Geçiş: Mekanizmalar, Çeşitler, Faktörler ve Önem

Kromozomların Üzerinden Geçişi: Mekanizmalar, Çeşitler, Faktörler ve Önem!

Geçiş, iki homolog kromozomun kardeş olmayan kromatitleri arasındaki genetik materyal veya segmentlerin değişimi işlemidir. Geçiş, homolog kromozomların bölümlerinin değişmesi nedeniyle oluşur.

Normal olarak, bağımsız çeşitler meydana gelirse, yani genler farklı kromozomlarda mevcutsa, 1: 1: 1: 1'lik bir test çapraz oranı beklemeliyiz. Fakat Şekil 5.48'e baktığımızda, çok düşük sayıda rekombinant sınıf ortaya çıktı. Bu nedenle, iki genin aynı kromozomda olduğu ve düşük sayıdaki rekombinantların ortaya çıkmasının sonucu olduğu sonucuna varılabilir.

Kromozomlar genellikle gametogenez sırasında kırılırlar. Dolayısıyla, aynı kromozomdaki bir grup genin, homolog kromozomdaki benzer grup genlerle değiştiği bir mekanizma mevcuttur. Farklı bağlı genler arasında elde edilen geçme yüzdesi, kromozomlardaki genler arasındaki mesafeye bağlı olarak değişir.

Ayrıca, iki gen bir kromozom üzerinde ayrıdır, daha büyük olasılıkla aralarında geçişlerin meydana gelmesidir. Belirli bir noktada, dört kromatitten sadece ikisi, parçalarının değiş tokuşunda yer almakta ve yüzde 50 oranında rekombinant gamet üretmektedir.

Böyle bir durumda genler, indirgeme bölünmesi sırasında tüm ana hücrelerde geçmeye izin verecek kadar aynı kromozomun üzerinde ayrı bir yere yerleştirilmelidir. Bu şartlar altında genler, farklı kromozomların üzerine yerleştirilmiş gibi davranır. Mendel'in Bağımsız Ürün Çeşitliliği kanunu, yalnızca aşağıdaki şartlar altında geçerlidir:

(a) Genler farklı kromozomlar üzerine yerleştirildiğinde.

(b) Genler aynı kromozomun üzerinde bulunuyorsa, ancak aralarındaki mesafe, geçişi nedeniyle yüzde 50 oranında rekombinant gamet üretecek kadar iyidir.

Geçiş Mekanizması:

Geçiş mekanizması aşağıdaki başlıklar altında açıklanabilir:

(i) Sinaps:

Homolog kromozomlar, mayozdaki profaz-I zigotunda karşılıklı çekim kuvveti nedeniyle uzun süre eşleşir. Eşleştirme bir veya daha fazla noktada başlar ve tüm uzunluk boyunca fermuar şeklinde ilerler. Eşleştirme işlemine synapsis denir. Eşleştirilmiş homolog kromozomlara çift değerli denir. Sinaps sırasında, synaptonemal kompleksi olarak adlandırılan moleküler bir iskele, iki homolog kromozomun DNA molekülünü yan yana hizalar.

(ii) Kromozomların çoğaltılması:

Sinaps, kromozomun iki değerli yapısını dört iplikçikli evre veya tetravalent olarak değiştiren kromozomların çoğaltılması ile takip edilir. Kromatitlerin dört telli aşaması (Şekil 5.48), homolog kromozomların bölünmemiş santromerlerle bağlı kardeş kromatitlere bölünmesiyle oluşur.

Şekil 5.48. 4 iplikçikli aşamada geçilmesi, % 50 rekombinant ve% 50 ebeveyn gametiyle sonuçlanır.

(iii) Geçiş:

Pakilene'de çaprazlama meydana gelir. Homolog çiftinin kardeş olmayan kromatidleri, enzim endonükleazın etkisiyle birbirlerini bükerler. Kromatitler, chiasmata olarak bilinen noktalarda birbirine bağlanır.

Geçiş birkaç noktada gerçekleşebilir. Oluşan chiasmata sayısı, kromatitlerin uzunluğu ile orantılıdır. Uzak bölgedeki genler çapraz geçişe maruz kalır, ancak yakın yerleştirilmiş genler geçemez ve bağlantı fenomenini sergiler.

