ما اسم العملية التي ينتج عنها تبادل الجينات بين الكروموسومات المتماثلة

اسم العملية التي ينتج عنها تبادل الجينات بين الكروموسومات المتماثلة

هي عملية العبور .

عملية العبور أو ما يسمى بإعادة التركيب تحدث داخل خلايا الكائن الحي التي تتكاثر جنسيًا وتحديدًا في نواة الخلية، حيث يتم تبادل المادة الوراثية من جزيئات من الحمض النووي مع بعضهما البعض، وتتم عملية العبور أثناء الانقسام الاختزالي meiosis، ويعتبر هذا الانقسام هوة المرحلة الثانية لعملية التكاثر الخلوي التي تحدث داخل نواة الخلية، ويحدث تبادل الجينات بين الكروموسومات المتماثلة على وجه التحديد أثناء الطور الأول للانقسام الاختزالي، تبدأ الكروموسومات المتجانسة بالاصطفاف بشكل متوازي على شكل أزواج من الجينات داخل الخلية ثم تبدأ عملية تبادل الحمض النووي، يؤدي ذلك العبور إلى تكوين الأمشاج وهي الخلايا التي تتكون من الانقسام الاختزالي وتحتوي على مجموعة جديدة من الجينات الوراثية، مما يؤدي إلى تحسين الأجيال الناتجة بعد ذلك من خلال هذا التنوع الجيني، وفي النهاية يتم اتحاد هذه الأمشاج أثناء التكاثر الجنسي.

نتيجة عملية عبور الجينات في الكروموسومات المتماثلة

هي


حدوث التباين والتنوع الجيني الأحماض النووية

.

وهو ما يؤدي إلى وجود اختلاف بعد ذلك في الصفات الوراثية مثل لون العينين أو الشعر أو الطول وسائر الصفات الوراثية، عادة ما تسمى هذه التسلسلات باسم الأليلات، ويكون موقعها عادة في نفس مكان الصفة داخل الحمض النووي بحيث يكون الآليات المرتبطة بسمة معينة كلون العينين مثلا في نفس الموقع داخل الحمض النووي بغض النظر عن إمكانية تغيير الصفة ذاتها من اللون الأزرق إلى الأخضر على سبيل المثال، في نهاية الأمر ما يحدث في عملية العبور يؤدي بشكل مباشر إلى حدوث هذه الأليلات مما يعني في نهاية الأمر تباين الصفات الذي يحدث للأجيال اللاحقة بعد حدوث التكاثر الجنسي.

ماذا يحدث أثناء عملية العبور أو إعادة التركيب

تعتبر عملية إعادة التركيب الجيني أو العبور واحدة من أكثر العمليات المعقدة التي تحدث داخل النواة،ماذا يحدث أثناء عملية العبور أو إعادة التركيب؟


في بداية الأمر يتم اصطفاف شريطين متماثلين من الحمض النووي على شكل شريطين، ثم تتم عملية كسر دقيقة بكل شريط في نفس المكان تحديدًا الكروموسومات بالتساوي


، تحدث بعد ذلك عملية تبادل متساو أجزاء الحمض النووي بين الشريطين، يعاد بعد ذلك عملية الربط بين شريطين الأحماض النووية بعد حدوث التبادل بين الكروموسومات الذي سوف ينتج عنه الآليات جديدة وصفات وراثية جديدة، والمسؤول عن عملية الربط بي جزيئات الحمض النووي هي نوع معين من الإنزيمات، وبالرغم من أن هذه العملية قد تظهر أنها بمنتهى التعقيد إلا أنها تحدث بمنتهى الدقة في معظم الحالات.

هل يحدث إعادة التركيب في خلايا غير الأمشاج

هل يحدث إعادة التركيب في خلايا غير الأمشاج ؟



يمكن أن يحدث إعادة التركيب أو عملية العبور في أي وقت تتزاوج فيه الكروموسومات المتجانسة أثناء الانقسام الاختزالي،


وتحدث هذه العملية بشكل أساسي في الخلايا حقيقيات النوى، فتعمل الكروموسومات المتماثلة مع بعضها البعض كقوالب لتخليق المواد الوراثية بعد أي كسر في أشرطة الكروموسومات المتماثلة، حيث تمكن عملية العبور من الربط مرة أخرى بين شريطين الكرموسومات واستبدال المناطق المكسورة أحماض نووية جديدة من الكروموسومات المتماثلة، ومن السهل تصليح هذا الكسر في أي وقت أثناء الانقسام الاختزالي.

