תמורת כרומוזומליות היא תהליך של התפלגות האקראית של כרומוזומים במהלך קיום יחסי מין חלוק תא (מיוזה), אשר תורם את הדור של שילובי כרומוזומליות חדשים.
זהו מנגנון המקנה עלייה בשונות לתאי הבת עקב השילוב של כרומוזומים אימהיים ואבהיים.
תאי רבייה (גמטות) מיוצרים על ידי מיוזה, שהיא סוג של חלוקת תאים הדומה למיטוזה. אחד ההבדלים בין שני סוגים אלה של חלוקת תאים הוא שאירועים מתרחשים במיוזה המגדילים את השונות הגנטית של הצאצאים.
עלייה זו במגוון באה לידי ביטוי בתכונות הייחודיות שהוצגו על ידי האנשים הנוצרים בהפריה. מסיבה זו ילדים אינם נראים בדיוק כמו הוריהם, וגם אחיהם של אותם הורים אינם נראים זה לזה, אלא אם כן הם תאומים זהים.
זה חשוב מכיוון שיצור שילובים חדשים של גנים מגדיל את המגוון הגנטי של האוכלוסייה, וכתוצאה מכך יש מגוון רחב יותר של אפשרויות להתאמה לתנאים סביבתיים שונים.
פרמוטציה של כרומוזום מתרחשת במטפזה I
לכל מין מספר מוגדר של כרומוזומים, אצל בני אדם ישנם 46 ומתאים לשתי קבוצות של כרומוזומים.
לכן אומרים שהעומס הגנטי בבני אדם הוא "2n", מכיוון שמערכת כרומוזומים אחת באה מביצי האם (n) והשנייה מזרע האב (n).
רבייה מינית כוללת מיזוג של הגמטות הנשיים והזכריים, כאשר זה קורה העומס הגנטי מוכפל ומייצר אדם חדש עם עומס (2n).
גמטים אנושיים, נקביים וגם זכריים, מכילים מערכת יחידה של גנים המורכבים מ- 23 כרומוזומים, וזו הסיבה שיש להם עומס גנטי "n".
שתי חלוקות תאים רצופות מתרחשות במיוזה. פרמוטציה של כרומוזומים מתרחשת באחד משלבי החלוקה הראשונה, המכונה metaphase I. כאן, הכרומוזומים האבהיים והאמהיים ההומולוגיים מתיישרים ואז מחולקים באופן אקראי בין התאים שנוצרו. האקראיות הזו יוצרת שונות.
מספר השילובים האפשריים מעלה 2 ל- n שהוא מספר הכרומוזומים. במקרה של בני אדם n = 23, אז נותרו 2², מה שמביא ליותר מ- 8 מיליון שילובים אפשריים בין הכרומוזומים האימהיים והאביים.
חשיבות ביולוגית
מיוזה היא תהליך חשוב כדי לשמור על מספר הכרומוזומים קבוע מדור לדור.
לדוגמא, הביציות של האם נוצרות מחלוקות מיוטיות של תאי השחלות, שהיו 2n (דיפלואיד) ואחרי מיוזה הם הפכו ל- n (haploid).
תהליך דומה מייצר זרע n (haploid) מתאי האשכים, שהם 2n (דיפלואיד). כאשר הופרת הגאמטת הנשית (n) עם הגאמט הגברי (n), משוחזרת דיפלואידי, כלומר נוצרת זיגוטה טעונה של 2n שלימים תהפוך לאדם בוגר שיחזור על המחזור.
למיוזה יש גם מנגנונים חשובים אחרים המאפשרים להגדיל את השונות עוד יותר על ידי יצירת שילובים שונים של גנים באמצעות מנגנון של רקומבינציה גנטית הנקראת מעבר (או חציית מעבר, באנגלית). לפיכך, לכל גמט המיוצר יש שילוב ייחודי.
הודות לתהליכים אלה, אורגניזמים מגבירים את הגיוון הגנטי בתוך אוכלוסיותיהם, מה שמגדיל את הסיכוי להסתגל לשונות בתנאי הסביבה ולהישרדות המין.
הפניות
- אלברטס, ב., ג'ונסון, א., לואיס, ג'יי, מורגן, ד., רף, מ., רוברטס, ק. וולטר, פ. (2014). ביולוגיה מולקולרית של התא (מהדורה 6). גרלנד מדע.
- גריפית'ס, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). מבוא לניתוח גנטי (מהדורה 11). ווה פרימן.
- לודיש, ה., ברק, א., קייזר, סי, קריגר, מ., ברצ'ר, א., פלוג, ה., אמון, א. ומרטין, ק. (2016). ביולוגיה מולקולרית של התא (מהדורה 8). WH פרימן וחברה.
- Mundingo, I. (2012). הכנה ידנית ביולוגיה בינונית א'-ב ': מודול נפוץ חובה. מהדורות Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). מדריך להכנת ביולוגיה PSU בינוני שלישי ורביעי: מודול אופציונלי. מהדורות Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). עקרונות הגנטיקה (מהדורה 6). ג'ון וויילי ובניו.