Faz-I chiasmata'nın diakinesisi sırasında terminalizasyon denilen bir işlemle bivalentin sonuna doğru hareket eder. Böylece bükümlü kromatitler ayrılır, böylece homolog kromozomlar tamamen ayrılır.

Bir fazda - mayozun 1'i, homolog kromozomlar ayrıdır. Her bir kromozomun kromatidlerinden birinin, homolog kromozomundan bir parça kromatit taşıdığı açıktır. Mayozun sonunda, dört tür gamet oluşur. İki tanesi ana tipte olacak ve iki tanesi geçiş sırasında oluşan genlerin rekombinasyonuna sahip kromozomları içerecektir.

Janssens (1909), kiazma oluşum sürecini doğru anlayan ilk kişiydi. Gerçekte kromatitlerin kopmasına ve birleşmesine neden olan şey hala belirsizliğini koruyor. Stem ve Hota'ya (1978) göre, endonükleaz enziminden dolayı kromatitlerde kopmalar veya çentikler belirir.

Bu çentikler genellikle tıkanır, ancak 1000'den biri ekzonükleaz enziminin yardımıyla bir boşluk oluşturur. Kromatitlerin segmentleri U-protein denilen bir enzimin yardımıyla iki boşluk arasında ayrılır. Bu segmentler, R-proteini yardımıyla tekrar birleşir.

Şekil 5.49. Bir ip üzerindeki beş düğüm A, B, C, D ve E gösterilen mesafelerle ayrılır.

Geçiş ve chiasmata:

Geçiş ve chiasmata oluşumu arasındaki ilişkiyle ilgili iki teori vardır.

1. Chiasma tipi teorisi (Jenssen, 1909):

Bu teoriye göre, geçiş eylemini chiasma oluşumu takip eder. Burada kiazma oluşumu, geçmenin bir sonucudur. Bu görüş, bitişik halkaların bir düzlemde organize edildiğini ve bu nedenle bir düzlem teorisi olarak adlandırıldığını belirtir. Bu teoriye göre, geçiş pachyten aşamasında gerçekleşir ve chiasma diplotende ortaya çıkar.

2. Klasik teori (Sharp, 1934):

Bu teoriye göre, chiasma oluşumunun sonucunu geçerken. Bitişik döngüler birbirlerine dik açılarda düzenlenir ve bu nedenle iki düzlem teorisi olarak adlandırılır. Chiasmata pakilende düzenlenir ve diploten aşamasında geçiş yapılır. Bu teori savunulamaz olarak kabul edildi ve bu nedenle reddedildi.

Geçiş Çeşitleri:

Ortaya çıkan chiasmata sayısına bağlı olarak, aşağıdaki geçiş türleri tartışılabilir:

(i) Tek geçiş:

Bu durumda, tekli çapraz geçişli gamet oluşumuna yol açan sadece bir kiazma oluşur. En yaygın çapraz geçiş türüdür.

(ii) Çift geçişli:

İkili çaprazlamada iki chiasmata gelişir. Bu chiasmata, aynı kromatitler arasında veya farklı kromatitler arasında görünebilir. Bu tip geçiş, çift geçişli bahisler oluşturur.

(iii) Çoklu çarpı:

Burada 'ikiden fazla chiasmata oluşur. Ayrıca, üçlü (3 kiazma), dörtlü (4 kiazma) ve benzeri olarak sınıflandırılabilir. Çoklu geçişler nadir görülür.

Geçişi etkileyen faktörler:

Genler arasındaki mesafe. Aynı kromozomdaki iki gen arasındaki mesafe arttıkça, geçiş sıklığı artar.

Geçişin önemi:

(i) Bu işlem, cinsel olarak üreyen organizmalarda tükenmez bir genetik değişkenlik deposu sağlar.

(ii) Faydalı rekombinasyonlar bitki ve hayvan yetiştiricileri tarafından kullanılır. Yetiştiriciler, nesillerdeki faydalı özelliklerin kombinasyonlarını elde etmek için geçişleri geçerek bağlantıları kesmeye çalışırlar.

(iii) Bu işlem yeni genlerin kombinasyonunu üretir (rekombinasyon). Yeşil devrimi ve beyaz devrimi esas olarak geçiş süreci ile geliştirilen faydalı genetik rekombinasyonun seçici olarak toplanmasından kaynaklanmaktadır.