Attraversando

Il Attraversando è lo scambio dei cromosomi materni e paterni come avviene nella profase della meiosi. Questo scambio di pezzi consente la varietà delle caratteristiche della prole. Gli errori nel crossing-over portano a malattie come la sindrome di Wolf-Hirschhorn.

Qual è la traversata?

La genetica descrive l'incrocio cromosomico come incrocio. Durante questo processo c'è uno scambio di pezzi tra i cromosomi materni e paterni.

I cromosomi contengono DNA che è confezionato in proteine. Pertanto, durante il crossing-over, il DNA della prole è costituito dal materiale genetico di entrambi i genitori. Questo passaggio fa parte della meiosi, nota anche come meiosi. Questo è preceduto da una rottura dei filamenti di DNA causata dagli enzimi.

Il crossing-over avviene durante la profase uno della meiosi e avviene nel complesso sinaptonemico. È una struttura composta da proteine, DNA e RNA. Con il crossing-over si possono osservare al microscopio ottico gli incroci di due cromatidi ciascuno.

La ricombinazione del crossing over è anche nota come ricombinazione intracromosomica. Segue la ricombinazione intercromosomica, che crea una disposizione casuale di gameti paterni e materni per formare zigoti.

Funzione e compito

La genetica distingue tra mitosi e meiosi. La mitosi è anche conosciuta come divisione cellulare semplice. Le coppie cromosmiche paterno e materno vengono raddoppiate durante questo processo e distribuite alle cellule figlie. Ciò significa che a ciascuna delle due metà viene assegnato un partner omologa dopo la divisione semplice. Quindi le cellule figlie hanno il doppio del set cromosomico delle cellule originali. Per così dire, il DNA raddoppia nella mitosi.

Rispetto a questo, la meiosi è la divisione della maturità in cui sorgono le cellule germinali. Nella prima fase della meiosi, le copie del gene accoppiato vengono nuovamente raddoppiate. Viene creata una quadrupla sostituzione della copia genica. Tutti i cromosomi esistenti sono in due cromatidi ciascuno, cioè in doppi filamenti di DNA comprese le proteine ​​associate. La ricombinazione va di pari passo con il processo di raddoppio del DNA. Gli alleli vengono scambiati e il materiale genetico viene riorganizzato.

Questa nuova disposizione durante la ricombinazione intercromosomica è lasciata al caso. Durante la profase uno, i corrispondenti cromosomi di madre e padre inizialmente si attaccano casualmente l'uno all'altro. Questo attaccamento è anche noto come zigotene e si traduce nel complesso sinaptonemico di proteine, DNA e RNA.

Lo zigotene è seguito da una fase di accoppiamento, noto anche come pachitene. La struttura così generata è detta bivalente a causa del raddoppio dei cromosomi. A volte si parla anche di una tetrade, poiché ora ci sono quattro cromatidi.

Infine, enzimi speciali generano una rottura nei filamenti di DNA. Questa rottura avviene dove i singoli cromatidi si sovrappongono. La ricombinazione intracomosomica ora collega trasversalmente i punti di interruzione dei cromosomi. Questo è il motivo per cui questo processo è indicato anche come crossover cromosomico.

In caso di crossing-over, si verifica uno scambio di intere aree cromosomiche tra due diversi cromosomi. Senza il crossing-over, non possono sorgere nuove combinazioni di caratteristiche per la prole. La ricombinazione è solo la base per i fenomeni di adattamento alle mutate condizioni ambientali. La ricombinazione intracromosomica è quindi una parte importante dell'evoluzione.

La meiosi e il crossing-over intracromosomico sono seguiti dalla mitosi.

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Malattie e disturbi

Il mancato passaggio è una delle principali cause della malattia. Se, ad esempio, due sequenze cromosomiche sono molto simili durante la formazione di tetrade, allora queste sequenze possono essere sovrapposte anche se non sono omologhe. Stiamo parlando di un attraversamento ineguale. In questo fenomeno, un filo viene spesso perso e un altro si raddoppia. In questo contesto parliamo anche di cancellazione e duplicazione.

Alcuni errori nel crossing-over non hanno valore di malattia, ma altri risultano in combinazioni che si traducono in persone che non sono in grado di sopravvivere. In altri casi viene nuovamente data la capacità di sopravvivenza, ma il valore della malattia è collegato al passaggio errato.

Le malattie legate al crossing over sono aberrazioni cromosomiche o displasie cromosomiche. Come risultato di tali aberrazioni o displasie, ad esempio, possono svilupparsi malattie congenite come la malattia di Huntington.

La malattia di Huntington è una malattia ereditaria del cervello che causa affetti compromessi, perdita di controllo sui muscoli, deliri e demenza o disturbi cognitivi. La malattia è causata da una sequenza innaturalmente alta di residui di glutammina che sono codificati da determinati geni.

La sindrome di Cri-du-chat può anche essere ricondotta a un errore nel crossing-over. Questa malattia è un esempio di una malattia ereditaria derivante da una delezione. Il braccio corto del cromosoma cinque viene cancellato. Le persone colpite sono mentalmente menomate e fanno strani rumori. Spesso hanno una testa molto piccola e occhi spalancati.

La sindrome di Wolf-Hirschhorn è anche causata da un errore durante il crossing-over. In questo caso, parte del braccio corto del cromosoma quattro viene persa. Di conseguenza, si verificano gravi disabilità intellettive e disturbi della crescita.

Una malattia meno grave causata da errori durante il crossing-over è la scarsa vista rosso-verde. In questa malattia, la ricombinazione difettosa manca di geni per determinate sensibilità alla luce. La persona interessata non può percepire i colori dell'area luminosa corrispondente. Questo fenomeno si trasmette nell'eredità recessiva legata all'X.