O que é permutação cromossômica? - Ciência - 2023

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o permutação de cromossomos É o fenômeno pelo qual, durante a formação das células sexuais, os cromossomos são distribuídos aleatoriamente entre as células-filhas. Esse processo contribui principalmente para o aumento da variabilidade genética da prole quando ocorre a reprodução sexuada.

A maioria dos organismos eucarióticos se reproduz sexualmente e isso geralmente envolve a fusão de um par de células especiais de dois organismos diferentes. Essas células são as células sexuais quase sempre conhecidas como gametas: esperma (masculino) e óvulo (feminino).

Os gametas são células haplóides (n), ou seja, possuem metade da carga cromossômica em relação ao indivíduo que os originou. Eles vêm de outras células conhecidas como células germinativas, que se dividem por um tipo especial de divisão celular redutora conhecido como meiose.

Os humanos, por exemplo, são organismos diplóides (2n), o que significa que temos duas cópias de cada cromossomo (cromossomos homólogos), cada um herdado de um de nossos pais por meio da fusão de seus gametas durante a reprodução sexual ( Fecundação).

No processo de formação das células sexuais de nossos pais, cada gameta recebeu aleatoriamente um dos dois cromossomos da célula que lhe deu origem, que também passou por um processo de recombinação genética que mesclou o DNA dos cromossomos de cada um dos pais. .

Embora o conceito de “permutação cromossômica” não seja amplamente utilizado na literatura, ele é usado para se referir à segregação aleatória de cromossomos homólogos entre células-filhas, que ocorre durante a metáfase da meiose I.

Meiose e permutação cromossômica

A meiose é um tipo de divisão celular muito semelhante à mitose, que é o tipo de divisão pela qual as células do nosso corpo e as células do corpo da maioria dos seres vivos se multiplicam.

Durante a meiose, no entanto, ocorre uma redução pela metade no número de cromossomos, razão pela qual também é conhecida como "divisão redutora".

A formação das células sexuais ou gametas ocorre por meio da meiose e a restituição da carga genética de um organismo ocorre graças à fusão de dois núcleos gaméticos formados pela meiose e à formação do zigoto após a fecundação.

Meiose I e Meiose II

A meiose envolve duas rodadas sucessivas de segregação cromossômica. Na meiose I, os cromossomos homólogos são duplicados e depois separados, o que diferencia significativamente esse processo da mitose, onde são as cópias desses cromossomos (as cromátides irmãs) que se separam.

Antes que ocorra a separação dos cromossomos homólogos, ocorre um fenômeno de aproximação física e troca de material genético entre eles, evento conhecido como recombinação, que tem como objetivo final aumentar as variações genotípicas na prole.

Na meiose II, uma segunda rodada de duplicação não ocorre, mas as cromátides irmãs são separadas umas das outras, como ocorre durante a mitose, o que implica na formação de 4 células haplóides (com metade da carga cromossômica).

Metáfase I e anáfase I

A permutação cromossômica ocorre durante a metáfase e anáfase da meiose I, ou seja, metáfase I e anáfase I, após o cruzamento ou recombinação ter ocorrido.

Nesta fase do processo meiótico, os cromossomos homólogos e suas cópias, graças à associação de seus complexos cinetocóricos no centrômero com as fibras do fuso, são alinhados no plano equatorial, sendo dispostos ou orientados aleatoriamente para um dos dois pólos do célula.

Uma vez ordenados, os cromossomos homólogos são "puxados" e distribuídos em direção às células-filhas durante a anáfase I, o que implica que as células resultantes recebem diferentes combinações de cromossomos.

Quantas combinações podem ocorrer?

Do ponto de vista matemático, uma permutação consiste em uma variação da combinação ou ordem dos elementos de um conjunto.

No contexto genético, esse termo é usado para se referir às múltiplas possibilidades combinatórias que podem ocorrer entre os cromossomos durante a meiose I, quando as células sexuais recebem o material genético que lhes corresponde.

O número de combinações possíveis desses cromossomos depende da espécie, uma vez que a carga cromossômica de cada espécie é diferente, assim como a ploidia (número de cópias de cada cromossomo que cada célula possui).

Para seres humanos, por exemplo, que são organismos diplóides (2n) com 23 pares de cromossomos, o número de combinações é 2 elevado à potência 23, que é igual a mais de 8 milhões 300 mil combinações, por isso diz que esse fenômeno funciona aumentando a variabilidade genética.

Função e importância biológica

A permutação cromossômica, definida como vimos acima, cumpre a função principal de aumentar a variabilidade genética.

Recombinação, mutações e permutações cromossômicas, que estão intimamente relacionadas à reprodução sexuada e, portanto, à meiose, são os mecanismos mais importantes na natureza que levam a diferenças genotípicas encontradas entre indivíduos em populações.

A importância dessa variabilidade está relacionada ao aumento das possibilidades de adaptação, visto que o surgimento de novas variáveis combinatórias pode significar o surgimento de novas características fenotípicas que podem, dependendo das condições ambientais, ser favoráveis ou desfavoráveis.

Devido à aleatoriedade induzida pelo fenômeno da permutação cromossômica, as populações humanas são consideravelmente diversas e, com muito poucas exceções, não existem dois indivíduos idênticos, embora tenham sido concebidos pelos mesmos pais.

Isso não é verdade apenas para a humanidade, mas também para um grande número de organismos que se reproduzem sexualmente, para os quais variações ambientais podem impor pressões seletivas mais fortes do que para os humanos, daí a presença de certas variações na população. pode ser uma vantagem.

Em qualquer população natural, a presença de variantes genotípicas é essencial para garantir a existência da espécie, uma vez que extinções significativas poderiam ocorrer se as condições mudassem repentinamente e todos os indivíduos de uma espécie fossem igualmente suscetíveis.

Referências

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