Sisältö
- DNA kopiointi
- Biologian ylittäminen: Alleelit
- Ylityksen mekaniikka
- Ylittämisen taajuus: meioosi
- Geneettinen monimuotoisuus
Geeni määritellään perinnöllisyysyksiköksi, joka siirretään sukupolvelta toiselle, mukaan MedicineNet.com. Geenit käsittävät lyhyitä deoksiribonukleiinihappo- tai DNA-sekvenssejä ja on järjestetty kromosomeja pitkin. Kromosomit ovat yksinkertaisesti pitkiä DNA-sekvenssejä, jotka koostuvat monista geeneistä. Geneetikot määrittelevät "ylityksen" prosessina, jolla kromosomipari kohdistuu tiiviisti toisiinsa ja vaihtaa DNA: ta sisältävien geenien segmentit replikaation aikana. Ylittäminen tunnetaan myös nimellä geneettinen rekombinaatio.
DNA kopiointi
Kasveissa ja eläimissä tapahtuu kaksi erilaista DNA-replikaatioprosessia. Ensimmäinen, mitoosi, tapahtuu, kun solu replikoituu muodostaen kaksi kopiota itsestään. Toista replikaatioprosessia kutsutaan meioosiksi ja tapahtuu vain sperman tai munasolujen luomisessa. Meioosi alkaa yhdellä solulla, joka sisältää paria kromosomeja, ja päättyy kahdella solulla, jotka sisältävät yhden kopion jokaisesta kromosomista. Kun siittiö ja muna yhdistyvät tsygootiksi, kuten alkioita kutsutaan alkuvaiheessaan, ne muodostavat kromosomiparia. Ylittäminen tapahtuu sekä mitoosin että meioosin aikana, vaikka taajuus on meioosissa paljon korkeampi, Science Gatewayn mukaan.
Biologian ylittäminen: Alleelit
Organismin kromosomien lukumäärä vaihtelee lajeittain; ihmisillä on 23 paria, tai yhteensä 46 kromosomia. Parit koostuvat kahdesta kopiosta jokaisesta kromosomista; kopiot eivät kuitenkaan välttämättä ole identtisiä, koska ne sisältävät usein erilaisia alleeleja. Alleeeli on Access Science: n mukaan vaihtoehtoinen geenimuoto. Esimerkiksi DNA-segmentti jokaisessa kromosomiosassa voi koodata silmien väriä, vaikka yksi kromosomi voi koodata ruskeita silmiä ja toinen sinisiä silmiä. Mikä silmien väri ilmenee, riippuu siitä, mikä geeni on hallitseva. Ylitys tapahtuu useimmiten samaa geeniä koodaavien eri alleelien välillä.
Ylityksen mekaniikka
Kromosomit ovat normaalisti tiivistetyssä, superkelatussa tilassa. Mitoosin ja meioosin aikana ne on purettava, jotta replikaatio voi tapahtua. Näin tapahtuu, kun entsyymit tekevät taukoja kromosomien useissa kohdissa, jolloin ne voivat rentoutua ja kopioitua. Replikoinnin jälkeen toinen joukko entsyymejä kiinnittää uudelleen katkenneet DNA-fragmentit. Kromosomiparit rinnastuvat lähelle toisiaan näiden prosessien aikana. Hajotetussa ja sirpaloituneessa vaiheessa samankokoiset DNA-segmentit voidaan vaihtaa ja sitten liimata uudelleen muodostaen kromosomin erilaisella alleelien yhdistelmällä, kuin se aloitti, Science Gatewayn mukaan.
Ylittämisen taajuus: meioosi
Sukupuolen alkuperän mukaan yksilöiden genomien ylittämistiheys ei ole yhdenmukainen. On kuumia kohtia, niin kutsuttuja, koska ne ylittävät keskimääräistä useammin, samoin kuin kylmiä kohtia, jotka yhdistyvät harvoin. Ihmisillä ero on todettu myös sukupuolten välillä: keskimääräisillä miehillä on ristin tapahtumia noin 57 kertaa meioosin aikana, kun taas naisilla sen arvioidaan tapahtuvan 75 kertaa samassa vaiheessa.
Geneettinen monimuotoisuus
Ylittämisen etuna on, että se ylläpitää geneettistä monimuotoisuutta populaatiossa, jolloin miljoonat erilaiset geneettiset yhdistelmät voidaan siirtää vanhemmilta jälkeläisille. Geneettinen variaatio on erittäin tärkeä lajin pitkäaikaiselle selviytymiselle. Ilman ylitystä meioosi ja mitoosi eivät voi tuottaa geneettistä monimuotoisuutta, jota populaatiot tarvitsevat selviytyäkseen haitallisista olosuhteista, kuten kuivuus tai sairaus.