Chromosomale Überkreuzung (oder hinübergehend) ist ein Austausch des genetischen Materials zwischen homologen Chromosomen. Es ist eine der Endphasen der genetischen Wiederkombination, die während der Pro-Phase I von meiosis (pachytene) in genanntem synapsis eines Prozesses vorkommt. Synapsis beginnt, bevor sich der synaptonemal Komplex entwickelt, und bis in der Nähe vom Ende der Pro-Phase I nicht vollendet wird. Überkreuzung kommt gewöhnlich vor, wenn das Zusammenbringen von Gebieten beim Zusammenbringen von Chromosomen bricht und dann zum anderen Chromosom in Verbindung wiedersteht.

Das Hinübergehen wurde in der Theorie von Thomas Hunt Morgan beschrieben. Er hat sich auf die Entdeckung des belgischen Professors Frans Alfons Janssens von der Universität von Leuven verlassen, der das Phänomen 1909 beschrieben hat und es 'chiasmatypie' genannt hatte. Der Begriff chiasma wird verbunden wenn nicht mit der chromosomalen Überkreuzung identisch. Morgan hat sofort die große Wichtigkeit von der cytological Interpretation von Janssens von chiasmata zu den experimentellen Ergebnissen seiner Forschung über die Vererbung der Taufliege gesehen. Die physische Basis des Hinübergehens wurde zuerst von Harriet Creighton und Barbara McClintock 1931 demonstriert.

Chemie

Wiederkombination von Meiotic beginnt mit doppelt gestrandeten Brechungen, die in die DNA durch das Spo11 Protein eingeführt werden. Ein oder mehr exonucleases verdauen dann die 5' durch die doppelt gestrandeten Brechungen erzeugten Enden, um 3' einzeln gestrandete DNA-Schwänze zu erzeugen. Der meiosis-spezifische recombinase Dmc1 und der allgemeine recombinase Rad51 streichen die einzeln gestrandete DNA an, um nucleoprotein Glühfäden zu bilden. Die recombinases katalysieren Invasion des Gegenteils chromatid durch die einzeln gestrandete DNA von einem Ende der Brechung. Dann das 3' Ende der Eindringen-DNA-Haupt-DNA-Synthese, Versetzung des Ergänzungsufers verursachend, das nachher zur einzeln gestrandeten vom anderen Ende der Initiale erzeugten DNA doppelt gestrandete Brechung ausglüht. Die Struktur, die Ergebnisse ein Quer-Ufer-Austausch, auch bekannt als ein Verbindungspunkt von Holliday sind. Der Kontakt zwischen zwei chromatids, die bald das Hinübergehen erleben werden, ist als ein chiasma bekannt. Der Verbindungspunkt von Holliday ist eine vierflächige Struktur, die durch anderen recombinases 'gezogen' werden kann, ihn entlang der vier gestrandeten Struktur bewegend.

Folgen

Im grössten Teil von eukaryotes trägt eine Zelle zwei Versionen jedes Gens, jeder gekennzeichnet als ein Allel. Jeder Elternteil verzichtet auf ein Allel zu jeder Nachkommenschaft. Eine individuelle Geschlechtszelle erbt eine ganze haploid Ergänzung von Allelen auf Chromosomen, die von jedem Paar von auf dem metaphase Teller aufgestelltem chromatids unabhängig ausgewählt werden. Ohne Wiederkombination würden alle Allele für jene Gene verbunden zusammen auf demselben Chromosom zusammen geerbt. Wiederkombination von Meiotic erlaubt eine unabhängigere Auswahl zwischen den zwei Allelen, die die Positionen von einzelnen Genen besetzen, weil Wiederkombination den Allel-Inhalt zwischen homologen Chromosomen herschiebt.

Wiederkombination läuft auf eine neue Einordnung von mütterlichen und väterlichen Allelen auf demselben Chromosom hinaus. Obwohl dieselben Gene in derselben Ordnung erscheinen, sind die Allele verschieden. Auf diese Weise ist es theoretisch möglich, jede Kombination von elterlichen Allelen in einer Nachkommenschaft zu haben, und die Tatsache, dass zwei Allele zusammen in einer Nachkommenschaft erscheinen, hat keinen Einfluss auf die statistische Wahrscheinlichkeit, dass eine andere Nachkommenschaft dieselbe Kombination haben wird. Diese Theorie der "unabhängigen Zusammenstellung" von Allelen ist für das genetische Erbe grundsätzlich.

Jedoch ist die Frequenz der Wiederkombination wirklich nicht dasselbe für alle Genkombinationen. Das führt zum Begriff der "genetischen Entfernung", die ein Maß der Wiederkombinationsfrequenz ist, die über (angemessen durchschnittlich ist, groß) Probe von Stammbäumen. Lose das Sprechen, man kann sagen, dass das ist, weil Wiederkombination außerordentlich unter Einfluss der Nähe eines Gens zu einem anderen ist. Wenn zwei Gene eng miteinander auf einem Chromosom gelegen werden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Wiederkombinationsereignis diese zwei Gene trennen wird, weniger, als wenn sie einzeln weiter waren. Genetische Verbindung beschreibt die Tendenz von Genen, die zusammen infolge ihrer Position auf demselben Chromosom zu erben sind. Verbindungsungleichgewicht beschreibt eine Situation, in der einige Kombinationen von Genen oder genetischen Anschreibern mehr oder weniger oft in einer Bevölkerung vorkommen, als es von ihren Entfernungen einzeln erwartet würde. Dieses Konzept wird angewandt, wenn man nach einem Gen sucht, das eine besondere Krankheit verursachen kann. Das wird durch das Vergleichen des Ereignisses einer spezifischen DNA-Folge mit dem Äußeren einer Krankheit getan. Wenn eine hohe Korrelation zwischen den zwei gefunden wird, ist es wahrscheinlich, dass die passende Genfolge wirklich näher ist.

Probleme

Obwohl Überkreuzungen normalerweise zwischen homologen Gebieten vorkommen, Chromosomen zu vergleichen, können Ähnlichkeiten in der Folge auf ungleiche Anordnungen hinauslaufen. Diese Prozesse werden unausgeglichene Wiederkombination genannt. Unausgeglichene Wiederkombination ist im Vergleich zur normalen Wiederkombination ziemlich selten, aber strenge Probleme können entstehen, wenn eine Geschlechtszelle, die unausgeglichenen recombinants enthält, ein Teil einer Zygote wird. Das Ergebnis kann eine lokale Verdoppelung von Genen auf einem Chromosom und einem Auswischen von diesen auf dem anderen, einer Versetzung des Teils eines Chromosoms auf ein verschiedenes oder einer Inversion sein.

Siehe auch

• Das ungleiche Hinübergehen
• Koeffizient des Zufalls
• Genetische Entfernung
• Unabhängige Zusammenstellung
• Überkreuzung von Mitotic
• Frequenz von Recombinant