Przechodzić przez

Crossing over jest jednym z kluczowych procesów genetycznych zachodzącym podczas mejozy. Odgrywa ważną rolę w przekazywaniu informacji genetycznej od rodziców potomstwu i jest podstawą kształtowania się różnorodności genetycznej w populacji.

Crossing over ma miejsce podczas podziału komórki, gdy chromosomy dzielą się na dwie połowy. Każda połowa chromosomu składa się z dwóch nici DNA, zwanych homologicznymi. Homologiczne nici DNA mają wspólne pochodzenie i zawierają identyczne sekwencje genów.

W procesie krzyżowania nici homologiczne są rozrywane, a następnie łączone w losowej kolejności. Powoduje to, że geny, które normalnie znajdowałyby się na różnych chromosomach, przenoszą się na sąsiednie chromosomy. Zatem krzyżowanie umożliwia tworzenie nowych kombinacji genów i zapewnia różnorodność genetyczną w populacji.

Chociaż krzyżowanie odgrywa ważną rolę w generowaniu różnorodności genetycznej, może również prowadzić do chorób genetycznych i mutacji. Dlatego zrozumienie mechanizmów krzyżowania i jego konsekwencji jest ważnym aspektem z zakresu genetyki i medycyny.

Więc co się krzyżuje?

Krótko mówiąc, jest to wzajemna wymiana odcinków między sąsiednimi chromosomami. Każdy chromosom ma na końcach tzw. „sekcje końcowe” – są to małe elementy strukturalne zwane telomerami. Aby komórka mogła się normalnie dzielić, konieczne jest okresowe usuwanie końcowych odcinków. W wyniku naturalnego procesu terminacji nici DNA (u ssaków dziennie powstaje kilka tysięcy replikowanych fragmentów dwuniciowych o długości 20-30 par zasad). To właśnie te sekwencje końcowe służą do określenia dokładnej liczby podziałów komórkowych. Ponadto telomery są strukturami ochronnymi, które chronią końcową dwuniciową część chromosomu przed degradacją. U prokariotów aktywność telomerazy jest słabo wyrażona. Dlatego też, gdy takie komórki dzielą się, każda z komórek potomnych może mieć tę samą długość co komórka macierzysta. Jeśli istnieje więcej niż jeden chromosom matczyny, końce telomerowe wszystkich chromosomów ulegają zniszczeniu, z wyjątkiem chromosomu telomerowego („matki”). Nadszedł czas na kolejny podział (interkinezę), a chromosomy ulegają wydłużeniu o część centrum komórki (dzięki uprzejmości zapewnionej przez otaczające komórki) za pomocą enzymu telomerazy. U eukariontów przy każdym podziale komórki niestety maleje długość sekwencji telomerowych, które decydują o wielkości komórki jako całości. Podczas mejozy – procesu określania chromosomów płciowych potomstwa – ostateczna obróbka telomerów zachodzi na biegunie mejotycznym komórki (który znajduje się w pobliżu środka jądra). Komórki plemnikowe całkowicie tracą swoje zależne od telomeryny funkcje regulacyjne i ulegają mutacji molekularnej. Zatem u ludzi spermatogeneza