Kas ir homologās hromosomas?



The homologās hromosomas no indivīda ir tās hromosomas, kas ir viena un tā paša pāra daļa diploīdā organismā. Bioloģijā homoloģija attiecas uz radniecību, līdzību un / vai funkciju pēc kopējas izcelsmes.

Katram homologā pāra loceklim ir kopīga izcelsme, un tie ir atrodami vienā organismā ar gameta kodolsintēzi. Visi organisma hromosomas ir somatiskas hromosomas, izņemot seksuālā pāri.

Izņēmums ir seksa hromosomas, no homoloģijas viedokļa. Abiem var būt atšķirīga izcelsme, bet tiem ir homoloģijas reģioni, kas liek tiem rīkoties kā somatiskas hromosomas šūnu dalīšanās ciklu laikā..

Šīs homologās porcijas ļauj apvienot mitozes un meiozes laikā, un otrās no tām apvienoties.

Acīmredzot, dažādu hromosomu pāri no dažādām cieši saistītām sugām arī ir filogēniski runājoši homologi. Tomēr tie ir apvienojušies un mainījušies tik daudz, ka ir ļoti grūti, lai tās pašas hromosomas no dažādām sugām būtu pilnīgi homoloģiskas.

Visticamāk, salīdzinot divu sugu hromosomas, homoloģija ir mozaīka. Tas nozīmē, ka vienas sugas hromosoma dalīsies lielos vai mazos homologos reģionos ar atšķirīgām otras hromosomām.

Indekss

  • 1 Kromosomu izmaiņu avoti
    • 1.1 Ploidijas izmaiņas
    • 1.2. Hromosomu pārkārtošanās
  • 2 Sintenia
  • 3 Homoloģija un secības līdzība
  • 4 Atsauces

Kromosomu izmaiņu avoti

Mutācijas hromosomu līmenī var novērot divos galvenajos līmeņos: skaita izmaiņas un struktūras izmaiņas.

Secības līmeņa izmaiņas tiek analizētas gēnu (un genoma) līmenī un dod priekšstatu par līdzību informācijas saturā starp gēniem, genomiem un sugām..

Skaita un struktūras izmaiņas ļauj mums parādīt līdzības un atšķirības organizatoriskā līmenī, neatkarīgi no tā, vai analizējam atsevišķas hromosomas vai visas tās kopumā..

Ploidijas izmaiņas

Kromosomu skaita izmaiņas indivīdā, kas ietekmē vienu vai mazāk hromosomas, sauc par aneuploīdijām. Piemēram, indivīdam ar 3 hromosomām 21, nevis diviem, ir trīsdimensiju.

Trīsdesmitais hromosomas 21 ir visizplatītākais Dauna sindroma cēlonis. No otras puses, cilvēka sugas sieviete ar vienu X hromosomu ir arī šīs hromosomas aneuploīds. XO sievietēm ir zināms kā Turnera sindroms.

Izmaiņas, kas ietekmē sugas hromosomu pamata skaitu, sauc par euploīdijām. Tas nozīmē, ka ir atkārtota sugas haploīdu hromosomu kopa.

Ja ir divi, organisms ir diploīds - tāpat kā vairumam sugu, kurām ir seksuāla reprodukcija. Ja tie ir trīs, organisms ir triploids; ja četri, tetraploīds utt.

Tas ir ļoti izplatīts augos un ir bijis nozīmīgs evolūcijas izmaiņu avots šajā organismu grupā.

Hromosomu pārkārtošanās

Atsevišķās hromosomās var būt arī dažādi pārkārtošanās veidi, kas var radīt lielas sekas gan indivīdam, gan sugai. Šīs izmaiņas ietver dzēšanu, ievietošanu, pārvietošanu, apvienošanos un ieguldījumus.

Svītrojumos hromosomas daļas ir pilnīgi pazudušas, tādējādi radot izmaiņas meiotiskā sadalījuma ciklā, kas sekmē iespējami neizdzīvojamu gametu ražošanu..

Homoloģijas reģionu trūkums ir iemesls patoloģiskiem rekombinācijas notikumiem. Tas pats notiek arī ievietošanas gadījumā, jo reģionu parādīšanās vienā un nevis citā hromosomā ir tāda pati ietekme reģionu, kas nav pilnīgi homologi, radīšanā..

