Apa itu kromosom homolog?



itu kromosom homolog seseorang adalah kromosom yang merupakan bagian dari pasangan yang sama dalam organisme diploid. Dalam biologi, homologi mengacu pada kekerabatan, kesamaan dan / atau fungsi dengan asal yang sama.

Setiap anggota dari pasangan homolog memiliki asal yang sama, dan mereka ditemukan dalam organisme yang sama oleh fusi gamet. Semua kromosom suatu organisme adalah kromosom somatik, kecuali kromosom pasangan seksual.

Kromosom seks, dari sudut pandang homologi, adalah pengecualian. Keduanya mungkin memiliki asal yang berbeda, tetapi memiliki daerah homologi yang membuatnya berperilaku seperti kromosom somatik selama siklus pembelahan sel.

Bagian-bagian homolog ini memungkinkan keduanya untuk kawin selama mitosis dan meiosis, dan untuk bergabung kembali selama yang kedua.

Jelas, pasangan-pasangan kromosom tertentu dari spesies-spesies yang saling berkaitan erat juga merupakan homolog yang secara filogenetis. Namun, mereka telah bergabung kembali dan berubah begitu banyak sehingga sangat sulit untuk kromosom yang sama dari spesies yang berbeda untuk sepenuhnya homolog.

Kemungkinan besar, ketika membandingkan kromosom dua spesies, homologinya adalah sebuah mosaik. Artinya, kromosom dari satu spesies akan berbagi daerah homolog besar atau kecil dengan kromosom yang berbeda dari yang lain.

Indeks

  • 1 Sumber perubahan kromosom
    • 1.1 Perubahan ploidi
    • 1.2 Penataan ulang kromosom
  • 2 Sintenia
  • 3 Homologi dan urutan kesamaan
  • 4 Referensi

Sumber perubahan kromosom

Mutasi pada tingkat kromosom dapat dialami pada dua tingkat utama: perubahan jumlah, dan perubahan struktur.

Perubahan tingkat urutan dianalisis pada tingkat gen (dan genom) dan memberi kita gagasan tentang kesamaan dalam konten informasi antara gen, genom, dan spesies..

Perubahan dalam jumlah dan struktur memungkinkan kita untuk menunjukkan persamaan dan perbedaan di tingkat organisasi, apakah menganalisis kromosom individu atau semuanya secara keseluruhan.

Perubahan ploidi

Perubahan jumlah kromosom pada individu yang mempengaruhi satu atau lebih sedikit kromosom disebut aneuploidies. Misalnya, seorang individu dengan 3 kromosom 21 bukannya dua dikatakan memiliki trisomi.

Trisomi kromosom 21 adalah penyebab paling umum dari sindrom Down. Di sisi lain, betina dari spesies manusia dengan kromosom X tunggal juga aneuploid untuk kromosom itu. Wanita XO menyajikan apa yang dikenal sebagai sindrom Turner.

Perubahan yang memengaruhi jumlah dasar kromosom suatu spesies disebut euploidias. Artinya, ada pengulangan set kromosom haploid dari spesies.

Jika ada dua, organisme diploid - seperti halnya dengan sebagian besar spesies yang menunjukkan reproduksi seksual. Jika ada tiga, organisme itu triploid; jika empat, tetraploid, dan sebagainya.

Ini sangat umum pada tumbuhan dan telah menjadi sumber penting perubahan evolusioner pada kelompok organisme ini.

Penataan ulang kromosom

Kromosom individu juga dapat menyajikan jenis pengaturan ulang tertentu yang dapat menghasilkan konsekuensi besar bagi individu dan spesies. Perubahan-perubahan ini termasuk penghapusan, penyisipan, translokasi, merger dan investasi.

Dalam penghapusan, bagian-bagian kromosom benar-benar hilang, sehingga memunculkan perubahan dalam siklus pembelahan meiosis dengan konsekuensi produksi gamet yang kemungkinan tidak dapat hidup..

