DNA-herschikking, algemeen bekend als chromosomale crossover, is een belangrijk cellulair mechanisme dat zowel DNA-schade herstelt als genetische variatie introduceert.

Meiose

Meiose is de gespecialiseerde afdeling die haploïde gameten genereert – sperma en eieren – die elk de helft van het chromosoomgetal van de ouder dragen. Het bestaat uit twee opeenvolgende divisies:Meiose I en Meiose II.

Meiose I

Tijdens de eerste deling paren homologe chromosomen in tetrads. Enzymen die recombinasen worden genoemd, bemiddelen in de uitwisseling van homologe segmenten tussen gepaarde chromosomen – een proces dat cross-over wordt genoemd.

Meiose II

De tweede divisie scheidt zusterchromatiden en produceert vier genetisch verschillende haploïde cellen.

Chromosomale herschikking bij meiose

Oversteken is de belangrijkste herschikkingsgebeurtenis. Het schudt allelen door elkaar, zodat elke gameet een unieke combinatie van genetisch materiaal erft, in plaats van een exacte kopie van een van beide ouders.

Waarom herschikking belangrijk is

1. Genetische diversiteit – Door allelen te mengen, breidt het de verzameling eigenschappen binnen een populatie uit.

2. Chromosoomkoppeling – De juiste uitlijning van homologe chromosomen hangt af van crossover; Verkeerde uitlijningen kunnen segregatie belemmeren.

Als er iets misgaat

Als de cross-over mislukt of onvolledig is, kunnen de chromosomen niet goed scheiden, een situatie die bekend staat als non-disjunctie. Hierdoor kunnen gameten met abnormale chromosoomgetallen ontstaan, wat kan leiden tot aandoeningen zoals het syndroom van Down (trisomie 21) en andere aneuploïdieën.

Bij het Downsyndroom slagen de twee exemplaren van chromosoom 21 er niet in om te scheiden tijdens Meiose I, wat resulteert in een gameet met drie exemplaren die, na de bevruchting, een kind met trisomie 21 voortbrengt.

Jupiterimages/liquidlibrary/Getty Images