En genetisk definition av homologa kromosomer

Ett par homologa kromosomer innehåller kromosomer med samma längd, genposition och centromere-placering. Kromosomer är viktiga molekyler eftersom de innehåller DNA och genetiska instruktioner för riktningen för all cellaktivitet. De bär också gener som bestämmer enskilda egenskaper som kan ärvas genom reproduktion.

Mänsklig Karyotype

ENhuman karyotyp visar den kompletta uppsättningen av mänskliga kromosomer. Varje mänskliga celler innehåller 23 par kromosomer eller 46 totalt. Varje kromosompar representerar en uppsättning homologa kromosomer. Under sexuell reproduktion doneras en kromosom i varje homologt par från modern och den andra från fadern. I en karyotyp finns det 22 par av autosomer eller kromosomer som inte är kön och ett par av sexkromosomer. Könskromosomerna hos både män (X och Y) och kvinnor (X och X) är homologer.

Cellformad reproduktion

Det finns två sätt som en cell kan dela upp och reproducera, och det är mitos och meios. Mitos kopierar exakt en cell och meios skapar unika celler. Båda dessa metoder för reproduktion av celler är nödvändiga för att upprätthålla människors liv. Mitos tillåter en zygot att replikera tills en människa bildas och meios producerar de gameter som gör befruktning, och därför zygoter, möjlig i första hand.

mitos

Cellulär uppdelning genom mitos replikerar celler för reparation och tillväxt. Innan mitos börjar kopieras kromosomer så att varje producerad cell behåller det ursprungliga antalet kromosomer efter delning (detta antal fördubblas och halveras sedan). Homologa kromosomer replikeras genom att bilda identiska kopior av kromosomer som kallas systerkromatider.

Efter replikering blir enkelsträngat DNA dubbelsträngat och liknar den välkända "X" -formen. När en cell fortskrider genom mitos separeras systerkromatider så småningom med spindelfibrer och fördelas mellan två dotterceller. Varje separerad kromatid betraktas som en fullständig enkelsträngad kromosom. Stegen för mitos listas och förklaras mer detaljerat nedan.

• inter~~POS=TRUNC: Homologa kromosomer replikeras för att bilda systerkromatider.
• profas: Systerkromatider vandrar mot mitten av en cell.
• metafas: Systerkromatider står i linje med metafasplattan i cellens centrum.
• anafas: Systerkromatider separeras och dras mot motsatta cellpoler.
• telofas: Kromosomer separeras i distinkta kärnor.

Efter att cytoplasman har delats under cytokinesis, det sista mitossteget, bildas två dotterceller med samma antal kromosomer i varje cell. Mitos bevarar det homologa kromosomnumret.

meios

Meios är mekanismen för bildning av gamet som involverar en tvåstegs delningsprocess. Före meios, replikeras homologa kromosomer för att bilda systerkromatider. I profas I, det första steget av meios, systrar kromatider kopplas ihop och bildar en tetrad. Medan de är i närheten byter homologa kromosomer delar av DNA slumpmässigt i en process som kallas korsning.

Homologa kromosomer separeras under den första meiotiska uppdelningen och den resulterande systernkromatider separeras under andra divisionen. I slutet av meiosen produceras fyra distinkta dotterceller. Var och en av dessa är haploida och innehåller bara hälften av kromosomerna i den ursprungliga cellen. De resulterande kromosomerna har rätt antal gener men olika genalleler.

Meios garanterar genetisk variation genom genetisk rekombination via profascrossover och slumpmässig gamete-fusion till diploida zygoter under befruktning.

Nondisjunction och mutationer

Ibland uppstår problem vid celldelning som leder till felaktig celldelning. Dessa påverkar vanligtvis resultatet av sexuell reproduktion oavsett om problemen finns i själva gameterna eller cellerna som producerar dem.

nondisjunction

Underlåtenhet att separera kromosomerna under mitos eller meios kallas nondisjunction. När icke-samband sker i den första meiotiska uppdelningen förblir homologa kromosomer parade. Detta resulterar i två dotterceller med en extra uppsättning kromosomer och två dotterceller utan kromosomer alls. Nondisjunktion kan också förekomma i meios II när systerkromatider inte skiljer sig före celldelningen. Befruktning av dessa gameter producerar individer med antingen för många eller inte tillräckligt med kromosomer.