การเปลี่ยนรูปโครโมโซมเป็นกระบวนการของการกระจายโครโมโซมแบบสุ่มระหว่างการแบ่งเซลล์เพศ (ไมโอซิส) ซึ่งก่อให้เกิดการรวมโครโมโซมใหม่
เป็นกลไกที่ช่วยเพิ่มความแปรปรวนให้กับเซลล์ลูกสาวเนื่องจากการรวมกันของโครโมโซมของมารดาและบิดา
เซลล์สืบพันธุ์ (gametes) ผลิตโดยไมโอซิสซึ่งเป็นการแบ่งเซลล์ประเภทหนึ่งคล้ายกับไมโทซิส ความแตกต่างอย่างหนึ่งระหว่างการแบ่งเซลล์ทั้งสองประเภทนี้คือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในไมโอซิสที่เพิ่มความแปรปรวนทางพันธุกรรมของลูกหลาน
ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นนี้สะท้อนให้เห็นในลักษณะเด่นที่นำเสนอโดยบุคคลที่เกิดจากการปฏิสนธิ ด้วยเหตุนี้เด็ก ๆ จึงดูไม่เหมือนกับพ่อแม่ทุกประการและพี่น้องของพ่อแม่คนเดียวกันก็ไม่มีหน้าตาเหมือนกันเว้นแต่จะเป็นฝาแฝดที่เหมือนกัน
สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากการสร้างยีนชุดใหม่เพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรและด้วยเหตุนี้จึงมีความเป็นไปได้ที่กว้างขึ้นเพื่อให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้
การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมเกิดขึ้นใน metaphase I
แต่ละชนิดมีจำนวนโครโมโซมที่กำหนดไว้ในมนุษย์มี 46 และสอดคล้องกับโครโมโซมสองชุด
ดังนั้นภาระทางพันธุกรรมในมนุษย์จึงถูกกล่าวว่าเป็น "2n" เนื่องจากโครโมโซมชุดหนึ่งมาจากไข่ของแม่ (n) ไข่และอีกชุดหนึ่งมาจากตัวอสุจิของพ่อ (n)
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกี่ยวข้องกับการรวมตัวของ gametes เพศหญิงและเพศชายเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นภาระทางพันธุกรรมจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทำให้เกิดบุคคลใหม่ที่มีภาระ (2n)
เซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์ทั้งเพศหญิงและเพศชายมียีนชุดเดียวซึ่งประกอบด้วยโครโมโซม 23 ชุดซึ่งเป็นสาเหตุที่มีภาระทางพันธุกรรม "n"
การแบ่งเซลล์ต่อเนื่องสองครั้งเกิดขึ้นในไมโอซิส การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมเกิดขึ้นในขั้นตอนหนึ่งของการแบ่งส่วนแรกที่เรียกว่า metaphase I ที่นี่โครโมโซมของพ่อและแม่ที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเรียงตัวกันแล้วแบ่งแบบสุ่มระหว่างเซลล์ที่เกิดขึ้น การสุ่มนี้ทำให้เกิดความแปรปรวน
จำนวนชุดค่าผสมที่เป็นไปได้คือ 2 ยกเป็น n ซึ่งเป็นจำนวนโครโมโซม สำหรับกรณีของมนุษย์ n = 23 แล้ว2² 2 จะยังคงอยู่ซึ่งส่งผลให้มีการผสมผสานระหว่างโครโมโซมของมารดาและบิดามากกว่า 8 ล้านชุด
ความสำคัญทางชีวภาพ
ไมโอซิสเป็นกระบวนการสำคัญในการรักษาจำนวนโครโมโซมให้คงที่จากรุ่นสู่รุ่น
ตัวอย่างเช่นรังไข่ของแม่ถูกสร้างขึ้นจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอติกของเซลล์รังไข่ซึ่งมีขนาด 2n (diploid) และหลังจากไมโอซิสแล้วพวกมันจะกลายเป็น n (haploid)
กระบวนการที่คล้ายกันจะสร้างอสุจิ n (haploid) จากเซลล์อัณฑะซึ่งเป็น 2n (diploid) เมื่อ gamete (n) ตัวเมียได้รับการปฏิสนธิกับ gamete (n) ตัวผู้จะมีการคืนค่า diploidy นั่นคือไซโกตที่มีประจุ 2n จะถูกสร้างขึ้นซึ่งต่อมาจะกลายเป็นตัวเต็มวัยเพื่อทำซ้ำรอบ
ไมโอซิสยังมีกลไกสำคัญอื่น ๆ ที่ช่วยให้ความแปรปรวนเพิ่มขึ้นอีกโดยการสร้างชุดยีนที่แตกต่างกันผ่านกลไกของการรวมตัวกันใหม่ทางพันธุกรรมที่เรียกว่าการข้าม (หรือการข้าม) ดังนั้นเกมเมตแต่ละเกมที่ผลิตขึ้นจึงมีการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์
ด้วยกระบวนการเหล่านี้สิ่งมีชีวิตจึงเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรของพวกมันซึ่งจะเพิ่มโอกาสในการปรับตัวให้เข้ากับความเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต
อ้างอิง
- Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. & Walter, P. (2014). อณูชีววิทยาของเซลล์ (6th ed.). การ์แลนด์วิทยาศาสตร์.
- Griffiths, A. , Wessler, S. , Carroll, S. & Doebley, J. (2015). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม (ฉบับที่ 11) WH ฟรีแมน
- Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, C. , Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. & Martin, K. (2016) ชีววิทยาระดับโมเลกุล (ฉบับที่ 8). WH Freeman และ บริษัท
- Mundingo, I. (2012). คู่มือการเตรียมชีววิทยาสื่อที่ 1 และ 2: โมดูลทั่วไปภาคบังคับ Editions Universidad Católica de Chile
- Mundingo, I. (2012). คู่มือเตรียมสอบชีววิทยา ม.อ. สื่อที่ 3 และ 4: โมดูลเสริม Editions Universidad Católica de Chile
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). หลักการของพันธุศาสตร์ (6th ed.) จอห์นไวลีย์และบุตรชาย