Variedade independente de cromossomos: o que, por que, como, causas, tipos e fatos

Aqui, estaremos cobrindo todos os aspectos da variedade independente de cromossomos.

Durante a Meiose, desenvolve combinações aleatórias de cromossomos e genes em cromossomos homólogos distintos. Assim, durante a Meiose I, as tétrades cromossômicas homólogas se alinham independentemente com a placa metafásica. Haverá variabilidade nos gametas por causa da distribuição independente de cromossomos na meiose-I.

Devemos primeiro estudar a lei da distribuição independente para compreender a distribuição independente dos cromossomos. O transporte independente de um diplóide par de cromossomos homólogos através de cada gameta é definido pela lei de sortimento independente. Durante a meiose, desenvolve combinações aleatórias de cromossomos e genes em cromossomos homólogos distintos. Assim, durante a Meiose I, as tétrades cromossômicas homólogas se alinham independentemente com a placa metafásica.

Haverá variabilidade nos gametas por causa da separação separada de cromossomos na meiose-I. Como os gametas terão configurações distintas de cromossomos maternos e paternos, os espermatozoides e óvulos produzidos por um indivíduo serão diferentes daqueles gerados pelo outro. O valor evolutivo da reprodução sexuada é que a diferença de gametas produzidos por um único indivíduo permite um nível considerável de variação na composição genética da progênie.

O processo de separação independente de cromossomos

Um par semelhante de cromossomos é atribuído aleatoriamente no estágio de anáfase I, à medida que as células se dividem durante a meiose, dividindo-se e segregando-se independentemente. Isso é o que é descrito como auto-sortimento. Isso leva a configurações cromossômicas que são únicas para cada indivíduo. Layouts cromossômicos independentes resultam de um processo conhecido como meiose.

Considere, por exemplo, que após a fase S da interfase, já temos três conjuntos de cromossomos em vez dos habituais 23. Consequentemente, existem três pares de cromossomos homólogos que vamos separar e dividir. A questão então se torna, se esta é uma placa metafásica, como esses pares de cromossomos vão se alinhar? É porque, independentemente da forma como eles se alinham, é assim que eles se moverão durante a anáfase-I.

Pode haver algumas diferenças cruciais entre os cromossomos homólogos paternos e maternos. Os cromossomos homólogos são idênticos, pois compartilham os mesmos genes, embora possam ter cópias ou alelos distintos dos mesmos genes. Um cromossomo homólogo pode carregar a versão “A”, enquanto o outro cromossomo homólogo carrega a versão “a”.

Então, dependendo de qual lado da linha você coloca os “A's” versus “a's” na placa metafásica, isso pode afetar o que vai para as células filhas da meiose-I.

Quando ocorre uma variedade independente de cromossomos?

A separação independente de cromossomos ocorre durante o crossing-over, que também acontece durante o estágio prófase I, a troca de material genético entre não-irmãos. cromátides de cromossomos homólogos. Durante a prófase I, os cromossomos são alinhados em pares, alelos mutantes e extensão, gerando uma tétrade com quatro cromátides.

Sinapse é o fenômeno de cromossomos homólogos sendo emparelhados. Enquanto em sinapse durante a fase de meiose, cromátides não-irmãs podem se dividir e se reconectar com seu parceiro homólogo durante o cruzamento. O cruzamento gera combinações únicas de alelos principalmente em cromossomos de células filhas haplóides. cromátides não irmãs permanecem estruturalmente ligadas nesses locais de troca, conhecidos como quiasmas. A troca de alelos pode ocorrer se os quiasmas se desenvolverem entre cromátides não irmãs.

Os tipos de variedade independente de cromossomos

Os diferentes tipos de cromossomos são categorizados e agrupados em três tipos:

1) Mutação

O sortimento independente pode produzir 2²³, ou cerca de 8 milhões, diferentes combinações de 23 conjuntos de cromossomos que contêm homólogos maternos e paternos. Exclui variações significativas causadas por mutações cromossômicas. A eliminação, multiplicação, inversão e tradução cromossômica são exemplos de mutações cromossômicas.

