Apakah kromosom homolog?



The kromosom homolog daripada individu adalah kromosom yang merupakan sebahagian daripada pasangan yang sama dalam organisma diploid. Dalam biologi, homologi merujuk kepada persaudaraan, persamaan dan / atau fungsi oleh asal yang sama.

Setiap ahli pasangan homolog mempunyai asal yang sama, dan mereka dijumpai dalam organisma yang sama dengan gabungan gamete. Semua kromosom organisme adalah kromosom somatik, kecuali pasangan seksual.

Kromosom seks, dari sudut pandang homologi, adalah pengecualian. Kedua-duanya mungkin mempunyai asal yang berlainan, tetapi mempunyai kawasan homologi yang menjadikannya berkelakuan seperti kromosom somatik semasa kitaran pembahagian sel.

Bahagian homolog ini membolehkan kedua-dua pasangan dalam mitosis dan meiosis, dan untuk menggabungkan semula semasa kedua mereka.

Jelas sekali, pasang kromosom tertentu dari spesies yang berkait rapat yang berlainan juga bercampur dengan homolog. Walau bagaimanapun, mereka telah dikombinasikan dan diubah begitu banyak sehingga sangat sukar bagi kromosom yang sama dari spesies yang berbeza untuk menjadi homologus sepenuhnya.

Kemungkinan besar, apabila membandingkan kromosom dua spesies, homologi adalah mozek. Iaitu, kromosom satu spesies akan berkongsi rantau homolog besar atau kecil dengan kromosom yang berlainan yang lain.

Indeks

  • 1 Sumber perubahan kromosom
    • 1.1 Perubahan dalam ploidy
    • 1.2 Penyusun semula kromosom
  • 2 Sintenia
  • 3 Homologi dan persamaan urutan
  • 4 Rujukan

Sumber perubahan kromosom

Mutasi di peringkat kromosom boleh dialami di dua peringkat utama: perubahan dalam bilangan, dan perubahan dalam struktur.

Perubahan tahap urutan dianalisa di peringkat gen (dan genom) dan memberi kita idea persamaan dalam kandungan maklumat antara gen, genom dan spesies..

Perubahan bilangan dan struktur membolehkan kami menunjukkan persamaan dan perbezaan di peringkat organisasi, sama ada menganalisis kromosom individu atau kesemuanya secara keseluruhan.

Perubahan ploidy

Perubahan dalam bilangan kromosom dalam individu yang mempengaruhi satu atau kurang kromosom dipanggil aneuploidies. Contohnya, individu dengan 3 kromosom 21 bukannya dua dikatakan mempunyai trisomi.

Trisomi kromosom 21 adalah punca sindrom Down yang paling biasa. Sebaliknya, seorang wanita spesies manusia dengan kromosom X tunggal juga aneuploid untuk kromosom tersebut. Wanita XO mempersembahkan apa yang dikenali sebagai sindrom Turner.

Perubahan yang mempengaruhi bilangan asas kromosom spesies dipanggil euploidias. Iaitu, terdapat satu set ulang kromosom haploid spesies.

Sekiranya terdapat dua, organisma diploid - seperti yang berlaku dengan kebanyakan spesies yang memperlihatkan pembiakan seksual. Sekiranya mereka mempersembahkan tiga, organisma adalah triploid; jika empat, tetraploid, dan sebagainya.

Ini sangat biasa pada tumbuhan dan telah menjadi sumber perubahan evolusi dalam kumpulan organisma ini.

Penyusunan semula kromosom

Kromosom individu juga boleh mengemukakan beberapa jenis penyusunan semula yang boleh menghasilkan akibat yang besar untuk individu dan spesies. Perubahan ini termasuk penghapusan, penyisipan, transplasi, penggabungan dan pelaburan.

Dalam penghapusan, bahagian-bahagian kromosom telah hilang sepenuhnya, oleh itu menimbulkan perubahan dalam kitaran pembahagian meiotik dengan pengeluaran gamet yang mungkin tidak dapat dijangka..

