La permutació cromosòmica és un procés de repartició aleatòria dels cromosomes durant la divisió de les cèl·lules sexuals (meiosi), que contribueix a la generació de noves combinacions cromosòmiques.
És un mecanisme que confereix un augment en la variabilitat a les cèl·lules filles a causa de la combinació de cromosomes materns i paterns.
Les cèl·lules reproductores (gàmetes) es produeixen per meiosi, que és un tipus de divisió cel·lular similar a la mitosi. Una de les diferències entre aquests dos tipus de divisió cel·lular és que en la meiosi ocorren esdeveniments que augmenten la variabilitat genètica dels descendents.
Aquest augment en la diversitat es reflecteix en els trets distintius que presenten els individus generats en fecundació. Per aquesta raó els fills no llueixen exactament igual que els pares, ni germans dels mateixos pares llueixen iguals entre si, llevat que siguin bessons idèntics.
L'anterior és important perquè la generació de noves combinacions de gens augmenten la diversitat genètica de la població i, en conseqüència, hi ha una gamma més àmplia de possibilitats perquè aquesta sigui capaç d'adaptar-se a diferents condicions ambientals.
La permutació cromosòmica ocorre en la metafase I
Cada espècie té un nombre definit de cromosomes, en els humans són 46 i correspon a dos jocs de cromosomes.
Per tant, es diu que la càrrega genètica en humans és "2n", ja que un conjunt de cromosomes prové dels òvuls de la mare (n) i l'altre de la esperma d'el pare (n).
La reproducció sexual implica la fusió dels gàmetes femení i masculí, quan això passa la càrrega genètica es duplica generant un nou individu amb càrrega (2n).
Els gàmetes humans, tant femenins com masculins, contenen un només joc de gens format per 23 cromosomes, per això tenen càrrega genètica "n".
A la meiosi ocorren dues divisions cel·lulars successives. La permutació cromosòmica ocorre en una de les etapes de la primera divisió, anomenada metafase I. Aquí, els cromosomes homòlegs paterns i materns s'alineen per després ser dividits aleatòriament entre les cèl·lules resultants. És aquesta aleatorietat genera variabilitat.
El nombre de combinacions possibles és 2 elevat a la n, que és el nombre de cromosomes. Per al cas dels humans n = 23, llavors quedaria 2²³, que dóna com a resultat més de 8 milions de combinacions possibles entre els cromosomes materns i paterns.
importància biològica
La meiosi és un procés important per mantenir constant el nombre de cromosomes de generació en generació.
Per exemple, els òvuls de la mare es generen a partir de divisions meiòtiques de les cèl·lules dels ovaris, les quals eren 2n (diploides) i després de la meiosi es van convertir en n (haploides).
Un procés similar genera els espermatozoides n (haploides) a partir de les cèl·lules dels testicles, que són 2n (diploides). A l'fecundar el gàmeta femení (n) amb el gàmeta masculí (n), es restitueix la diploidia, és a dir, es genera un zigot amb càrrega 2n que es convertirà després en un individu adult per repetir el cicle.
La meiosi també posseeix altres mecanismes importants que permeten augmentar encara més la variabilitat a l'crear diferents combinacions dels gens mitjançant un mecanisme de recombinació genètica anomenat entrecreuament (o crossing over, en anglès). Així, cada gàmeta que es produeix té una combinació única.
Gràcies a aquests processos, els organismes augmenten la diversitat genètica dins de les seves poblacions, la qual cosa permet augmentar les possibilitats d'adaptar a les variacions en les condicions ambientals ia la supervivència de l'espècie.
referències
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduction to Genetic Analysis (11th ed.). WH Freeman.
- Lodish et, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8th ed.). WH Freeman and Company.
- Mundingo, I. (2012). Instruccions Preparació Biologia 1r i 2n Medi: Mòdul comú obligatori. Edicions Universitat Catòlica de Xile.
- Mundingo, I. (2012). Instruccions Preparació PSU Biologia 3r i 4t Medi: Mòdul optatiu. Edicions Universitat Catòlica de Xile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6th ed.). John Wiley and Sons.