โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคืออะไร? - ชีววิทยา

โครโมโซมคล้ายคลึงกันของแต่ละบุคคลมีโครโมโซมที่เป็นส่วนหนึ่งของคู่เดียวกันในชีวิตซ้ำ ในทางชีววิทยา homology หมายถึงเครือญาติความคล้ายคลึงกันและ / หรือหน้าที่โดยกำเนิดร่วมกัน

สมาชิกแต่ละคู่ของคู่ที่คล้ายคลึงกันมีต้นกำเนิดร่วมกันและพบได้ในสิ่งมีชีวิตเดียวกันโดยการหลอมรวมของ gametes โครโมโซมทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตเป็นโครโมโซมร่างกายยกเว้นคู่ทางเพศ

โครโมโซมเพศจากมุมมองของ homology เป็นข้อยกเว้น ทั้งสองอาจมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน แต่มีบริเวณที่คล้ายคลึงกันซึ่งทำให้พวกมันมีพฤติกรรมเหมือนโครโมโซมร่างกายในระหว่างวัฏจักรของการแบ่งเซลล์

ส่วนที่คล้ายคลึงกันเหล่านี้ช่วยให้ทั้งคู่ผสมพันธุ์ระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสและรวมตัวกันใหม่ในช่วงที่สอง

เห็นได้ชัดว่าคู่โครโมโซมโดยเฉพาะจากสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดต่างกันก็มีความคล้ายคลึงกันทาง phylogenetically อย่างไรก็ตามพวกมันได้รวมตัวกันใหม่และเปลี่ยนแปลงไปมากจนยากมากที่โครโมโซมเดียวกันจากสปีชีส์ต่าง ๆ จะเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์

เป็นไปได้มากว่าเมื่อเปรียบเทียบโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตสองชนิดความคล้ายคลึงกันคือโมเสก นั่นคือโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะแบ่งบริเวณที่คล้ายคลึงกันขนาดใหญ่หรือเล็กกับโครโมโซมที่แตกต่างกัน

แหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลงโครโมโซม

การกลายพันธุ์ในระดับโครโมโซมสามารถพบได้ใน 2 ระดับใหญ่ ๆ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงจำนวนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง

การเปลี่ยนแปลงในระดับลำดับจะถูกวิเคราะห์ในระดับยีน (และจีโนม) และทำให้เราทราบถึงความคล้ายคลึงกันในเนื้อหาข้อมูลระหว่างยีนจีโนมและสปีชีส์

การเปลี่ยนแปลงจำนวนและโครงสร้างทำให้เราสามารถแสดงความเหมือนและความแตกต่างในระดับองค์กรไม่ว่าจะโดยการวิเคราะห์โครโมโซมแต่ละตัวหรือทั้งหมดโดยรวม

การเปลี่ยนแปลงของ Ploidy

การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมของแต่ละบุคคลที่มีผลต่อโครโมโซมหนึ่งหรือสองตัวเรียกว่า aneuploidies ตัวอย่างเช่นบุคคลที่มีโครโมโซม 3 โครโมโซม 21 แทนที่จะเป็น 2 โครโมโซมถูกกล่าวว่ามีไตรโซม

Trisomy บนโครโมโซม 21 เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของดาวน์ซินโดรม ในทางกลับกันเพศหญิงของมนุษย์ที่มีโครโมโซม X เพียงตัวเดียวก็เป็นสิ่งมีชีวิตสำหรับโครโมโซมนั้นเช่นกัน ผู้หญิง XO มีสิ่งที่เรียกว่า Turner Syndrome

การเปลี่ยนแปลงที่มีผลต่อจำนวนโครโมโซมพื้นฐานในสายพันธุ์หนึ่งเรียกว่ายูพลอยด์ นั่นคือมีการทำซ้ำของชุดโครโมโซมเดี่ยวของสายพันธุ์

หากมีสองตัวสิ่งมีชีวิตนั้นจะซ้ำซ้อนเช่นเดียวกับในกรณีของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ถ้าพวกมันมีสามตัวสิ่งมีชีวิตนั้นก็คือทริปลอยด์ ถ้าสี่ tetraploid และอื่น ๆ

สิ่งนี้พบได้บ่อยในพืชและเป็นแหล่งสำคัญของการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้

การจัดเรียงใหม่ของโครโมโซม

โครโมโซมแต่ละตัวยังสามารถนำเสนอการจัดเรียงใหม่บางประเภทซึ่งอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อทั้งบุคคลและสายพันธุ์ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงการลบการแทรกการแปลการรวมและการผกผัน

ในการลบบางส่วนของโครโมโซมจะหายไปอย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวัฏจักรของการแบ่งตัวแบบไมโอติกด้วยการผลิต gametes ที่เป็นไปไม่ได้

การไม่มีขอบเขตของ homology เป็นสาเหตุของเหตุการณ์การรวมตัวใหม่ที่ผิดปกติ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในกรณีของการแทรกเนื่องจากการปรากฏตัวของบริเวณในโครโมโซมหนึ่งและไม่ใช่โครโมโซมอื่นมีผลเหมือนกันในการสร้างบริเวณที่ไม่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์

กรณีเฉพาะของการเพิ่มคือการทำซ้ำ ในกรณีนี้ส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอที่สร้างขึ้นในโครโมโซมจะถูกเพิ่มเข้าไปในบริเวณของโครโมโซม นั่นคือจะถูกคัดลอกและวางถัดจากแหล่งที่มาของสำเนา

ในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของโครโมโซมการทำซ้ำแบทช์มีบทบาทพื้นฐานในการจำกัดความของภูมิภาคเซนโทรเมอริก

อีกวิธีหนึ่งในการเปลี่ยน homology บางส่วนระหว่างโครโมโซมสองตัวคือการปรากฏตัวของบริเวณที่กลับหัว ข้อมูลของพื้นที่กลับหัวจะเหมือนกัน แต่การวางแนวตรงข้ามกับข้อมูลของสมาชิกคนอื่น ๆ ของคู่

สิ่งนี้บังคับให้โครโมโซมที่เหมือนกันจับคู่ผิดปกติทำให้เกิดการจัดเรียงใหม่เพิ่มเติมประเภทอื่น ๆ ใน gametes ผลิตภัณฑ์ meiotic ของ meioses เหล่านี้อาจไม่ทำงานได้

บริเวณโครโมโซมทั้งหมดสามารถย้ายจากโครโมโซมหนึ่งไปยังอีกโครโมโซมในเหตุการณ์ที่เรียกว่าการย้ายตำแหน่ง ที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนตำแหน่งสามารถส่งเสริมได้โดยบริเวณที่อนุรักษ์ไว้อย่างมากระหว่างโครโมโซมไม่จำเป็นต้องเป็นเนื้อเดียวกัน ในที่สุดก็มีความเป็นไปได้ที่จะสังเกตเห็นการหลอมรวมระหว่างโครโมโซม

Sythenia

Syntenia หมายถึงระดับของการอนุรักษ์ลำดับของยีนเมื่อมีการเปรียบเทียบโครโมโซมสองตัวหรือมากกว่าหรือบริเวณจีโนมหรือพันธุกรรมที่แตกต่างกัน

Synthenia ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาหรือการวัดระดับของความคล้ายคลึงกันของลำดับระหว่างภูมิภาคที่คล้ายคลึงกัน แต่เพื่อทำแคตตาล็อกเนื้อหาข้อมูลของภูมิภาคเหล่านี้และวิเคราะห์ว่ามีการจัดระเบียบในลักษณะเดียวกันในพื้นที่ที่พวกเขาครอบครองหรือไม่

การจัดเรียงใหม่ทั้งหมดที่เราได้กล่าวถึงข้างต้นเห็นได้ชัดว่าลดการสังเคราะห์ระหว่างโครโมโซมที่เปลี่ยนแปลงและคู่ของมัน พวกมันยังคงเหมือนกันเพราะมีแหล่งกำเนิดเดียวกัน แต่ระดับการสังเคราะห์ต่ำกว่ามาก

ซินธีเนียมีประโยชน์ในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังใช้ในการติดตามวิถีการวิวัฒนาการและเพื่อประมาณน้ำหนักที่การจัดเรียงใหม่ของโครโมโซมมีบทบาทในลักษณะของสายพันธุ์ เนื่องจากมีการใช้ประโยชน์จากภูมิภาคขนาดใหญ่จึงเป็นการศึกษามาโครซินเทเนีย

ในทางกลับกัน Microsyntenia เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ประเภทเดียวกัน แต่ในภูมิภาคเล็ก ๆ มักจะอยู่ที่ระดับยีนหรือยีน ยีนเช่นเดียวกับโครโมโซมสามารถผ่านการผกผันการลบการหลอมรวมและการเพิ่มเติม

ความคล้ายคลึงกันและความคล้ายคลึงกันของลำดับ

หากมีความคล้ายคลึงกันดีเอ็นเอสองภูมิภาคจะต้องมีความคล้ายคลึงกันสูงในระดับลำดับ ไม่ว่าในกรณีใดที่นี่เราสนใจที่จะชี้ให้เห็นว่า homology เป็นคำที่แน่นอน: คำเดียวคือ homologous หรือไม่ ในทางกลับกันความคล้ายคลึงกันนั้นสามารถวัดได้

นั่นคือเหตุผลที่ในระดับลำดับยีนสองยีนที่เป็นรหัสของสิ่งเดียวกันในสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันสามารถนำเสนอความคล้ายคลึงกันได้เช่น 92%

แต่การกล่าวว่ายีนทั้งสองมีความคล้ายคลึงกัน 92% เป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดทางแนวคิดที่เลวร้ายที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในระดับชีวภาพ

อ้างอิง

Alberts, B. , Johnson, AD, Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^th Edition) WW Norton & Company, New York, NY, USA
Brooker, RJ (2017). พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA
Goodenough, UW (1984) พันธุศาสตร์. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA
Griffiths, AJF, Wessler, R. , Carroll, SB, Doebley, J. (2015). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม (11 ^TH ed.) นิวยอร์ก: WH Freeman, New York, NY, USA
Philipsen, S. , Hardison, RC (2018) วิวัฒนาการของตำแหน่งฮีโมโกลบินและองค์ประกอบด้านกฎระเบียบ เซลล์เม็ดเลือดโมเลกุลและโรค 70: 2-12
Wright, WD, Shah, SS, Heyer, WD (2018) การรวมตัวกันใหม่แบบ Homologous และการซ่อมแซมการแตกของ DNA double-strand วารสารเคมีชีวภาพ, 293: 10524-10535

โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันคืออะไร? - ชีววิทยา - 2025