ما هي الكروموسومات المتماثلة؟
الكروموسومات المتماثلة للفرد هي تلك الكروموسومات التي تشكل جزءًا من نفس الزوج في كائن ثنائي الصبغية. في علم الأحياء ، يشير التماثل إلى القرابة والتشابه و / أو الوظيفة حسب الأصل المشترك.
كل عضو من الزوجين المتماثلين له أصل مشترك ، ويوجد في نفس الكائن الحي عن طريق دمج الانصهار. كل كروموسومات الكائن الحي عبارة عن كروموسومات جسدية ، باستثناء كروموسومات الزوج الجنسي.
الكروموسومات الجنسية ، من وجهة نظر التماثل ، هي استثناء. قد يكون لكل منهما أصل مختلف ، لكنهما يمتلكان مناطق متجانسة تجعلهما يتصرفان ككروموسومات جسدية أثناء دورات انقسام الخلايا.
هذه الأجزاء المتجانسة تسمح لكليهما بالتزاوج أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي ، وإعادة التوحيد خلال الثانية منها.
من الواضح أن أزواج من كروموسومات معينة من أنواع مختلفة مرتبطة ببعضها ارتباطًا وثيقًا هي أيضًا متجانسة من الناحية الوراثية. ومع ذلك ، فقد أعيد تجميعها وتغيرت لدرجة أنه من الصعب للغاية أن تكون نفس الصبغيات من الأنواع المختلفة متجانسة تمامًا.
على الأرجح ، عند مقارنة الكروموسومات من نوعين ، فإن التماثل هو الفسيفساء. أي أن كروموسوم واحد من الأنواع سيتقاسم مناطق متجانسة كبيرة أو صغيرة مع كروموسومات مختلفة من النوع الآخر.
مصادر التغيرات الكروموسومية
يمكن تجربة الطفرات على مستوى الكروموسوم على مستويين رئيسيين: التغيرات في العدد ، والتغيرات في الهيكل.
يتم تحليل التغيرات في مستوى التسلسل على مستوى الجين (والجينوم) وتعطينا فكرة عن التشابه في المحتوى المعلوماتي بين الجينات والجينوم والأنواع.
تسمح لنا التغييرات في العدد والهيكل بإظهار أوجه التشابه والاختلاف على المستوى التنظيمي ، سواء تحليل الكروموسومات الفردية أو كلها.
تغييرات من ploidy
التغييرات في عدد الصبغيات في الفرد والتي تؤثر على واحد أو أقل من الكروموسومات تسمى اختلال الصبغيات. على سبيل المثال ، يقال إن الشخص المصاب بثلاثة كروموسومات 21 بدلاً من اثنين لديه تثلوث ثلاثي.
إن تثلث الصبغي للكروموسوم 21 هو السبب الأكثر شيوعًا لمتلازمة داون. من ناحية أخرى ، فإن الأنثى من الجنس البشري مع كروموسوم X واحد هي أيضًا غير متبلور الكروموسوم لذلك. تقدم نساء XO ما يعرف باسم متلازمة تيرنر.
التغييرات التي تؤثر على العدد الأساسي للكروموسومات من النوع تسمى euploidias. وهذا هو ، هناك تكرار لمجموعة من الكروموسومات الفردية للنوع.
إذا كان هناك نوعان ، فإن الكائن الحي ثنائي التبلور - كما هو الحال مع معظم الأنواع التي تظهر التكاثر الجنسي. إذا قدموا ثلاثة ، فإن الكائن الحي ثلاثي. إذا أربعة ، رباعي النوى ، وهلم جرا.
هذا شائع جدا في النباتات وكان مصدرا هاما للتغيرات التطورية في هذه المجموعة من الكائنات الحية.
إعادة ترتيب الكروموسومات
يمكن أن تقدم الكروموسومات الفردية أيضًا أنواعًا معينة من عمليات إعادة الترتيب التي يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة على كل من الفرد والأنواع. تتضمن هذه التغييرات الحذف والإدخالات والترجمات وعمليات الدمج والاستثمارات.