2) Fertilização aleatória

A fertilização incorpora dois gametas de materiais paternos e maternos ou alelos produzidos em dois diferentesindivíduos aleatoriamente.

Além disso, devido à variedade e separação aleatória dos cromossomos, a probabilidade de extrair o mesmo óvulo ou espermatozóide é de 1 em 8 milhões com fertilização aleatória.

3) Cruzamento de cromátides entre cromossomos homólogos

Quando pares de cromossomos homólogos se alinham de frente um para o outro no equador, pedaços de cromátides podem se torcer, o que acontece simultaneamente, como na Meiose I. Isso faz com que as cromátides fiquem tensas, fazendo com que os pares de cromátides se separem independentemente.

Todos os tipos mencionados acima descrevem a classificação dos cromossomos e sua multiplicação para estabelecer diversidade genética. Além disso, porque o genes contidos nos cromossomos duplicados são passados ​​para cada divisão celular subsequente, cada progênie meiótica é geneticamente única no final.

As causas da variedade independente de cromossomos

A causas da variedade cromossômica independente resultar em uma variabilidade ou heterogeneidade significativa dependendo de várias combinações de genes que nunca ocorreram antes. Em um caso, os genes não podem ser destruídos totalmente ao acaso. Ocorre quando dois alelos estão conectados ou no mesmo cromossomo (homólogo). 

Diferentes genes de características herdadas estão presentes no mesmo cromossomo e devem ser separados para aumentar a probabilidade de recombinação. Além disso, os genes podem exibir diferentes propriedades em diferentes cromossomos durante sortimento independente.

Uma variedade independente de cromossomos ocorre na mitose ou na meiose?

Sabemos que a mitose e a meiose são dois métodos únicos de divisão celular que têm resultados bastante diversos. Onde a mitose começa com uma célula somática diplóide e termina com duas células filhas diplóides distintas geneticamente idênticas aos seus pais, por outro lado, a meiose inicia com uma célula diplóide. O processo termina com a formação de quatro células filhas geneticamente diferentes, conhecidas como gametas.

No equador da célula, os cromossomos homólogos se alinham em lados opostos na Meiose I. Os cromossomos paternos e maternos de cada par homólogo caem aleatoriamente em lados opostos do equador. Um de cada par homólogo tende a terminar na célula filha depois que esses pares são separados. Meiose-I implica que cada gameta é diferente do outro. Assim, a variedade cromossômica independente ocorre na meiose e não na mitose.

Sortimento independente de cromossomos na meiose

A variedade cromossômica durante a meiose é uma das mais importantes processos biológicos. Na metáfase-I da meiose-I, os cromossomos homólogos precisam se reorganizar para que, na anáfase, possam se separar.

Para melhor compreensão da referência mencionada acima, cconsidere outro exemplo para descrever este processo.

Então, imagine cada um desses pares de cromossomos homólogos como um casal que dança em linha, e cada um desses casais tem uma moeda, que eles lançarão para determinar de que lado da linha se alinhar. Vamos supor que o menino está à esquerda e a menina à direita quando o primeiro casal lança caras.

Suponhamos que o segundo casal jogue coroa, com o menino à direita e a menina à esquerda. Ao contrário do primeiro casal, o segundo não seguiu seus passos. Seria uma variedade dependente se os meninos se alinhassem do mesmo lado e as meninas do lado oposto, dependendo apenas do primeiro lançamento da moeda. É uma variedade independente, então não é o que é.

À medida que cada casal joga a moeda, vamos supor que o terceiro casal jogue cara mais uma vez para determinar como a formação deve ser. Eventualmente, eles acabam nas células filhas em qualquer ordem em que se alinham. Assim, embora as células filhas tenham um conjunto completo de três cromossomos, elas são distintas na combinação de DNA ou cromossomos paterno e materno.

