Кросинговер

Кросинговер є одним із ключових процесів у генетиці, який відбувається під час мейозу. Він відіграє важливу роль передачі генетичної інформації від батьків до потомства і є основою для формування генетичного розмаїття в популяції.

Кросинговер відбувається в процесі поділу клітини, коли хромосоми поділяються на дві половинки. Кожна половинка хромосоми складається з двох ниток ДНК, які називаються гомологічними. Гомологічні нитки ДНК мають загальне походження та містять ідентичні послідовності генів.

У процесі кросинговера гомологічні нитки розриваються, та був з'єднуються у випадковому порядку. Це призводить до того, що гени, які зазвичай перебувають у різних хромосомах, переміщаються на сусідні хромосоми. Таким чином, кросинговер дозволяє створювати нові комбінації генів і забезпечує генетичну різноманітність у популяції.

Незважаючи на те, що кросинговер відіграє важливу роль у формуванні генетичної різноманітності, він також може призводити до генетичних захворювань та мутацій. Тому розуміння механізмів кросинговеру та його наслідків є важливим аспектом у галузі генетики та медицини.

Отже, що таке кросинговера?

Якщо коротко, це взаємний обмін ділянками між сусідніми хромосомами. Кожна хромосома має кінцях звані «кінцеві ділянки» – вони є невеликі структурні елементи, звані теломерами. Для того, щоб клітина могла нормально ділитися, необхідно періодичне видалення кінцевих ділянок. В результаті природного процесу обриву ниток ДНК (у ссавців на день відбувається кілька тисяч двониткових фрагментів, що реплікуються, довжиною 20-30 пар основ). Саме ці кінцеві послідовності використовуються для визначення точної кількості поділок клітини. Крім того, теломери є захисними структурами, що оберігають кінцеву двониткову частину хромосоми від деградації. У прокаріотів тіломеразна активність виражена слабо. Тому коли такі клітини діляться, кожна з дочірніх клітин може бути тієї ж довжини, що і материнська. За наявності більш ніж однієї материнської хромосоми відбувається руйнування тіломерних кінців усіх хромосом, крім теломернативної (маткової). Настав час наступного поділу (інтеркінез), і хромосоми подовжуються за рахунок ділянки клітинного центру (любовно наданого навколишніми клітинами), за допомогою ферменту теломерази. У еукаріотів при кожному розподілі клітини, на жаль, скорочується довжина тіломірних послідовностей, що визначають розмір клітини загалом. Під час мейозу - процесу визначення статевих хромосом потомства - останні процеси обробки теломер відбуваються біля мейотичного полюса клітини (який знаходиться поруч із центром ядра). Сперматогоніальні клітини повністю втрачають свої теломерин-залежні регуляторні функції та зазнають молекулярної мутації. Таким чином, у людини сперматогенез