Hva er homologe kromosomer?



den homologe kromosomer av en person er de kromosomene som er en del av det samme paret i en diploid organisme. I biologi refererer homologi til slektskap, likhet og / eller funksjon av vanlig opprinnelse.

Hvert medlem av det homologe paret har en felles opprinnelse, og de er funnet i samme organisme ved gametefusion. Alle kromosomene til en organisme er somatiske kromosomer, unntatt de av det seksuelle paret.

Seks kromosomer, fra homologins synspunkt, er et unntak. Begge kan ha en annen opprinnelse, men har regioner av homologi som gjør at de oppfører sig som somatiske kromosomer i løpet av syklusene av celledeling.

Disse homologe partiene tillater både å mate under mitose og meiose, og å rekombinere under den andre av dem.

Åpenbart er par av spesielle kromosomer fra forskjellige nært beslektede arter også fylogenetisk talt homologer. Imidlertid har de rekombinert og forandret seg så mye at det er svært vanskelig for de samme kromosomer fra forskjellige arter å være helt homologe.

Mest sannsynlig, når man sammenligner kromosomene til to arter, er homologien en mosaikk. Det vil si at et kromosom av en art vil dele store eller små homologe regioner med forskjellige kromosomer i den andre.

index

  • 1 Kromosomale endringer
    • 1.1 Endringer i ploidi
    • 1.2 kromosomale omarrangementer
  • 2 Sintenia
  • 3 Homologi og sekvenslikhet
  • 4 referanser

Kilder til kromosomale endringer

Mutasjoner på kromosomnivået kan oppleves på to hovednivåer: endringer i antall og endringer i struktur.

Sekvensnivåendringer analyseres på gen- og genomnivået og gir oss en ide om likheten i informasjonsinnhold mellom gener, genomer og arter..

Endringene i tall og struktur gir oss mulighet til å vise likheter og forskjeller på organisasjonsnivå, enten å analysere individuelle kromosomer eller alle dem som helhet.

Endringer i ploidi

Endringer i antall kromosomer hos en person som påvirker en eller færre kromosomer kalles aneuploidier. For eksempel sies det at et individ med 3 kromosomer 21 i stedet for to har trisomi.

En tromomi av kromosom 21 er den vanligste årsaken til Downs syndrom. På den annen side er en kvinne av den menneskelige arten med et enkelt X-kromosom også aneuploid for det kromosomet. XO kvinner presenterer det som kalles Turners syndrom.

Endringer som påvirker det grunnleggende antall kromosomer av en art kalles euploidias. Det vil si at det er en gjentagelse av settet av haploide kromosomer av arten.

Hvis det er to, er organismen diploid - som det er tilfellet med de fleste arter som utviser seksuell reproduksjon. Hvis de presenterer tre, er organismen triploid; hvis fire, tetraploid, og så videre.

Dette er svært vanlig i planter og har vært en viktig kilde til evolusjonære endringer i denne gruppen av organismer.

Kromosomale omarrangementer

De enkelte kromosomer kan også presentere visse typer omarrangementer som kan skape store konsekvenser for både individet og arten. Disse endringene inkluderer sletting, innsetting, translokasjoner, fusjoner og investeringer.

I deletjonene er deler av kromosomet helt tapt, noe som resulterer i endringer i de meotiske divisjonssyklusene med den resulterende produksjon av muligens uigennyttige gameter..

Mangelen på regioner av homologi er årsaken til unormale rekombinasjonshendelser. Det samme skjer ved innsetting, siden utseendet av regioner i ett og ikke et annet kromosom har samme effekt i genereringen av regioner som ikke er helt homologe..

Et spesielt tilfelle av tillegg er det for duplisering. I dette tilfellet blir en del av DNA som genereres i det, lagt til en region av kromosomet. Det vil si, det kopieres og limes ved siden av kopien.

I den evolusjonære historien til kromosomene har duplikasjonene i tanda spilt en grunnleggende rolle i definisjonen av de sentromeriske områdene.

En annen måte å delvis forandre homologien mellom to kromosomer er ved utseende av inverterte regioner. Informasjonen til den omvendte regionen er den samme, men orienteringen er motsatt den for det andre medlemmet av paret.

Dette tvinger de homologe kromosomene til å mate unormalt og gir opphav til en annen type ekstra omlegginger i gametene. De meiotiske produktene til disse meiosiene er kanskje ikke levedyktige.

En komplett kromosomal region kan migrere fra ett kromosom til et annet i en hendelse som kalles translokasjon. Interessant kan translokasjoner fremmes av høyt konserverte områder mellom kromosomer som ikke nødvendigvis er homologe. Til slutt er det også mulighet for å observere fusjoner mellom kromosomene.

synteny

Sinteni refererer til graden av bevaring av generens rekkefølge når to eller flere kromosomer eller forskjellige genomiske eller genetiske regioner sammenlignes.

Sintenia er ikke opptatt av å studere eller måle graden av sekvenslikhet mellom homologe regioner. I stedet for å katalogisere informasjonsinnholdet i disse regionene og analysere om de er organisert på samme måte i det rommet de okkuperer.

Alle de omleggingene vi nevnte ovenfor, tydeligvis reduserer synten mellom det forandrede kromosomet og dets homolog. De er fortsatt homologe fordi de deler samme opprinnelse, men graden av synthet er mye lavere.

Sintenia er nyttig for å analysere fylogenetiske relasjoner mellom arter. Det brukes også til å spore evolusjonære baner, og å estimere vekten som kromosomale omarrangementer har spilt i utseendet til arten. Som det bruker store regioner, er det makrointintiske studier.

Microsintenia handler derimot om å lage samme type analyse, men i mindre regioner, vanligvis på nivået av gen eller gener. Gen, så vel som kromosomer, kan også oppleve inversjoner, slettelser, fusjoner og tillegg.

Homologi og sekvenslikhet

Hvis de er homologe, må to DNA-regioner ha høy likhet på nivået av sekvens. I hvert fall vil vi påpeke at homologi er et absolutt begrep: det er homologt eller ikke. Likheten er derimot målbar.

Derfor er det på sekvensnivå to gener som koder for det samme i to forskjellige arter, å fremvise en likhet på for eksempel 92%.

Men for å si at begge gener er 92% homologe, er en av de verste konseptuelle feilene som kan eksistere på det biologiske nivået.

referanser

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cellth Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Brooker, R.J. (2017). Genetikk: Analyse og prinsipper. McGraw-Hill høyere utdanning, New York, NY, USA.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduksjon til genetisk analyse (11th ed.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Philipsen, S., Hardison, R.C. (2018) Evolusjon av hemoglobink Loci og deres regulatoriske elementer. Blodceller, molekyler og sykdommer, 70: 2-12.
  6. Wright, W. D., Shah, S., Heyer, W. D. (2018) Homolog rekombination og DNA-reparasjon av dobbeltstrengspauser. Journal of Biological Chemistry, 293: 10524-10535