Crossing Over: función, tareas, rol y enfermedades

El cruce es el intercambio materno y paterno cromosomas como ocurre durante la profase de meiosis. Este intercambio de piezas permite la diversidad de rasgos de la descendencia. Los errores en el cruce provocan enfermedades como Síndrome de Wolf-Hirschhorn.

¿Qué es el cruce?

El cruce es el intercambio materno y paterno cromosomas que ocurre durante la profase de meiosis. Cruzar es el término genética se utiliza para describir el cruce cromosómico. Durante este proceso, se produce un intercambio de piezas de lo materno y paterno. cromosomas. Los cromosomas contienen ADN empaquetado en proteínas. Así, durante el cruce, el ADN de la descendencia está compuesto por material genético de ambos padres. Este paso es parte de meiosis, también conocida como división de vencimiento. Está precedido por una rotura en las cadenas de ADN causada por enzimas CRISPR-Cas. El cruce ocurre durante la profase uno de la meiosis y ocurre en el complejo sinaptonémico. Esta es una estructura que consta de proteínas, ADN y ARN. Microscópicamente de luz, se puede observar el cruce cuando dos cromátidas se cruzan entre sí. La recombinación del entrecruzamiento también se denomina recombinación intracromosómica. Sigue la recombinación intercromosómica, que da como resultado una disposición aleatoria de los gametos paternos y maternos en cigotos.

Función y tarea

Genética distingue entre mitosis y meiosis. La mitosis también se llama división celular simple. Durante este proceso, los pares de cromosomas maternos y paternos se duplican y distribuyen a las células hijas. Esto significa que a cada una de las dos mitades se le asigna un compañero homólogo después de una simple división. Por lo tanto, las células hijas poseen nuevamente el doble del conjunto de cromosomas de las células originales. Por así decirlo, la mitosis duplica el ADN. En comparación con esto, la meiosis es la división madura en la que se forman las células germinales. En el primer paso de la meiosis, la pareja gen las copias se vuelven a duplicar. Un cuádruple gen Se crea el conjunto de copias. Por lo tanto, todos los cromosomas existentes están presentes en dos cromátidas cada uno, es decir, en cadenas dobles de ADN, incluido el asociado proteínas. El proceso de duplicación del ADN se acompaña de recombinación. Los alelos se intercambian y el material genético experimenta una nueva disposición. Esta nueva disposición durante la recombinación intercromosómica se deja al azar. Así, durante la profase uno, los cromosomas correspondientes de la madre y el padre se unen inicialmente entre sí al azar. Esta unión también se llama cigoteno y da como resultado el complejo sinaptonémico de proteínas, ADN y ARN. Al cigoteno le sigue una fase de apareamiento, también conocida como paquiteno. La estructura así generada se denomina bivalente debido a la duplicación de cromosomas. A veces también se le llama tétrada, porque ahora hay cuatro cromátidas cada una. Finalmente, especial enzimas CRISPR-Cas generar una ruptura en las hebras de ADN. Esta ruptura tiene lugar donde las cromátidas individuales se superponen. La recombinación intracromosómica ahora ensambla las roturas cromosómicas en forma transversal. Por lo tanto, este proceso también se conoce como cruzamiento cromosómico. El cruce, por tanto, implica el intercambio de regiones cromosómicas enteras entre dos cromosomas diferentes. Sin el cruce, no pueden surgir nuevas combinaciones de rasgos para la descendencia. La recombinación es solo la base para las adaptaciones a las condiciones ambientales cambiantes. Por tanto, la recombinación intracromosómica es un componente importante de la evolución. La meiosis y el entrecruzamiento intracromosómico van seguidos de la mitosis.

Enfermedades y trastornos

Los errores en el cruce son un factor significativo en la enfermedad. Por ejemplo, cuando dos secuencias de cromosomas son muy similares durante la formación de la tétrada, estas secuencias pueden superponerse aunque no sean homólogas. Esto se denomina entonces cruce desigual. En este fenómeno, a menudo se pierde una hebra y se duplica otra. En este contexto, también hay hablar de eliminación y duplicación. Algunos errores en el cruce no tienen valor de enfermedad, pero otros dan como resultado combinaciones que producen individuos que no pueden sobrevivir. En otros casos, la capacidad de supervivencia se da nuevamente, pero el valor de la enfermedad está relacionado con el cruce defectuoso. Las enfermedades asociadas con el cruce son aberraciones cromosómicas o displasias cromosómicas. Como consecuencia de tales aberraciones o displasias, por ejemplo, enfermedades congénitas como enfermedad de Huntington puede desarrollar. enfermedad de Huntington es una enfermedad hereditaria del cerebro que causa afectos perturbados, pérdida de control sobre los músculos, delirios y demencia o deterioro cognitivo. La enfermedad es el resultado de una acumulación anormalmente alta de glutamina residuos codificados por ciertos genes. El síndrome de Cri-du-chat también se debe a un defecto en el cruce. Esta enfermedad es un ejemplo de enfermedad hereditaria resultante de una deleción. En este caso, se elimina el brazo corto del cromosoma cinco. Las personas afectadas tienen problemas mentales y emiten sonidos inusuales. A menudo tienen una muy pequeña cabeza y ojos muy espaciados. Síndrome de Wolf-Hirschhorn también es causado por un defecto en el cruce. En este caso, se pierde parte del brazo corto del cromosoma cuatro. Como resultado, severo trastorno mental retraso y se produce un retraso del crecimiento. Una enfermedad menos grave causada por errores en el cruce es la deficiencia de la visión rojo-verde. En esta enfermedad, faltan genes para ciertas sensibilidades a la luz debido a una recombinación defectuosa. Por lo tanto, la persona afectada no puede percibir los colores del rango de luz correspondiente. Este fenómeno se transmite en herencia recesiva ligada al cromosoma X.