草稿:染色體交叉

減數分裂期間發生交叉,顯示出交叉點。

遺傳學中,交叉點pl.chiasmata )是屬於同源染色體的兩個(非姐妹)染色單體之間的接觸點(物理連接)。在給定的交叉點處,兩個染色單體之間可以發生遺傳物質的交換,這被稱為染色體交叉,但這在減數分裂期間比有絲分裂期間更常發生。 [1]減數分裂中,交叉點的缺失通常會導致染色體分離不當(不完全分離)和非整倍體[2]

當聯會複合體解體並且同源染色體彼此稍微分開時,交叉點就可見於交叉處。

該現象( 舊稱chiasmatypie )是由比利時魯汶大學教授Frans Alfons Janssens於 1909 年發現並描述的。 [3] [4]

當每個由兩對姊妹染色單體組成的四分體開始分裂時,唯一的接觸點就在交叉處。交叉在減數分裂前期 I 的雙線期階段變得可見,但遺傳物質的實際「交叉」被認為發生在之前的粗線階段

姐妹染色單體之間也會形成交叉(也稱為chi$$結構),但由於它們的遺傳物質相同,因此不會對子細胞引起任何明顯的變化。

在人類中,每條染色體臂有一個交叉點, [5]而在哺乳動物中,染色體臂的數量可以很好地預測交叉次數。 [6]然而,有證據表明,在人類以及其他物種中,交叉的數量是由整個染色體而不是一條染色體臂決定的。 [2]

蝗蟲減數分裂的每個階段,我們對其進行急性參考劑量的 X 射線照射,然後測量它的交叉頻率。 [7]研究發現,在減數分裂的細線期-偶線期階段進行照射,即在發生交叉重組的粗線期之前,會增加隨後的交叉頻率。同樣地,在蝗蟲Chorthippus brunneus 的合線期至粗線期早期階段接受 X 射線照射,也會導致平均細胞交叉頻率顯著增加。 [8]交叉頻率也在減數分裂之後的雙線期-終變期階段得到檢測。結果表明,X 射線會導致DNA損傷,可能包括雙鏈斷裂,而這些損傷可以通過導致交叉形成的交叉通路修復。

參見

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參考

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  1. ^ Andersen SL, Sekelsky J. Meiotic versus mitotic recombination: two different routes for double-strand break repair: the different functions of meiotic versus mitotic DSB repair are reflected in different pathway usage and different outcomes. BioEssays. 2010, 32 (12): 1058–66. PMC 3090628 . PMID 20967781. doi:10.1002/bies.201000087. 
  2. ^ 2.0 2.1 Fledel-Alon A, Wilson DJ, Broman K, Wen X, Ober C, Coop G, Przeworski M. Broad-scale recombination patterns underlying proper disjunction in humans. PLOS Genetics. 2009, 5 (9): e1000658. PMC 2734982 . PMID 19763175. doi:10.1371/journal.pgen.1000658 . 
  3. ^ Elof Axel Carlson, Mendel's Legacy: The Origin of Classical Genetics, CSHL Press, 2004, ISBN 0-87969-675-3, p.xvii
  4. ^ In pursuit of the gene: from Darwin to DNA By James Schwartz Harvard University Press (2008), p. 182 ISBN 0-674-02670-5 Retrieved 19 March 2010.
  5. ^ Hassold T, Judis L, Chan ER, Schwartz S, Seftel A, Lynn A. Cytological studies of meiotic recombination in human males. Cytogenetic and Genome Research. 2004, 107 (3–4): 249–55. PMID 15467369. S2CID 1306255. doi:10.1159/000080602. 
  6. ^ Pardo-Manuel de Villena F, Sapienza C. Recombination is proportional to the number of chromosome arms in mammals. Mammalian Genome. 2001, 12 (4): 318–22. PMID 11309665. S2CID 38172472. doi:10.1007/s003350020005. 
  7. ^ Church, Kathleen; Wimber, Donald E. Meiosis in the Grasshopper: Chiasmata Frequency After Elevated Temperature and X-Rays. Canadian Journal of Genetics and Cytology. March 1969, 11 (1): 209–216. PMID 5797806. doi:10.1139/g69-025. 
  8. ^ Westerman M. The effect of x-irradiation on chiasma frequency in Chorthippus brunneus. Heredity (Edinb). 1971, 27 (1): 83–91. PMID 5289295. doi:10.1038/hdy.1971.73 .