โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคืออะไร?



โครโมโซมที่เหมือนกัน ของแต่ละคนคือโครโมโซมเหล่านั้นที่เป็นส่วนหนึ่งของคู่เดียวกันในสิ่งมีชีวิตแบบซ้ำ ในชีววิทยา homology หมายถึงเครือญาติความคล้ายคลึงกันและ / หรือหน้าที่โดยกำเนิดร่วมกัน.

สมาชิกของคู่คล้ายคลึงกันแต่ละคนมีต้นกำเนิดร่วมกันและพวกเขาจะพบในสิ่งมีชีวิตเดียวกันโดย gamete ฟิวชั่น โครโมโซมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเป็นโซมาติกโครโมโซมยกเว้นคู่ของเพศสัมพันธ์.

โครโมโซมเพศจากมุมมองของ homology เป็นข้อยกเว้น ทั้งสองอาจมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน แต่มีขอบเขตของ homology ที่ทำให้พวกเขาทำตัวเหมือนโซมาติกโครโมโซมในระหว่างรอบของการแบ่งเซลล์.

ส่วนที่คล้ายคลึงกันเหล่านี้อนุญาตให้ทั้งคู่ผสมพันธุ์ระหว่างไมโทซีและไมโอซิสและรวมตัวกันอีกครั้งในช่วงที่สองของพวกเขา.

เห็นได้ชัดว่าโครโมโซมคู่หนึ่งจากสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดนั้นยังมีการพูดถึงสายเลือดที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตามพวกมันได้รวมตัวกันใหม่และเปลี่ยนแปลงไปมากจนยากมากที่โครโมโซมเดียวกันจากสายพันธุ์ต่าง ๆ จะมีความคล้ายคลึงกันอย่างสมบูรณ์.

เป็นไปได้มากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบโครโมโซมของสองสายพันธุ์คล้ายคลึงกันคือโมเสค นั่นคือโครโมโซมของสปีชีส์หนึ่งจะแบ่งภูมิภาคที่คล้ายคลึงกันขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กกับโครโมโซมที่แตกต่างกันของอื่น ๆ.

ดัชนี

  • 1 แหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซม
    • 1.1 การเปลี่ยนแปลงใน ploidy
    • 1.2 การจัดเรียงโครโมโซมใหม่
  • 2 Sintenia
  • 3 คล้ายคลึงกันและลำดับความคล้ายคลึงกัน
  • 4 อ้างอิง

แหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซม

การกลายพันธุ์ในระดับโครโมโซมนั้นสามารถพบได้ในสองระดับหลัก: การเปลี่ยนแปลงจำนวนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง.

การเปลี่ยนแปลงระดับลำดับจะถูกวิเคราะห์ที่ระดับยีน (และจีโนม) และทำให้เรามีความคิดที่คล้ายคลึงกันในเนื้อหาข้อมูลระหว่างยีนจีโนมและสปีชีส์.

การเปลี่ยนแปลงจำนวนและโครงสร้างทำให้เราสามารถแสดงความเหมือนและความแตกต่างในระดับองค์กรไม่ว่าจะวิเคราะห์โครโมโซมเดี่ยวหรือทั้งหมดโดยรวม.

การเปลี่ยนแปลงของ ploidy

การเปลี่ยนแปลงจำนวนของโครโมโซมในบุคคลที่มีผลต่อหนึ่งหรือน้อยกว่าโครโมโซมเรียกว่า aneuploidies ยกตัวอย่างเช่นบุคคลที่มีโครโมโซม 3 ตัว 21 ตัวแทนที่จะเป็นสองตัวจะกล่าวกันว่าเป็น trisomy.

trisomy ของโครโมโซม 21 เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของกลุ่มอาการดาวน์ ในอีกทางหนึ่งหญิงของสปีชีส์มนุษย์ที่มีโครโมโซม X เดี่ยวก็ยังไม่มี aneuploid สำหรับโครโมโซมนั่น ผู้หญิง XO นำเสนอสิ่งที่เรียกว่าเทอร์เนอร์ซินโดรม.

การเปลี่ยนแปลงที่ส่งผลกระทบต่อจำนวนโครโมโซมพื้นฐานของสปีชีส์เรียกว่ายูโฟลดิไอ นั่นคือมีการทำซ้ำของชุดโครโมโซมเดี่ยวของสายพันธุ์.

หากมีสองสิ่งมีชีวิตนั้นจะเป็นแบบซ้ำ - ดังเช่นกรณีที่มีสปีชีส์ส่วนใหญ่ที่แสดงการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ หากพวกเขานำเสนอสามสิ่งมีชีวิตคือ triploid; ถ้าสี่ tetraploid และอื่น ๆ.

นี่เป็นเรื่องธรรมดามากในพืชและเป็นแหล่งสำคัญของการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้.

การจัดเรียงโครโมโซมใหม่

โครโมโซมแต่ละตัวยังสามารถนำเสนอการจัดเรียงบางประเภทที่สามารถสร้างผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับทั้งบุคคลและสปีชีส์ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงการลบการแทรกการโยกย้ายการรวมและการลงทุน.

ในการลบส่วนต่าง ๆ ของโครโมโซมจะหายไปอย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวงจรแบ่ง meiotic กับการผลิตที่เป็นไปได้ของ gametes ที่ไม่อาจเกิดขึ้นได้.

การขาดภูมิภาคของ homology เป็นสาเหตุของเหตุการณ์การรวมตัวกันที่ผิดปกติ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในกรณีของการแทรกเนื่องจากการปรากฏตัวของพื้นที่ในโครโมโซมหนึ่งและไม่มีโครโมโซมอื่นมีผลเหมือนกันในการสร้างภูมิภาคที่ไม่ได้มีลักษณะคล้ายคลึงกันอย่างสมบูรณ์.