Kekurangan kawasan homologi adalah punca kejadian rekombinasi yang tidak normal. Perkara yang sama berlaku dalam kes penyisipan, kerana penampilan kawasan dalam satu dan bukan kromosom lain mempunyai kesan yang sama dalam penjanaan kawasan yang tidak sepenuhnya homolog..

Satu kes tambahan adalah penambahan. Dalam kes ini, sebahagian daripada DNA yang dihasilkan di dalamnya ditambah ke kawasan kromosom. Iaitu, ia disalin dan disisipkan di sebelah sumber salinan itu.

Dalam sejarah evolusi kromosom, duplikasi dalam tanda memainkan peranan penting dalam definisi kawasan centromeric.

Cara lain untuk mengubah sebahagian homologi antara dua kromosom adalah dengan rupa kawasan terbalik. Maklumat rantau terbalik adalah sama, tetapi orientasinya adalah bertentangan dengan ahli pasangan yang lain.

Ini memaksa kromosom homologous untuk mengawan secara normal yang menimbulkan sejenis penyesuaian tambahan dalam gamet. Produk miiotik meiosis ini mungkin tidak boleh dikekalkan.

Rangkaian kromosom yang lengkap boleh berhijrah dari satu kromosom ke satu lagi dalam satu peristiwa yang disebut translocation. Menariknya, translokasi boleh dipromosikan oleh kawasan yang sangat konservatif di antara kromosom yang tidak semestinya homolog. Akhirnya, terdapat juga kemungkinan memerhatikan fusions antara kromosom.

Sintenia

Sintenia merujuk kepada tahap pemuliharaan susunan gen apabila dua atau beberapa kromosom atau kawasan genomik atau genetik berbeza berbanding.

Sintenia tidak peduli dengan mengkaji atau mengukur tahap keseragaman urutan antara kawasan homolog. Sebaliknya, untuk mengkatalogkan kandungan maklumat bagi kawasan tersebut dan menganalisis sama ada mereka dianjurkan dengan cara yang sama dalam ruang yang mereka hadapi.

Semua penyusunan semula yang kita nyatakan di atas, jelasnya, mengurangkan sinonim di antara kromosom yang diubah dan homolognya. Mereka masih homolog kerana mereka berkongsi asal yang sama, tetapi tahap sintetik jauh lebih rendah.

Sintenia berguna untuk menganalisis hubungan filogenetik antara spesis. Ia juga digunakan untuk mengesan trajektori evolusi, dan untuk menganggarkan berat badan bahawa penyusun kromosom telah dimainkan dalam rupa spesies. Memandangkan ia menggunakan kawasan-kawasan besar, ini adalah kajian makrosintenia.

Mikrosintenia, sebaliknya, berurusan dengan membuat jenis analisis yang sama, tetapi di kawasan yang lebih kecil, biasanya di peringkat gen atau gen. Gen, serta kromosom, juga boleh mengalami inversi, penghapusan, fusions, dan penambahan.

Homologi dan persamaan urutan

Sekiranya mereka homolog, dua kawasan DNA mestilah mempunyai persamaan yang tinggi pada tahap urutan. Dalam sebarang kes, di sini kita ingin menunjukkan bahawa homologi adalah istilah mutlak: ia homolog atau tidak. Kesamaan di sisi lain, boleh diukur.

Itulah sebabnya di peringkat urutan dua gen yang mengodkan kod yang sama dalam dua spesies yang berbeza dapat memperlihatkan persamaan, misalnya, 92%.

Tetapi untuk mengatakan bahawa kedua-dua gen adalah homologous 92% adalah salah satu kesilapan konseptual yang paling buruk yang boleh wujud di peringkat biologi.

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi molekul sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  5. Philipsen, S., Hardison, R. C. (2018) Evolusi hemoglobin loci dan elemen peraturannya. Sel-sel Darah, Molekul & Penyakit, 70: 2-12.
  6. Wright, W. D., Shah, S., Heyer, W. D. (2018) Rekombinasi homolog dan pembaikan DNA double-strand. Jurnal Kimia Biologi, 293: 10524-10535