Unterschied zwischen Synapsis und Crossing Over
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Hauptunterschied - Synapsis vs Crossing Over
Synapsis und Crossover sind zwei Ereignisse, die während der Chromosomensegregation bei der Meiose 1 auftreten. Die Meiose tritt während der Produktion von Gameten auf, um die sexuelle Fortpflanzung von Organismen zu erreichen. Sowohl die Synapse als auch die Kreuzung sind für die genetische Variation zwischen den Individuen wichtig, indem sie den Austausch von genetischem Material zwischen homologen Chromosomen ermöglichen. Das Hauptunterschied zwischen Synapse und Überkreuzung ist das Synapsis ist die Paarung homologer Chromosomen während der Prophase 1 der Meiose 1, während Kreuzung der Austausch des genetischen Materials während der Synapse ist.
Dieser Artikel betrachtet,
1. Was ist Synapsis?
- Definition, Mechanismus, Funktion, Eigenschaften
2. Was ist das Überkreuzen?
- Definition, Mechanismus, Funktion, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Synapsis und Crossing Over?
Was ist Synapsis?
Die Paarung der beiden homologen Chromosomen während der Meiose wird als Synapsis bezeichnet. Die Synapsis tritt an der Prophase 1 der Meiose 1 auf. Sie ermöglicht die Trennung der beiden homologen Chromosomen an der Anaphase 1 der Meiose 1.
Mechanismus der Synapsis
Während der Synapse werden zuerst die Enden der einzelnen Chromosomen an der Kernhülle befestigt. Diese chromosomalen Endmembrankomplexe wandern, bis sie mit Hilfe des extranukleären Zytoskeletts das andere Homolog finden, das sich paart. Dann sind die dazwischenliegenden Bereiche der beiden Chromosomen durch synaptonemale Komplexe verbunden, die aus RNA und Proteinen bestehen. Ein Synaptonemalkomplex ist in gezeigt Abbildung 1.
Abbildung 1: Synaptonemaler Komplex (SC)
(A) Seitenansicht: Homologe Chromosomen (hellblaue Stäbchen), die durch das Maschennetz von Querfäden (schwarze Linien) und Längsfäden (dunkelblaue Stäbe) aufeinander ausgerichtet sind. (B) Tomaten-SCs an der Oberseite und zwei Tomaten-SCs (Überkreuzungen treten an den markierten Stellen auf.)
Autosomen bilden zwei synaptonemale Komplexe an den beiden Enden des Chromosoms. Geschlechtschromosomen bilden jedoch einen einzigen synaptonemalen Komplex an einem Ende jedes Chromosoms.
Funktion der Synapsis
Die Hauptrolle der Synapsis ist das Erkennen der beiden Homologen durch Paarung, um eine erfolgreiche Synapse zu durchlaufen. Während der Synapse ist die genetische Variation auf zwei Arten erlaubt. Erstens ist die unabhängige Orientierung der Paare der homologen Chromosomen im Zelläquator. Dies nennt man das Gesetz des unabhängigen Sortiments, was die Trennung von mütterlichen und väterlichen Chromosomen in zufälliger Natur ermöglicht. Zweitens die Chromosomen-Crossover Bei Chiasmen von Nicht-Schwesterchromatiden kann die genetische Rekombination von Chromosomen stattfinden, was zu neuen Allelkombinationen in den vererbten Chromosomen führt. DNA-Reparatur erfolgt als Reaktion auf DNA-Schäden, insbesondere Doppelstrangbrüche während der Synapse.
Was ist das Überkreuzen?
Der Austausch von DNA-Stücken zwischen Nicht-Schwesterchromatiden während der Synapse wird als Kreuzung bezeichnet. Somit tritt ein chromosomales Kreuzen während der Prophase 1 der Meiose 1 bei der sexuellen Reproduktion auf.