Como resultado, temos material inicial idêntico toda vez que passamos pela Meiose em nossos corpos. A possibilidade de ter as mesmas duas células filhas na segunda Meiose, começando com a mesma célula patriarcal, ou seja, 23 pares de cromossomos em nossa situação. Então, 1 em 2²³ é igual a 1 em aproximadamente 8 milhões. Como resultado, 2²³= 1 em 8 milhões.

Onde ocorre a distribuição independente de cromossomos?

Na Meiose, os eucariotos passam por uma separação cromossômica independente durante a metáfase I. Cromossomos heterogêneos são produzidos no gameta. Os gametas em uma célula somática diplóide contêm metade da quantidade de cromossomos básicos. Os gametas contêm células haploides que podem se reproduzir sexualmente pela fusão de dois gametas haploides para formar um óvulo fertilizado com todo o conjunto de cromossomos, ou seja, 23 pares de cromossomos.

A separação de cromossomos durante a metáfase em relação a outros cromossomos forma a estrutura base. Os cromossomos homólogos são então separados. As fibras do fuso arrastam cada conjunto de cromossomos para as extremidades opostas da célula. Além disso, os centrômeros não segregam as cromátides.

Quando ocorre a distribuição independente de cromossomos na meiose?

Quando as células se dividem durante a meiose, os cromossomos homólogos são colocados aleatoriamente durante a anáfase I e começam a se separar e segregar independentemente um do outro usando fibras do fuso em um processo conhecido como separação independente. No final, são produzidos gametas com combinações cromossômicas únicas.

Sortimento independente de cromossomos variação genética

Vejamos um exemplo para compreender melhor a variação genética, que envolve a distribuição independente de cromossomos.

Meu irmão tem o nariz da minha mãe e os olhos do meu pai, enquanto eu tenho o nariz do meu pai e os olhos da minha mãe. Apesar de sermos irmãos de verdade com o mesmo pai e mãe, meu irmão e eu herdamos os atributos do nariz e dos olhos (assim como todos os outros atributos) de maneiras totalmente diferentes. Ninguém jamais suspeitaria que éramos irmãos de verdade se nos vissem com nossos pais. O que leva isso a acontecer? Por que nem todos os irmãos se parecem?

Por uma razão, as características físicas são expressões de nossos genes. Gregor Mendel, um famoso geneticista, descobriu que os genes são herdados aleatoriamente ao estudar a herança. Essa abordagem explica a lei da seleção independente.

Não podemos ver como os genes são herdados sem primeiro ver como eles estão organizados. A meiose-I é um processo no qual os cromossomos contendo genes são classificados aleatoriamente e divididos ao meio em células gametas, resultando em gametas.

Os cromossomos passam por um processo conhecido como crossing over até serem separados. Os cromossomos trocam genes entre si, resultando em novas configurações ou variações cromossômicas – isso ajuda a completar a seleção independente.

Enquanto isso está sendo trabalhado por sortimento independente, também está sendo aprimorado. Além disso, na fertilização aleatória, a Meiose produz ainda mais diferenças nos gametas que irão se fundir durante o processo de fertilização, ou seja, a fusão de espermatozóides e óvulos. Como resultado, há uma gama mais ampla de variação observada.

Portanto, a menos que sejam gêmeos, você tem uma aparência única e todos os traços herdados de seus pais diferem de seu irmão. É por isso que nós humanos somos tão diferentes devido a diferenças genéticas!

Fatos sobre a variedade independente de cromossomos

Durante a meiose, os cromossomos se deslocam aleatoriamente para diferentes pólos, conhecido como sortimento independente. Após a meiose, um gameta terá 23 cromossomos, mas a distribuição independente implica que cada gameta terá uma das muitas combinações cromossômicas distintas. Como uma função, o sortimento independente gera combinações únicas de alelos nas quais os cromossomos desempenham um papel fundamental.

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