Innehåll
- DNA-replikation
- Crossing Over Biology: Alleles
- Mekanik för att korsa över
- Frekvens för övergång: Meios
- Genetisk mångfald
En gen definieras som en arvsenhet som överförs från en generation till nästa, enligt MedicineNet.com. Gener omfattade korta sekvenser av deoxiribonukleinsyra, eller DNA, och är arrangerade längs kromosomer. Kromosomer är helt enkelt långa sekvenser av DNA som består av många gener. Genetiker definierar "korsning" som en process genom vilken ett par kromosomer anpassar sig nära varandra och byter segment av DNA-innehållande gener under replikering. Korsning är också känd som genetisk rekombination.
DNA-replikation
Det finns två olika DNA-replikeringsprocesser som förekommer i växter och djur. Den första, mitos, inträffar när en cell replikeras för att bilda två kopior av sig själv. Den andra replikationsprocessen kallas meios och förekommer endast i skapandet av spermier eller äggceller. Meios börjar med en cell som innehåller par kromosomer och slutar med två celler som innehåller enstaka kopior av varje kromosom. När ett spermier och ett ägg kombineras för att bilda en zygot, som ett embryo kallas i sina tidiga stadier, bildar de kromosompar. Korsning sker både under mitos och meios, även om frekvensen är mycket högre i meios, enligt Science Gateway.
Crossing Over Biology: Alleles
Antalet kromosomer som en organism har varierar mellan arter; människor har 23 par, eller 46 kromosomer totalt. Paren består av två kopior av varje kromosom; kopiorna kanske dock inte är identiska eftersom de ofta innehåller olika alleler. En allel är en alternativ form av en gen enligt Access Science. Till exempel kan ett DNA-segment på varje kromosomsektion koda för ögonfärg, även om en kromosom kan koda för bruna ögon och den andra för blå ögon. Vilken ögonfärg som uttrycks kommer att bero på vilken gen som är dominerande. Korsning sker oftast mellan olika alleler som kodar för samma gen.
Mekanik för att korsa över
Kromosomer finns normalt i ett komprimerat, superspiralt tillstånd. Under mitos och meiose måste de lossas för att möjliggöra replikering. Detta händer när enzymer gör pauser på flera punkter längs kromosomerna, vilket gör att de kan varva ner och kopieras. Efter replikering fäster en annan uppsättning enzymer igen de trasiga fragmenten av DNA. Kromosompar står i nära anslutning till varandra under dessa processer. I den oavvikna och fragmenterade fasen kan DNA-segment av lika stora storlekar bytas ut och sedan limmas igen, och bilda en kromosom med en annan kombination av alleler än det började med, enligt Science Gateway.
Frekvens för övergång: Meios
Enligt Origins of Sex är frekvensen av korsning inom individens genom inte konsekvent. Det finns heta ställen, så kallade när de passerar över med större frekvens än genomsnittet, samt kalla ställen som sällan rekombineras. Hos människor har en skillnad också noterats bland kön, med den genomsnittliga hanen som har övergångshändelser ungefär 57 gånger under meios, medan hos kvinnor beräknas den inträffa 75 gånger under samma fas.
Genetisk mångfald
En fördel med att korsa är att den upprätthåller den genetiska mångfalden inom en befolkning, vilket gör att miljoner olika genetiska kombinationer kan överföras från föräldrar till avkommor. Genetisk variabilitet är mycket viktigt för en arts långvariga överlevnad. Utan att gå över kan meios och mitos inte producera den genetiska mångfalden som är nödvändig för att befolkningen ska överleva ogynnsamma förhållanden, såsom torka eller sjukdom.