Какво представлява хромозомната пермутация?

Хромозомната пермутация е процес на случайно разпределение на хромозомите по време на разделението на половите клетки (мейоза), което допринася за генерирането на нови хромозомни комбинации.

Това е механизъм, който увеличава променливостта на дъщерните клетки поради комбинацията от майчински и бащини хромозоми.

Репродуктивните клетки (гамети) се произвеждат от мейоза, която е тип клетъчно делене, подобно на митозата. Една от разликите между тези два вида клетъчно делене е, че при мейоза се случват събития, които увеличават генетичната променливост на потомците.

Това увеличение на разнообразието се отразява в отличителните черти, представени от индивидите, генерирани при оплождането. Поради тази причина децата не изглеждат точно като родителите, или братята от същите родители изглеждат еднакво, освен ако не са идентични близнаци.

Това е важно, защото генерирането на нови комбинации от гени увеличава генетичното разнообразие на населението и следователно има по-широк спектър от възможности за него да може да се адаптира към различни условия на околната среда.

В метафазата I се появява хромозомна пермутация

Всеки вид има определен брой хромозоми, при хората той е 46 и съответства на два комплекта хромозоми.

Поради това се казва, че генетичното натоварване при хората е "2n", тъй като набор от хромозоми идва от овулите на майката (n), а другата от спермата на бащата (n).

Сексуалното размножаване предполага сливането на женските и мъжките гамети, когато това се случи, генетичното натоварване дублира генерирането на нов индивид с натоварване (2n).

Човешките гамети, както женски, така и мъжки, съдържат един набор от гени, съставени от 23 хромозоми, поради което имат генетичен "n" заряд.

При мейозата се появяват две последователни клетъчни деления. Хромозомната пермутация се появява в една от първите стадии на разделяне, наречена метафаза I. Тук хоримонтните хромозоми от бащата и майката се подравняват и след това случайно се разделят между получените клетки. Именно тази случайност генерира променливост.

Броят на възможните комбинации е 2 увеличен до n, което е броят на хромозомите. За случая на хора n = 23, тогава ще остане 2²³, което води до повече от 8 милиона възможни комбинации между майчините и бащините хромозоми.

Биологично значение

Мейозата е важен процес за поддържане на постоянен брой хромозоми от поколение на поколение.

Например, яйцеклетките на майката се генерират от мейотични деления на клетките на яйчниците, които са 2n (диплоидни) и след това мейозата става n (хаплоидна).

Подобен процес генерира n (хаплоидната) сперма от клетките на тестисите, които са 2n (диплоидни). Когато женската гамета (n) се опложда с мъжки гамета (n), диплоидията се възстановява, т.е. се генерира зигота с 2n заряд, която след това ще стане възрастен индивид, за да повтори цикъла.

Мейоза има и други важни механизми, които позволяват допълнително увеличаване на вариабилността чрез създаване на различни комбинации от гени чрез механизъм на генетична рекомбинация, наречена пресичане (или пресичане на английски). Така всяка произведена гамета има уникална комбинация.

Благодарение на тези процеси организмите увеличават генетичното разнообразие в своите популации, което увеличава възможностите за адаптиране към вариациите в условията на околната среда и оцеляването на вида.