Hvad går der over i genetik?

Et gen defineres som en enhed af arvelighed, der overføres fra en generation til den næste, ifølge MedicineNet.com. Gener omfattede korte sekvenser af deoxyribonukleinsyre eller DNA og er arrangeret langs kromosomer. Kromosomer er simpelthen lange sekvenser af DNA, der består af mange gener. På genetisk område refererer udtrykket "krydsning" til en proces, hvor et par kromosomer retter sig tæt på hinanden og bytter segmenter af DNA, der indeholder gener under replikation. Krydsning er også kendt som genetisk rekombination.

DNA-replikation

Der findes to forskellige DNA-replikationsprocesser, der forekommer i planter og dyr. Den første mitose forekommer, når en celle replikerer til at danne to kopier af sig selv. Den anden replikationsproces kaldes meioser og forekommer kun i dannelsen af ​​sædceller eller ægceller. Meiosis starter med en celle, der indeholder par af kromosomer og ender med to celler, der indeholder enkeltkopier af hvert kromosom. Når en sæd og et æg kombineres til dannelse af en zygote, som et embryo kaldes i dets tidlige stadier, danner de kromosompar. Krydsning sker under både mitose og meiose, selvom hyppigheden er meget højere hos meiosier, ifølge Science Gateway.

Alleles

Antallet af kromosomer en organisme varierer mellem arter; mennesker har 23 par eller 46 kromosomer i alt. Parrene består af to kopier af hvert kromosom; eksemplerne kan dog ikke være identiske, da de ofte indeholder forskellige alleler. En allel er en alternativ form af et gen, ifølge Access Science. For eksempel kan et DNA-segment på hver kromosomsektion kode for øjenfarve, selvom et kromosom kan kode for brune øjne og den anden for blå øjne. Hvilken øjenfarve udtrykkes, afhænger af hvilket gen der er dominerende. Krydsning forekommer oftest mellem forskellige alleler, som koder for det samme gen.

Krydsningsmekanismen

Kromosomer findes normalt i en komprimeret, super-coiled tilstand. Under mitose og meiose skal de vikles for at muliggøre replikation. Dette sker, når enzymer gør pauser på flere punkter langs kromosomerne, så de kan slappe af og blive kopieret. Efter gentagelse sætter et andet sæt enzymer igen de ødelagte fragmenter af DNA. Kromosompar linje op i nærheden af ​​hinanden under disse processer. I den afviklede og fragmenterede fase kan DNA-segmenter af samme størrelse udskiftes og derefter limes igen, hvilket danner et kromosom med en anden kombination af alleler, end den startede med, ifølge Science Gateway.

Frekvens

Ifølge Origins of Sex er frekvensen af ​​krydsning i et individs genom ikke konsekvent. Der er hot spots, så navngivet som de krydses med større frekvens end gennemsnittet, såvel som kolde pletter, der sjældent rekombineres. Hos mennesker er der også en forskel mellem kønnene, hvor den gennemsnitlige mand har overgangshændelser ca. 57 gange under meiosi, mens det hos kvinder er anslået at forekomme 75 gange i samme fase.

Genetisk mangfoldighed

En fordel ved at krydse over er, at den opretholder den genetiske mangfoldighed inden for en befolkning, hvilket gør det muligt for millioner af forskellige genetiske kombinationer at blive overført fra forældre til afkom. Genetisk variabilitet er meget vigtig for en arts langsigtede overlevelse; uden det kunne en hel befolkning give efter for tørke eller sygdom, ifølge Origins of Sex.