ولا يقتصر إعادة التركيب على الخلايا حقيقيات النوى لكن يمكن أن يتواجد أيضًا في بدائيات النوى، حيث يحدث نوع خاص من عملية العبور تسمى الاقتران في أنواع عديدة من بدائيات النوى، وذلك أثناء فترة الاقتران، حيث يتم نقل الأحماض النووية التي تحتوي على المواد الوراثية من بكتيريا أحادية النواة إلى بكتيريا أخرى، ثم يعاد تجميعها مرة أخرى، وهو يقوم بنفس الدور المماثل من إصلاح في الحمض النووي كما يحدث في الخلايا حقيقية النواة. [1]

الانقسام المنصف meiosis

الانقسام المنصف meiosis أو الاختزالي


هو



نوع من الانقسام الخلوي في الكائنات الحية، حيث تتم عملية الانقسام والتكاثر الخلوي لضمان بقاء النوع واستمرارية الحياة

،

بشكل أساسي هناك نوعين من الانقسامات التي تحدث في الخلية إحداهما لزيادة أعداد الخلية وهو الانقسام المتساو mitoses، ثم بعد ذلك يأتي دور الانقسام المنصف أو الاختزاليmeiosis، والذي يتم في الكائنات التي تتكاثر جنسيًا، وتعتمد فكرة الانقسام المنصف على اختزال أو تقليل عدد الكروموسومات التي تتواجد في الأمشاج وهي الخلايا الجنسية مثل البويضة والحيوانات المنوية في الجنس البشري، ليأخذ من كل خلية نوع واحد فقط من الكرموسوم، فتكون المحصلة هي تكوين خلايا الجسم التي تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات، كل مجموعة فيها تنتمي إلى كل خلية أم من الأمشاج، ويتكون الانقسام الاختزالي من جولتين من الانقسامات لإنتاج أربعة خلايا أساسية من الأمشاج. [2]

ما الذي ينتج عن الانقسام المنصف

يعتبر الهدف الأساسي من الانقسام الاختزالي هو تقليل واختزال عدد الكروموسومات في الخلية الأم بمقدار النصف،اذن

ما الذي ينتج عن الانقسام المنصف ؟



سيكون الناتج النهائي لهذا الانقسام أربع خلايا من الأمشاج وهي خلايا غير متماثلة جينيا مع الخلايا الأم


، حيث يعتبر هذا الانقسام هو أساس فكرة التكاثر الجنسي من أجل بقاء وتنوع الكائنات الحية، وتقوم فكرته على اساس اتحاد البويضة والحيوان المنوي لتشكيل خلية واحدة بها نصف الكروموسومات من الخلية الأم لكل نوع منهما، لينتج عنها خلايا جديدة تحمل صفات وراثية جديدة، والفرق بين هذا الانقسام meiosis والانقسام الخلوي المتساوي mitoses الذي يحدث في بداية الأمر، أن الخلية الناتجة لا تكمل دورة الانقسام الاختزالي التي تبدأ بتقليل عدد الكرموسومات إلى النصف، لكنها بعد ذلك يحدث اتحاد لخلايا الأمشاج مما يؤدي إلى عودة عدد الكرموسومات إلى الضعف مرة أخرى ولن يتم اختزاله مرة ثانية. [3]

الخصائص المختلفة للكرموسومات المتماثلة Homologous chromosomes

• تحتوي جميع الكروموسومات المتماثلة على أليلات لنفس الجينات في معظم الوقت تكون متماثلة ويمكن أن تكون مختلفة.
• لها نفس التسلسل الجيني، ونفس مكان الجين،وموقع السنترومير وطول الكروموسومات.
• تتم عملية العبور أو إعادة التركيب في نفس الجينات الموجودة في نفس الموقع.
• تتكون على شكل أزواج.
• يتمثل دورها الأساسي خلال الانقسام الاختزالي تحديدًا في الطور الأول له.
• يحدث بها التبادلات الجينية في نقاط معينة من الأشتباك.
• الأجزاء الأساسية لهل هي السنترومير، والأذرع الطويلة، والاذرع القصيرة.
• تحتوي على 22 من الكروموسومات المتماثلة للصفات الجسدية.
• تضم زوج واحد من الكرموسومات الجنسية التي تُمثل بXX .

بعد معرفة أهمية الكروموسومات المتماثلة في عملية العبور التي تتم بداخل النواة، يمكن معرفة الخصائص المختلفة للكرموسومات المتماثلة Homologous chromosomes،

مثل تطابقها إلى حدٍ كبير وأن لها نفس الشكل والحجم، تحمل جميعها نفس المعلومات الجينية التي سوف تُستخدم بعد ذلك في إعادة التركيب، وتأتي في صورة أعداد زوجية تمثل 46 زوج من الكرموسومات.

[4]