджених ділянок ДНК та введення генетичних змін у популяцію. Перестановка ДНК під час мейозу важлива не тільки для генетичного різноманіття, але і для забезпечення сперми і яйця мають правильну кількість хромосом, запобігаючи серйозні генетичні відхилення в результаті дитина.
Мейоз
Мейоз стосується поділу в репродуктивних клітинах. Цей тип поділу клітин призводить до утворення сперми та яйцеклітин. У мейозі бере участь багато етапів, які можна згрупувати на дві основні стадії: мейоз I і мейоз II. Під час мейозу I хромосоми в клітині вишиковуються і спаровуються з відповідним партнером. Потім хромосоми розпадаються, коли клітина починає ділитися, по одній хромосомі від кожної пари потрапляє в отримані клітини. Потім ці клітини потрапляють у мейоз II і діляться знову, на цей раз, коли кожна хромосома ділиться навпіл, а отримані клітини містять половину кожної хромосоми.
Перебудова в мейозі
Хромосомна перебудова, також відома як кросовер ДНК, відбувається під час мейозу I. Під час першої фази мейозу хромосоми шикуються попарно, оскільки в клітинах є дві копії кожної хромосоми. До того, як хромосоми розділяться, відповідні ділянки хромосом можуть перемикатися або перетинатися між парою. Цей процес відбувається за допомогою ферментів, званих рекомбіназами. Перебудова генетичного матеріалу в репродуктивних клітинах призводить до генетичного різноманіття, оскільки дитина не успадкує точної копії генетичного матеріалу батьків.
Функція перестановки
Перестановка ДНК збільшує генетичне різноманіття в популяції, передаючи генетичну інформацію наступному поколінню, яка не є повністю ідентичною батьківській. Ще однією важливою функцією перебудови ДНК є сприяння вирівнюванню пар хромосом під час мейозу. Часто існують відмінності між парними хромосомами, які заважають їм належним чином вишикуватися під час мейозу. Перестановка цих неправильно вирівняних ділянок хромосом сприяє їх правильному спарюванню.
Хвороби, пов’язані з перебудовою
Перебудова ДНК в хромосомах під час мейозу не завжди відбувається бездоганно і може призвести до генетичних відхилень. Якщо не завершити подію кросинговеру або взагалі не відбутися, це може призвести до неправильного вирівнювання хромосом і відсутності сегрегації в отриманих клітинах. Це призводить до того, що одна клітина містить дві копії хромосоми, тоді як інша клітина не має жодної, процес, який називається недіс'юнкцією. Нероз'єднання може призвести до того, що в результаті сперматозоїдів або яйцеклітини надто мало або занадто багато хромосом. Прикладом цього є синдром Дауна, коли дві копії 21-ї хромосоми не розділяються під час мейозу I, в результаті чого у дитини з’являється третя копія 21-ї хромосоми.