O que são cromossomos homólogos? - Ciência - 2023

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o cromossomos homólogos de um indivíduo são os cromossomos que fazem parte do mesmo par em um organismo diplóide. Em biologia, homologia se refere ao parentesco, semelhança e / ou função de origem comum.

Cada membro do par homólogo tem uma origem comum e são encontrados no mesmo organismo por fusão de gametas. Todos os cromossomos em um organismo são cromossomos somáticos, exceto aqueles do par sexual.

Os cromossomos sexuais, do ponto de vista da homologia, são uma exceção. Ambos podem ter uma origem diferente, mas têm regiões de homologia que os fazem se comportar como cromossomos somáticos durante os ciclos de divisão celular.

Essas porções homólogas permitem o acasalamento durante a mitose e a meiose e a recombinação durante a segunda delas.

Obviamente, determinados pares de cromossomos de diferentes espécies intimamente relacionadas também são filogeneticamente homólogos. No entanto, eles se recombinaram e mudaram tanto que é muito difícil para os mesmos cromossomos de espécies diferentes serem completamente homólogos.

Muito provavelmente, ao comparar os cromossomos de duas espécies, a homologia é um mosaico. Ou seja, um cromossomo de uma espécie irá compartilhar grandes ou pequenas regiões homólogas com diferentes cromossomos da outra.

Fontes de mudanças cromossômicas

Mutações em nível de cromossomo podem ser experimentadas em dois níveis principais: mudanças no número e mudanças na estrutura.

Mudanças no nível da sequência são analisadas no nível do gene (e do genoma) e nos dão uma ideia da similaridade no conteúdo informacional entre genes, genomas e espécies.

Mudanças no número e na estrutura nos permitem mostrar semelhanças e diferenças no nível organizacional, seja analisando cromossomos individuais ou todos como um todo.

Mudanças de ploidia

Mudanças no número de cromossomos de um indivíduo que afetam um ou alguns cromossomos são chamadas de aneuploidias. Por exemplo, um indivíduo com 3 cromossomos 21 em vez de dois tem uma trissomia.

Uma trissomia no cromossomo 21 é a causa mais comum da síndrome de Down. Por outro lado, uma fêmea da espécie humana com um único cromossomo X também é aneuplóide para esse cromossomo. Mulheres XO têm o que é conhecido como Síndrome de Turner.

As mudanças que afetam o número básico de cromossomos em uma espécie são chamadas de euploidias. Ou seja, há uma repetição do conjunto de cromossomos haplóides da espécie.

Se houver dois, o organismo é diplóide - como é o caso da maioria das espécies que exibem reprodução sexuada. Se apresentarem três, o organismo é triplóide; se quatro, tetraplóide e assim por diante.

Isso é muito comum em plantas e tem sido uma importante fonte de mudanças evolutivas neste grupo de organismos.

Reorganizações cromossômicas

Cromossomos individuais também podem apresentar certos tipos de rearranjos que podem ter grandes consequências tanto para o indivíduo quanto para a espécie. Essas alterações incluem exclusões, inserções, translocações, fusões e inversões.

Nas deleções, porções do cromossomo são totalmente perdidas, dando origem a alterações nos ciclos de divisão meiótica com a conseqüente produção de gametas possivelmente inviáveis.

A falta de regiões de homologia é a causa de eventos de recombinação anormais. O mesmo ocorre no caso das inserções, visto que o aparecimento de regiões em um e não em outro cromossomo tem o mesmo efeito na geração de regiões que não são completamente homólogas.

Um caso particular de adição é o da duplicação. Nesse caso, uma parte do DNA gerado no cromossomo é adicionada a uma região do cromossomo. Ou seja, ele é copiado e colado próximo à origem da cópia.

Na história evolutiva dos cromossomos, as duplicações em lote desempenharam um papel fundamental na definição das regiões centroméricas.

Outra forma de alterar parcialmente a homologia entre dois cromossomos é pelo aparecimento de regiões invertidas. As informações da região invertida são as mesmas, mas sua orientação é oposta à do outro membro do par.

Isso força os cromossomos homólogos a se emparelharem anormalmente, dando origem a outros tipos de rearranjos adicionais nos gametas. Os produtos meióticos dessas meioses podem não ser viáveis.

Uma região cromossômica inteira pode migrar de um cromossomo para outro em um evento chamado translocação. Curiosamente, as translocações podem ser promovidas por regiões altamente conservadas entre os cromossomos não necessariamente homólogas. Por fim, também existe a possibilidade de observar fusões entre cromossomos.

Sythenia

Sythenia refere-se ao grau de conservação da ordem dos genes quando dois ou mais cromossomos ou diferentes regiões genômicas ou genéticas são comparados.

A síntese não está preocupada em estudar ou medir o grau de similaridade de sequência entre regiões homólogas. Em vez disso, catalogar o conteúdo informativo dessas regiões e analisar se estão organizadas da mesma forma no espaço que ocupam.

Todos os rearranjos que mencionamos acima, obviamente, diminuem a sintenia entre o cromossomo alterado e sua contraparte. Eles ainda são homólogos porque compartilham a mesma origem, mas o grau de síntese é muito inferior.

Synthenia é útil para analisar relações filogenéticas entre espécies. Também é usado para traçar trajetórias evolutivas e estimar o peso que os rearranjos cromossômicos têm desempenhado no aparecimento das espécies. Por fazer uso de grandes regiões, trata-se de estudos de macrossintênia.

A microssintênia, por outro lado, trata de fazer o mesmo tipo de análise, mas em regiões menores, geralmente no nível do gene ou dos genes. Os genes, assim como os cromossomos, também podem sofrer inversões, deleções, fusões e adições.

Semelhança e homologia de sequência

Se forem homólogas, duas regiões do DNA devem ter alta similaridade no nível da sequência. Em todo caso, interessa-nos aqui assinalar que homologia é um termo absoluto: homólogo ou não. A semelhança, por outro lado, é mensurável.

É por isso que, no nível da sequência, dois genes que codificam a mesma coisa em duas espécies diferentes podem apresentar uma semelhança de, por exemplo, 92%.

Mas dizer que ambos os genes são 92% homólogos é um dos piores erros conceituais que podem existir no nível biológico.

Referências

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