Kurangnya wilayah homologi adalah penyebab peristiwa rekombinasi yang abnormal. Hal yang sama terjadi dalam kasus penyisipan, karena penampilan daerah dalam satu dan bukan kromosom lain memiliki efek yang sama dalam pembentukan daerah yang tidak sepenuhnya homolog..

Kasus tambahan tertentu adalah duplikasi. Dalam hal ini, sebagian DNA yang dihasilkan di dalamnya ditambahkan ke bagian kromosom. Artinya, disalin dan ditempelkan di sebelah sumber salinan.

Dalam sejarah evolusi kromosom, duplikasi dalam tanda telah memainkan peran mendasar dalam definisi daerah sentromerik..

Cara lain untuk mengubah sebagian homologi antara dua kromosom adalah dengan penampilan daerah terbalik. Informasi dari wilayah terbalik adalah sama, tetapi orientasinya berlawanan dengan anggota pasangan lainnya.

Ini memaksa kromosom homolog untuk kawin secara tidak normal sehingga menimbulkan jenis penataan tambahan lain dalam gamet. Produk meiosis dari meiosis ini mungkin tidak dapat hidup.

Wilayah kromosom yang lengkap dapat bermigrasi dari satu kromosom ke kromosom lainnya dalam suatu peristiwa yang disebut translokasi. Menariknya, translokasi dapat dipromosikan oleh daerah yang sangat lestari antara kromosom yang tidak selalu homolog. Akhirnya, ada juga kemungkinan mengamati fusi antara kromosom.

Sintenia

Sintenia mengacu pada tingkat konservasi urutan gen ketika dua atau beberapa kromosom atau wilayah genomik atau genetik yang berbeda dibandingkan.

Sintenia tidak peduli dengan mempelajari atau mengukur tingkat kemiripan urutan antara daerah homolog. Sebaliknya, untuk membuat katalog konten informasi dari wilayah-wilayah tersebut dan menganalisis apakah mereka diatur dengan cara yang sama di ruang yang mereka tempati.

Semua penataan ulang yang kami sebutkan di atas, jelas, mengurangi sintesis antara kromosom yang diubah dan homolognya. Mereka masih homolog karena mereka memiliki asal yang sama, tetapi tingkat sintaksinya jauh lebih rendah.

Sintenia berguna untuk menganalisis hubungan filogenetik antar spesies. Ini juga digunakan untuk melacak lintasan evolusi, dan untuk memperkirakan berat yang telah dimainkan oleh penataan ulang kromosom dalam penampilan spesies. Karena memanfaatkan daerah besar ini adalah studi makrosintenia.

Sebaliknya, mikrosintenia berkaitan dengan pembuatan jenis analisis yang sama, tetapi di wilayah yang lebih kecil, biasanya pada tingkat gen atau gen. Gen, serta kromosom, juga dapat mengalami inversi, penghapusan, fusi, dan penambahan.

Homologi dan kesamaan urutan

Jika mereka homolog, dua wilayah DNA harus memiliki kesamaan tinggi pada tingkat urutan. Bagaimanapun, di sini kami ingin menunjukkan bahwa homologi adalah istilah absolut: homolog atau tidak. Kesamaan di sisi lain, bisa diukur.

Itulah sebabnya pada tingkat sekuensing dua gen yang mengkode yang sama pada dua spesies yang berbeda dapat menghadirkan kesamaan, misalnya, 92%.

Tetapi untuk mengatakan bahwa kedua gen itu 92% homolog adalah salah satu kesalahan konseptual terburuk yang dapat terjadi pada tingkat biologis.

Referensi

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, AS.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetika: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, AS.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengantar Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, AS.
  5. Philipsen, S., Hardison, R. C. (2018) Evolusi lokus hemoglobin dan elemen pengaturnya. Sel Darah, Molekul & Penyakit, 70: 2-12.
  6. Wright, W. D., Shah, S., Heyer, W. D. (2018) Rekombinasi homolog dan perbaikan DNA double-strand break. Jurnal Biologi Kimia, 293: 10524-10535