Шта су хомологни хромозоми?



Тхе хомологни хромозоми појединца су они хромозоми који су део истог пара у диплоидном организму. У биологији, хомологија се односи на сродство, сличност и / или функцију заједничког порекла.

Сваки члан хомологног пара има заједничко порекло, а налазе се у истом организму гамете фузијом. Сви хромозоми организма су соматски хромозоми, осим оних из сексуалног пара.

Полни хромозоми, са становишта хомологије, су изузетак. Оба могу имати различито порекло, али имају регионе хомологије који их чине да се понашају као соматски хромозоми током циклуса ћелијске деобе.

Ови хомологни делови омогућавају да се паре током митозе и мејозе, и да се рекомбинују током друге од њих.

Очигледно, парови одређених хромозома из различитих блиско сродних врста су и филогенетски хомологи. Међутим, они су се рекомбиновали и променили толико да је веома тешко да исти хромозоми из различитих врста буду потпуно хомологни.

Највероватније, када се упореде хромозоми две врсте, хомологија је мозаик. То значи да ће хромозом једне врсте поделити велике или мале хомологне регионе са различитим хромозомима других.

Индек

  • 1 Извори хромозомалних промена
    • 1.1 Промене у плодности
    • 1.2 Хромозомска реорганизација
  • 2 Синтениа
  • 3 Хомологија и сличност секвенци
  • 4 Референце

Извори хромозомских промена

Мутације на нивоу хромозома могу се доживјети на два главна нивоа: промјене у броју и промјене у структури.

Промене на нивоу секвенци се анализирају на нивоу гена (и генома) и дају нам идеју о сличности у информационом садржају између гена, генома и врста..

Промене у броју и структури омогућавају нам да покажемо сличности и разлике на организационом нивоу, било да анализирамо појединачне хромозоме или све њих у целини.

Промене плоидности

Промене у броју хромозома код појединца које утичу на један или мање хромозома називају се анеуплоидије. На пример, каже се да особа са 3 хромозома 21 уместо два има тризомију.

Трисомија хромозома 21 је најчешћи узрок Довн синдрома. С друге стране, женка људске врсте са једним Кс хромозомом је такође анеуплоид за тај хромозом. КСО жене представљају оно што је познато као Турнер синдром.

Промене које утичу на основни број хромозома неке врсте називају се еуплоиди. То јест, постоји понављање скупа хаплоидних хромозома врсте.

Ако постоје два, организам је диплоидан - као што је случај са већином врста које показују сексуалну репродукцију. Ако они представљају три, организам је триплоид; ако су четири, тетраплоид, и тако даље.

Ово је веома уобичајено код биљака и представља важан извор еволутивних промена у овој групи организама.

Хромозомска реорганизација

Појединачни хромозоми такође могу представљати одређене типове преуређења који могу произвести велике посљедице и за појединца и за врсту. Ове промјене укључују брисање, уметање, транслокације, спајања и инвестиције.

У делецијама, делови хромозома су потпуно изгубљени, што доводи до промена у циклусима меиотичке поделе са последичном производњом евентуално неодрживих гамета..

Недостатак региона хомологије је узрок абнормалних догађаја рекомбинације. Исто се дешава иу случају инсерција, јер појава региона у једном, а не другом хромозому има исти ефекат у генерацији региона који нису потпуно хомологни..

Посебан случај додавања је дуплицирање. У овом случају, део ДНК који се генерише у њему се додаје региону хромозома. То значи да се копира и лепи поред извора копије.

У еволуцијској историји хромозома дуплирање у танди је имало фундаменталну улогу у дефинисању центромерних региона.

Други начин да се дјелимично промијени хомологија између два кромосома је појава обрнутих региона. Информација о обрнутој регији је иста, али је њена оријентација супротна оријентацији другог члана пара.

Ово приморава хомологне хромозоме да се паре абнормално, што доводи до другог типа додатних прерасподела у гаметама. Меиотички производи ове мејозе можда нису одрживи.

Комплетна хромозомска регија може мигрирати из једног кромосома у други у догађају који се зове транслокација. Занимљиво је да транслокације могу бити промовисане високо конзервираним регионима између хромозома који нису нужно хомологни. Коначно, постоји и могућност посматрања фузија између хромозома.

Синтениа

Синтенија се односи на степен очувања реда гена када се упоређују два или више хромозома или различитих геномских или генетских региона..

Синтенија се не бави проучавањем или мерењем степена сличности секвенци између хомологних региона. Умјесто тога, каталогизирати садржај информација о тим регијама и анализирати да ли су организирани на исти начин у простору који заузимају.

Све прерасподеле које смо горе поменули, очигледно, смањују син- тенцију између промењеног хромозома и његовог хомолога. Они су и даље хомологни јер имају исто порекло, али је степен синтеније много мањи.

Синтенија је корисна за анализу филогенетских односа између врста. Такође се користи за праћење еволутивних трајекторија и за процену тежине коју су хромозомске прерасподеле имале у изгледу врсте. Како се користе велики региони, то су студије макросинтеније.

Микросинтенија, с друге стране, бави се прављењем исте врсте анализе, али у мањим регионима, обично на нивоу гена или гена. Гени, као и хромозоми, такође могу да доживе инверзије, делеције, фузије и додатке.

Хомологија и сличност секвенци

Ако су хомологне, два региона ДНК морају имати високу сличност на нивоу секвенце. У сваком случају, овде желимо да истакнемо да је хомологија апсолутни израз: он је хомологан или не. Слицност је, с друге стране, мерљива.

Због тога на нивоу секвенце два гена која кодирају за исте две различите врсте могу представљати сличност, на пример, 92%.

Али рећи да су оба гена 92% хомологна је једна од најгорих концептуалних грешака које могу постојати на биолошком нивоу.

Референце

  1. Албертс, Б., Јохнсон, А.Д., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Валтер, П. (2014) Молекуларна биологија ћелије (6)тх Едитион). В. Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, УСА.
  2. Броокер, Р. Ј. (2017). Генетика: Анализа и принципи. МцГрав-Хилл Високо образовање, Нев Иорк, НИ, УСА.
  3. Гооденоугх, У. В. (1984) Генетика. В. Б. Саундерс Цо. Лтд, Пхиладелпхиа, ПА, УСА.
  4. Гриффитхс, А.Ј.Ф., Весслер, Р., Царролл, С.Б., Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11тх ед.). Нев Иорк: В. Х. Фрееман, Њујорк, Њујорк, САД.
  5. Пхилипсен, С., Хардисон, Р. Ц. (2018) Еволуција локуса хемоглобина и њихових регулаторних елемената. Крвне ћелије, молекули и болести, 70: 2-12.
  6. Вригхт, В.Д., Схах, ​​С., Хеиер, В.Д. (2018) Хомологна рекомбинација и обнављање дво-ланчаних прекида ДНК. Јоурнал оф Биологицал Цхемистри, 293: 10524-10535