Mechanismus der Überkreuzung
Eine Kreuzung tritt auf, wenn der Abbau ähnlicher DNA-Bereiche innerhalb des homologen Chromosomenpaares auftritt und zur genetischen Rekombination führt. Nicht-Schwester-Chromatiden in diesen übereinstimmenden DNA-Regionen verflechten sich zuerst und brechen die ähnlichen DNA-Regionen auf. Diese ähnlichen DNA-Regionen werden durch Kreuzung ausgetauscht. Das Chiasma ist eine X-ähnliche Region, in der die beiden Nichtschwesterchromatiden beim Überkreuzen miteinander verbunden sind. Die Bildung des Chiasmas stabilisiert die Bivalente oder die Chromosomen während ihrer Segregation an der Metaphase 1. Der Vorgang des Kreuzens ist in gezeigt Figur 2.
Abbildung 2: Überqueren
Synthesis-abhängiges Strang-Annealing (SDSA) ist eine andere Art von Rekombination, die während der Synapse stattfindet. Sie ermöglicht den Austausch von Informationen, nicht jedoch den physischen Austausch von DNA-Stücken.
Funktion der Überkreuzung
Ein Überschreiten erhöht die genetische Variation innerhalb eines Nachwuchses. Die genetische Variation, die durch das Überkreuzen ausgeübt wird, schützt vor dem Prozess, der als Chromosomenkiller bezeichnet wird. Durch das wiederholte Überkreuzen können sich die Gene in diesen Regionen unabhängig voneinander konzentrieren. Die Konzentration nützlicher Gene wäre ein Vorteil gegenüber der Art.
Unterschied zwischen Synapsis und Crossing Over
Definition
Synapsis: Die Paarung der homologen Chromosomen während der Prophase 1 der Meiose 1 wird als Synapsis bezeichnet.
Überqueren: Der Austausch des genetischen Materials während der Synapse wird als Überkreuzung bezeichnet.
Korrespondenz
Synapsis: Synapsis tritt zuerst auf.
Überqueren: Nach der Synapsis wird gekreuzt.
Korrelation
Synapsis: Synapsis tritt immer auf.
Überqueren: Ein Überschreiten kann manchmal vorkommen.
Rolle
Synapsis: Synapsis gewährleistet die ordnungsgemäße Trennung von homologen Chromosomen und ermöglicht die Rekombination durch Kreuzung.
Überqueren: Crossing over ermöglicht die Variation von Allelen in einer Population durch genetische Rekombination.
Bewegung
Synapsis: Zwei homologe Chromosomen kommen während der Synapse zusammen.
Überqueren: DNA-Stücke der Nicht-Schwesterchromatiden werden während des Überkreuzens ausgetauscht.
Fazit
Synapsis und Kreuzung treten während der Prophase 1 der Meiose 1 auf, die an der sexuellen Reproduktion von Organismen beteiligt ist. Synapsis ist die Paarung homologer Chromosomen in einer Zelle. Die beiden Chromosomen werden durch synaptonemale Komplexe zusammengehalten, die durch Ansammlung von RNA mit Proteinen gebildet werden. Chiasma ist die Position, an der die beiden Nichtschwesterchromatiden während der Synapse zusammengehalten werden. Es handelt sich um eine X-förmige DNA-Region, die den Doppelstrangbruch beider Nicht-Schwester-Chromatiden ermöglicht, wobei das genetische Material zwischen den beiden Nicht-Schwester-Chromatiden ausgetauscht wird. Diese Art von Austausch im genetischen Material wird als Rekombination bezeichnet. Die genetische Variation wird durch Rekombination unter den Nachkommen gebildet. Der Hauptunterschied zwischen Synapse und Überkreuzung ist ihre Entsprechung mit der Funktion.
Referenz:
1. "Synapsis". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 18. Februar 2017. Web. 15. März 2017.
2. "Chromosomen-Crossover". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13. März 2017. Web. 15. März 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Synaptonemal-Komplex" Von Images und Legende mit freundlicher Genehmigung von Daniel G. Peterson, Mississippi Genome Exploration Laboratory, Mississippi State University, Mississippi State, Mississippi, USA. (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Cross-over" (Public Domain) über Commons Wikimedia