กรณีพิเศษของการเพิ่มคือการทำซ้ำ ในกรณีนี้ส่วนของ DNA ที่สร้างขึ้นจะถูกเพิ่มเข้าไปในส่วนของโครโมโซม นั่นคือมันจะถูกคัดลอกและวางถัดจากแหล่งที่มาของการคัดลอก.

ในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของโครโมโซมความซ้ำซ้อนใน Tanda มีบทบาทพื้นฐานในการนิยามของภูมิภาค centromeric.

อีกวิธีที่จะเปลี่ยนความคล้ายคลึงกันระหว่างโครโมโซมสองส่วนก็คือการปรากฏตัวของฤregionsษีภูมิภาค ข้อมูลของภูมิภาคฤvertedษีเหมือนกัน แต่การวางแนวตรงข้ามกับข้อมูลของสมาชิกคนอื่น ๆ ของคู่.

สิ่งนี้บังคับให้โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเกิดการผสมพันธุ์เพิ่มขึ้นอีกชนิดหนึ่งใน gametes ผลิตภัณฑ์ meiotic ของไมโอซิสเหล่านี้อาจไม่สามารถใช้งานได้.

พื้นที่โครโมโซมที่สมบูรณ์สามารถย้ายจากโครโมโซมหนึ่งไปยังอีกโครโมโซมหนึ่งในเหตุการณ์ที่เรียกว่าการโยกย้าย ที่น่าสนใจคือการเลื่อนตำแหน่งโดยการอนุรักษ์พื้นที่สูงระหว่างโครโมโซมที่ไม่จำเป็นต้องเหมือนกัน ในที่สุดก็มีความเป็นไปได้ในการสังเกตการหลอมรวมระหว่างโครโมโซม.

synteny

Sintenia หมายถึงระดับการอนุรักษ์ลำดับของยีนเมื่อเปรียบเทียบโครโมโซมสองหรือหลายอันหรือภูมิภาคหรือพันธุกรรมที่แตกต่างกัน.

Sintenia ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาหรือการวัดระดับความคล้ายคลึงกันของลำดับระหว่างภูมิภาคที่คล้ายคลึงกัน ค่อนข้างจะแคตตาล็อกเนื้อหาข้อมูลของภูมิภาคเหล่านั้นและวิเคราะห์ว่าพวกเขามีการจัดระเบียบในลักษณะเดียวกันในพื้นที่ที่พวกเขาครอบครอง.

การจัดเรียงทั้งหมดที่เรากล่าวถึงข้างต้นลดการประสานระหว่างโครโมโซมที่เปลี่ยนแปลงและการคล้ายคลึงกัน พวกเขายังคงคล้ายคลึงกันเพราะพวกเขามีแหล่งกำเนิดเดียวกัน แต่ระดับของความสัมพันธ์ระหว่างกันนั้นต่ำกว่ามาก.

Sintenia มีประโยชน์ในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของสายพันธุ์ มันยังใช้ในการติดตามวิถีวิวัฒนาการและเพื่อประเมินน้ำหนักที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ในรูปลักษณ์ของสปีชีส์ เนื่องจากใช้พื้นที่ขนาดใหญ่จึงเป็นการศึกษา macrosintenia.

microsintenia ตรงกันข้ามกับการวิเคราะห์แบบเดียวกัน แต่ในภูมิภาคเล็กมักอยู่ในระดับของยีนหรือยีน ยีนรวมถึงโครโมโซมยังสามารถสัมผัสกับการรุกรานการลบการหลอมรวมและการเพิ่มเติม.

คล้ายคลึงกันและลำดับความคล้ายคลึงกัน

หากพวกเขาคล้ายคลึงกัน DNA ของทั้งสองภูมิภาคจะต้องมีความคล้ายคลึงกันสูงในระดับของลำดับ ในกรณีใด ๆ ที่นี่เราต้องการชี้ให้เห็นว่าคล้ายคลึงกันเป็นคำที่แน่นอน: มันเป็นเหมือนกันหรือไม่ ความคล้ายคลึงกันนั้นสามารถวัดได้.

นั่นคือสาเหตุที่ระดับของลำดับสองยีนที่รหัสสำหรับเดียวกันในสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันสามารถนำเสนอความคล้ายคลึงกันของเช่น 92%.

แต่การที่จะบอกว่าทั้งสองยีนนั้นมีความคล้ายคลึงกัน 92% เป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดทางแนวคิดที่เลวร้ายที่สุดที่สามารถมีอยู่ในระดับชีวภาพ.

การอ้างอิง

  1. Alberts, B. , Johnson, A.D. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (6)TH Edition) W. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Brooker, R. J. (2017) พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
  3. Goodenough, U. W. (1984) พันธุศาสตร์ W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F. , Wessler, R. , Carroll, S.B. , Doebley, J. (2015) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเบื้องต้น (11TH Ed.) นิวยอร์ก: ว. วชิรเอช. ฟรีแมนนิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา.
  5. Philipsen, S. , Hardison, R. C. (2018) วิวัฒนาการของเฮโมโกลบิน loci และองค์ประกอบด้านกฎระเบียบ เซลล์เม็ดเลือดโมเลกุลและโรค 70: 2-12.
  6. Wright, W. D. , Shah, S. , Heyer, W. D. (2018) การรวมตัวกันใหม่ของ homologous และการซ่อมแซมดีเอ็นเอแบ่งสองเส้น วารสารเคมีชีวภาพ, 293: 10524-10535