Pastabos dėl kirtimo proceso ir mechanizmo

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie paveldėjimo perėjimo procesą ir mechanizmą!

Jansensas (1909) buvo pirmasis žmogus, kuris atrado chiasmos formavimąsi ir susijusią perėjimo procesą (Chiasma tipo hipotezė). Morganas (1910) nustatė ryšių ir rekombinacijos reiškinius.

Image Courtesy: online.santarosa.edu/homepage/cgalt/BIO10-Stuff/Ch09-Genetics/Crossing-Over.jpg

Rekombinacija arba naujas genų derinys galimas tik dėl pasikeitusios genetinės medžiagos tarp homologinių chromosomų („Breakage“ ir „Reuniono teorija“, Darlington 1937). Tokiais atvejais ryšys yra neišsamus.

Apibrėžimas:

i) perėjimas yra genų rekombinacija dėl pasikeitimo genetine medžiaga tarp dviejų homologinių chromosomų, \ t

(ii) Tai abiejų genetinių medžiagų segmentų tarpusavio mainai tarp dviejų homologinių chromosomų be seserinių chromatidų, kad būtų gaunami pakartotiniai deriniai arba nauji genų deriniai.

Ne sesers chromatidai, kuriuose įvyko dalijimasis segmentais, vadinami rekombinantais arba kryžminimais, o kiti chromatidai, kuriuose nevyko perėjimas, yra žinomi kaip tėvų chromatidai arba nesikryžminimai.

Pavyzdys:

CB Hutchinson (1922 m.) Kerta gryną veislinę ir lygią grūdinę (CS / CS) kukurūzų veislę, kurioje buvo grynos veislės, bespalvės ir susitraukusios grūdinės (cs / cs) kukurūzų veislės. F ₁ kartos augalai turėjo spalvingus ir lygius grūdus, rodančius, kad abi išraiškos yra dominuojančios. F1 augalai akivaizdžiai buvo heterozigotiniai abiem savybėms (CS / cs). Tada F ₁ augalai buvo bandomi per dvigubus recesyvinius tėvus (cs / cs). Tai sudarė keturių rūšių palikuonių santykį 27: 1: 1: 27, o ne 1: 1: 1: 1 santykį, kurio tikimasi nepriklausomam asortimentui (5.3 lentelė).

5.3 lentelė. Bandymo kryžius tarp heterozigotinių ir lygių grūdų (CS / cs) Kukurūzų augalų su dvigubais recesyviniais tėvais, turinčiais bespalvių ir susitraukusių grūdų (cs / cs):

Pirmiau nurodytas santykis galimas, kai dviejų bruožų genai nerodo nepriklausomo asortimento. Akivaizdu, kad du genai yra susieti tose pačiose chromosomose, bet 1, 8% homologinių chromosomų nesutinkančių kromatidų, perėję segmentus, perkelia tarp dviejų genų.

Rekombinacija ir perėjimas per:

Naujas genų grupavimas arba naujas simbolių derinys, kuris skiriasi nuo tėvų tipų, vadinamas rekombinacija arba rekombinantiniu tipu. Jis gaminamas dėl perėjimo, kuris vyksta meiozės metu prieš gametą. Rekombinacijos dažnis yra tiesiogiai susijęs su perėjimo per dažnį.

Tačiau kartais dviejose ar net daugiau sankryžų gali atsirasti tuo pačiu metu tose pačiose homologinių chromosomų be krūtinės chromatidų, nekeičiant pakartotinių kombinacijų dažnio. Todėl perėjimo trukmė gali būti didesnė nei stebimų pakartotinių derinių dažnumas. Rekombinacijos dažnis (kryžminė vertė, COV) apskaičiuojamas pagal formulę

Šis 10, 7% COV tarp raudonųjų akių ir normalių sparnų genų reiškia, kad tie genai yra vienoje chromosomoje tarp 10, 7 vienetų.