في عمليات الحذف ، تُفقد أجزاء من الكروموسوم تمامًا ، مما يؤدي إلى حدوث تغييرات في دورات التقسيم بالانقباضي مع ما ينتج عن ذلك من إنتاج أمشاج غير قابلة للحياة.
عدم وجود مناطق التماثل هو سبب أحداث إعادة التركيب غير الطبيعية. يحدث الشيء نفسه في حالة عمليات الإدراج ، لأن ظهور مناطق في أحدها وليس كروموسوم آخر له نفس التأثير في توليد مناطق غير متجانسة تمامًا.
حالة معينة من الإضافة هي حالة الازدواجية. في هذه الحالة ، تتم إضافة جزء من الحمض النووي الذي يتم إنشاؤه فيه إلى منطقة من الكروموسوم. بمعنى ، يتم نسخها ولصقها بجانب مصدر النسخة.
في التاريخ التطوري للكروموسومات ، لعبت الازدواجية في تاندا دورًا أساسيًا في تحديد المناطق المركزية.
هناك طريقة أخرى لتغيير التماثل جزئيًا بين اثنين من الكروموسومات وهي ظهور المناطق المقلوبة. معلومات المنطقة المقلوبة هي نفسها ، لكن اتجاهها عكس اتجاه العضو الآخر في الزوج.
هذا يفرض الكروموسومات المتماثلة على التزاوج بشكل غير طبيعي مما يؤدي إلى نوع آخر من إعادة الترتيب في الأمشاج. منتجات meiotic من هذه الانقسام الاختزالي قد لا تكون قابلة للحياة .
يمكن أن تنتقل منطقة كروموسومية كاملة من كروموسوم إلى آخر في حدث يسمى النقل. ومن المثير للاهتمام ، يمكن الترويج للترجمات من قبل المناطق المحفوظة للغاية بين الكروموسومات التي ليست بالضرورة متماثلة. أخيرًا ، هناك أيضًا إمكانية مراقبة الانصهار بين الكروموسومات.
تصاحب جيني
تشير Sintenia إلى درجة حفظ ترتيب الجينات عند مقارنة اثنين أو عدة صبغي أو مناطق جينية أو جينية مختلفة.
لا تهتم سينتينيا بدراسة أو قياس درجة تشابه التسلسل بين المناطق المتماثلة. بدلاً من ذلك ، فهرسة محتوى المعلومات لتلك المناطق وتحليل ما إذا كانت منظمة بنفس الطريقة في المساحة التي تشغلها.
من الواضح أن جميع عمليات إعادة الترتيب التي ذكرناها أعلاه تقلل التوافق بين الكروموسوم المتغير وتماثله. ما زالوا متماثلين لأنهم يتشاركون في نفس الأصل ، لكن درجة الغدة التناسلية أقل بكثير.
سينتينيا مفيد لتحليل العلاقات التطورية بين الأنواع. كما أنه يستخدم لتتبع مسارات التطور ، ولتقدير الوزن الذي لعبته إعادة ترتيب الكروموسومات في ظهور النوع. لأنها تستفيد من المناطق الكبيرة ، فهذه هي الدراسات الكلية.
تعالج microsintenia ، من ناحية أخرى ، إجراء نفس النوع من التحليل ، ولكن في المناطق الأصغر ، عادة على مستوى الجينات أو الجينات. الجينات ، وكذلك الكروموسومات ، يمكن أن تخضع أيضًا لعمليات الانقلاب ، والحذف ، والصهر ، والإضافات.
التماثل والتسلسل التشابه
إذا كانت متجانسة ، يجب أن يكون لدى منطقتين من الحمض النووي تشابه كبير على مستوى التسلسل. على أي حال ، هنا نريد أن نشير إلى أن التماثل مصطلح مطلق: إنه متماثل أم لا. التشابه ، من ناحية أخرى ، قابل للقياس.
هذا هو السبب في أنه على مستوى التسلسل ، يمكن أن يشبه الجينان المدرجان لنفس النوع في نوعين مختلفين ، على سبيل المثال ، 92 ٪.
لكن القول بأن كلا الجينين متماثلان بنسبة 92٪ يعد أحد أسوأ الأخطاء المفاهيمية التي يمكن أن توجد على المستوى البيولوجي.
