Hvad opretholder genetisk kontinuitet?

Du kan tænke på genetisk kontinuitet på mange måder. På en måde henviser det til den konsekvente replikation af genetisk information fra en modercelle til to datterceller. Et andet perspektiv handler om kontinuiteten i forældrenes træk i afkom. På et højere niveau kan du se virkningerne af evolutionen på genpoolen inden for en artpopulation. I sidste ende afhænger alle disse ideer af DNA eller deoxyribonukleinsyre, som opretholder genetisk kontinuitet, men også introducerer genetisk forandring.

DNA og dig

Din fysiske, biokemiske og til en vis grad adfærdsmæssig træk stammer fra dit genetiske materiale, der er anbragt i de 23 par - maternelle og fædre sæt - af DNA-ladede kromosomer i hver af dine kropsceller. Generne, der omfatter ca. 2 procent af dit DNA, kode for proteinerne, der udtrykker dine egenskaber. Før en celle kan opdele, skal den duplikere kromosomerne, således at hver dattercelle får et komplet komplement. Cellen starter denne proces ved at replikere dens DNA, hvilket skaber to kopier af hvert DNA-dobbeltstrenget molekyle. De replikerede tråde danner tvillingarm, kaldet kromatider, på hvert kromosom. Nøjagtig replikation af DNA er den grundlæggende nøgle til genetisk kontinuitet.

Mitose: Den Store Divide

En celle's nukleare membran omslutter kromosomerne i et gæstfri miljø. Efter DNA-replikation begynder en celle nuklear division, en proces kaldet mitose. Ved starten af ​​denne proces fortykkes og kondenserer de dobbeltkromatiske kromosomer, og cellens nukleare membran begynder at opløses. Mikrotubuli forankret til strukturer kendt som centrosomer grab hvert kromosom og justere det langs cellens centrale akse. Kromatiderne splittede derefter, hvilket skabte de to sæt af datterkromosomer. Når mitosis slutter, modtager hver udviklende dattercelle et sæt kromosomer. De nukleare membraner vender tilbage, når cellen fordeler sig gennem cytokinesisprocessen. På denne måde sikrer mitose genetisk kontinuitet på tværs af generationer af celler.

Meiose: Den Sexy Alternative

Genetisk kontinuitet bør ikke forveksles med manglende variation. Den kendsgerning, at du ligner både dine forældre, men som er identiske med hverken, skyldes i høj grad den variation, der introduceres af meioser, som producerer kønsceller eller gameter. I løbet af to cellecyklusser gennemgår særlige celler meiosis og danner gameter, der kun indeholder et sæt kromosomer, et blandet sæt indeholdende en enkelt kopi af hvert kromosom tilfældigt leveret fra enten forældresæt. Meiosis tilføjer endnu mere variabilitet ved at krydse over moder- og fædrekopier af nogle kromosomer, udveksle dele af DNA og skabe i det væsentlige nye kromosomer med unikt genetisk indhold. Ved befrugtning genskaber tilfældig parring af æg og sæd det fulde antal kromosomer, som styrer afkomets træk.

Mutanter kan være velkomne

Mutationer er spontane ændringer i informationsindholdet i en gen. Hvis mutationen forekommer i en gamete, kan afkom arve mutationen. Nogle mutationer er gavnlige og kan skabe en evolutionær fordel, der endda fører til nye arter. Andre mutationer går ubemærket, men nogle kan være skadelige og skabe muligvis dødelige eller svækkende genetiske defekter. Evolution og naturlig udvælgelse udrydder uønskede mutationer, der hjælper med at sikre den genetiske kontinuitet i træk, der hjælper en art overleve.