Tėvų ir rekombinantinių tipų:

Asmuo turi dvi homologines kiekvieno tipo chromosomas. Abi chromosomos gaunamos iš dviejų skirtingų tėvų, tėvo ir motinos. Todėl šios chromosomos taip pat vadinamos tėvų ir motinų chromosomomis. Tarkime, kad šiose dviejose chromosomose yra du susieti genai, AB (dominuojantys) vienoje ir ab (recesyviniai) kitoje. Kiekvienoje chromosomoje dar yra du panašaus tipo chromatidai (AB, AB; ab, ab).

Jei ganyklų formavimosi ar miozės metu nėra perėjimo, gaminamos tik dviejų tipų lytinės ląstelės, viena iš jų turi tėvų (AB) ir kitą motinos (ab) ryšį. Tuo atveju, kai perėjimas vyksta vienoje vietoje, vienas homologinės chromosomos chromatidas įsijungia į segmento mainus, o kitas chromatidas lieka nepakitęs.

Tokiu būdu keturi kromatidų tipai bus gaminami po vieno perėjimo - AB, Ab, aB, ab. Du iš jų yra tėvų (AB, ab) ir du rekombinantiniai (Ab, aB). Po meiozės keturių tipų chromatidai išskiria ir perduoda keturias skirtingas gametas, 2 tėvų ir 2 rekombinantus (5.20 pav.).

Tuo atveju, kai atstumas tarp dviejų susietų genų yra toks, kad tarp jų kiekviename meoze reguliariai atsiranda vienas kryžius, jie gamins du tėvų ir du rekombinantinius tipus santykiu 25%: 25%: 25%: 25%. Tai panaši į nepriklausomą asortimentą. Mendelis pasisekė, kad trys iš septynių bruožų, kuriuos jis naudojo savo žinomuose eksperimentuose, parodė reguliarų perėjimą.

Todėl nepriklausomas asortimentas gali įvykti dviem aplinkybėmis,

(a) genai atsiranda skirtingose ​​ne homologinėse chromosomose,

(b) genai, esantys toje pačioje chromosomoje, bet turi reguliarų kryžminimą (50% rekombinantų arba kryžminių).

Veiksniai, turintys įtakos perėjimui (ir susiejimui):

1. Atstumas:

Fizinis atstumas tarp dviejų genų lemia ir jungties stiprumą, ir perėjimo tarp dviejų genų dažnį. Ryšio stiprumas didėja abiejų genų artumu. Kita vertus, pervažiavimo dažnis didėja didėjant fiziniam atstumui tarp dviejų genų.

2. Amžius:

Amžiaus sumažėjimas mažina perėjimo per daugumą atvejų.

3. Lytis:

Vyras Drosophila rodo mažai perėjimo. Kryžminio perėjimo reiškinys yra gana dažnas moterų skristi. Nežymus kryžminis perėjimas taip pat pastebimas vienos lyties kitų heterogeninių organizmų lytyje.

4. Rentgeno spinduliai:

Rentgeno spindulių ekspozicija padidina kryžminimą. Whittinghill pagamino daugybę „Drosophila“ vyriškų kryžminių spindulių rentgeno spindulių pagalba.

5. Temperatūra:

Temperatūros kitimas padidina perėjimo dažnį.

6. Heterochromatinas:

Centromero ir heterochromatinių zonų buvimas (pvz., Netoli telomero) sumažina perėjimo greitį.

7. Cheminės medžiagos:

Nustatyta, kad maisto produkte yra daug cheminių medžiagų, kurios keičia kirtimo laipsnį gyvūnuose.

8. Trukdžiai:

Vienas kryžminimas sumažina kito perėjimo per jo apylinkes atsiradimą. Šis reiškinys vadinamas trikdymu. Sutapimas yra pastebėto dvigubo kryžminio santykio santykis su numatomu dvigubu perėjimu, remiantis nesikišimu ar nepriklausomu įvykiu. Sutapimas yra mažas, kai trukdžiai yra dideli.