Īpašs papildinājuma gadījums ir dublēšanās. Šajā gadījumā tajā veidotā DNS daļa tiek pievienota hromosomas reģionam. Tas ir, tas tiek kopēts un ielīmēts blakus kopijas avotam.

Kromosomu evolūcijas vēsturē tandas dublēšanās ir bijusi būtiska centrometrisko reģionu definīcijā..

Vēl viens veids, kā daļēji mainīt abu hromosomu homoloģiju, ir apgriezto reģionu parādīšanās. Apgrieztā reģiona informācija ir tāda pati, bet tās orientācija ir pretēja pārējā pāra dalībniekam.

Tas liek homologajām hromosomām pārmērīgi izmainīties, kas izraisa cita veida papildu pārkārtošanos gametās. Šo meiozes meiotiskie produkti var nebūt dzīvotspējīgi.

Pilnīgs hromosomu reģions var pārcelties no vienas hromosomas citā gadījumā, ko sauc par translokāciju. Interesanti, ka translokācijas var veicināt augsti konservēti reģioni starp hromosomām, kas ne vienmēr ir homoloģiskas. Visbeidzot, pastāv arī iespēja novērot fūzijas starp hromosomām.

Sintenia

Sintenia attiecas uz gēnu kārtas saglabāšanas pakāpi, ja salīdzina divus vai vairākus hromosomas vai dažādus ģenētiskus vai ģenētiskus reģionus..

Sintenia nav saistīta ar secību līdzības līmeņa izpēti vai mērīšanu homologos reģionos. Drīzāk kataloģizēt šo reģionu informācijas saturu un analizēt, vai tie ir organizēti tādā pašā veidā telpā, kurā tie atrodas.

Visi iepriekš minētie pārkārtojumi, protams, samazina sinerģiju starp mainīto hromosomu un tā homologu. Tie joprojām ir homologi, jo tiem ir vienāda izcelsme, bet sintezitātes pakāpe ir daudz mazāka.

Sintenia ir noderīga, lai analizētu filogenētiskās attiecības starp sugām. To izmanto arī, lai izsekotu evolūcijas trajektorijas un novērtētu svaru, ko hromosomu pārkārtošanās ir bijusi sugas izskats. Tā kā tiek izmantoti lieli reģioni, tie ir makrosintenijas pētījumi.

No otras puses, mikrosintenija nodarbojas ar tāda paša veida analīzi, bet mazākos reģionos, parasti gēnu vai gēnu līmenī. Gēni, kā arī hromosomas, var arī piedzīvot inversijas, dzēšanu, sapludināšanu un papildinājumus.

Homoloģija un secības līdzība

Ja tie ir homologi, diviem DNS reģioniem jābūt ar augstu līdzību secības līmenī. Jebkurā gadījumā mēs vēlamies norādīt, ka homoloģija ir absolūts termins: tas ir homologs vai nē. No otras puses, līdzība ir izmērāma.

Tāpēc secības līmenī divi gēni, kas kodē to pašu divās dažādās sugās, var radīt, piemēram, 92% līdzību.

Bet teikt, ka abi gēni ir 92% homologi, ir viena no sliktākajām konceptuālajām kļūdām, kas var pastāvēt bioloģiskā līmenī.

Atsauces

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014).th Izdevums). W. Norton & Company, Ņujorka, Ņujorka, ASV.
  2. Brooker, R. J. (2017). Ģenētika: analīze un principi. McGraw-Hill augstākā izglītība, Ņujorka, NY, ASV.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Ģenētika. W. B. Saunders Co. Ltd, Filadelfija, PA, ASV.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Ievads ģenētiskajā analīzē (11. \ Tth ed.). Ņujorka: W. H. Freeman, Ņujorka, Ņujorka, ASV.
  5. Philipsen, S., Hardison, R. C. (2018) Hemoglobīna loku attīstība un to regulējošie elementi. Asins šūnas, molekulas un slimības, 70: 2-12.
  6. Wright, W., D., Shah, S., Heyer, W., D., (2018) Journal of Biological Chemistry, 293: 10524-10535