Svarba:

1. Kryžminimas yra priemonė, skirta įvesti naujus genų ir todėl bruožų derinius.

2. Jis padidina kintamumą, kuris yra naudingas natūraliai atrankai pakeistoje aplinkoje.

3. Kadangi kryžminimo dažnis priklauso nuo atstumo tarp dviejų genų, šis reiškinys naudojamas ruošiant ryšių chromosomų žemėlapius.

4. Įrodyta, kad chromosomoje genai yra tiesiškai.

5. Veisėjai turi pasirinkti mažą arba didelę populiaciją, kad gautų reikiamus skersinius. Norint gauti kryžminius ryšius tarp glaudžiai susijusių genų, reikalinga labai didelė populiacija.

6. Veisėjai, naudodamiesi kryžminimu, gamina naudingus pakartotinius derinius, kad sukurtų naudingas naujas augalų ir augalų rūšis. Žalioji revoliucija buvo pasiekta Indijoje dėl šio selektyvaus naudingų pakartotinių derinių. Panašios linijos taip pat vykdo operacijos potvynį arba baltą revoliuciją.

Kirtimo būdai:

Perėjimas gali būti vienas, dvigubas arba daugkartinis,

(i) Perėjimas per:

Kryžminimas vyksta vienu tašku tarp dviejų homologinio chromosomų pora nesusijusių chromatidų. Yra du tėvų tipai ir du rekombinantai,

(ii) Dvigubas perėjimas:

Peržengimas vyksta dviejuose homologinės chromosomų poros taškuose,

a) Abipusis dvigubas perėjimas:

Tarp tų pačių ne seserinių chromatidų atsiranda du kryžminimo taškai,

b) Papildomas perėjimas:

Dviejuose perėjimuose yra trys arba visi keturi chromatidai, kad kryžminių perėjimų skaičius būtų trys ar keturi, kai įvyksta
vienas ar ne tėvų tipas,

(iii) keli kirtimai:

Toje pačioje homologinėje chromosomoje atsiranda trys ar daugiau taškų. Dvigubi kryžminiai perėjimai ir tėvų tipai gali arba negali įvykti.

Perėjimo mechanizmas:

Chromosomos gaunamos pakartotinai tarpfazės S fazėje. Todėl leptoteno chromosomos yra dvigubos grandinės, nors dvi juostelės nėra matomos dėl to, kad tarp chromatidų yra nukleoproteinų kompleksas.

i) Synapsis:

Kartotinai, bet matyt, vienos homologinės chromosomos atsiduria greta kitų panašių dviejų chromosomų genų lokų. Jis pasireiškia I profilio zygoteno etape. Šis reiškinys vadinamas sinapsis. Sinchronizuotos homologinių chromosomų poros vadinamos bivalentais. Nedidelis nerealizuotos chromosomos kiekis (0, 3%), jei yra, taip pat replikuojamas (Stem ir Hotta, 1973). Dvi homologinės chromosomos kartu laikomos sinaptininiu kompleksu.

ii) perėjimas per:

Jis pasireiškia pachiteno etape, keturių krypčių stadijoje, naudojant fermentus (endonukleazę, exo-nukleazę, R-baltymą arba rekombinazę; Stern ir Hotta, 1969, 1978). Yra kromatidinių segmentų lūžimas, nesąmonių chromatidų segmentų keitimas ir vėliau jų susiliejimas naujose vietose.

iii) „Tetrad“ etapas:

„Synaptinemal“ kompleksas pradeda ištirpti, išskyrus kirtimo regioną. Todėl daugelyje vietų chromosomos atskiriamos ir chromatidai skiriasi. Atrodo, kad dabar dvivalenčiai turi keturis chromatidus, tai vadinama tetradu. Tai vyksta I pranašystės diploteninėje stadijoje. Sinopminiai prisirišimo taškai tarp homologinių chromosomų vadinami chiasmata. Vėlesniuose etapuose chiasmata linkęs pereiti į šonus. Šis reiškinys vadinamas terminalizacija. Daugelis jų išnyksta prieš I metafazę.