Qué sucede exactamente durante el cruce [cerrado]

Mi conocimiento de la biología es bastante limitado, pero creo que tengo una idea de algunos conceptos básicos. Para mí (como una persona cercana a las matemáticas) un cromosoma es una secuencia de elementos del conjunto {A,C,T,G} de alguna longitud (¿arbitraria?). En los seres humanos, hay 23 pares de cromosomas, y durante la meiosis cada uno de estos pares produce un único cromosoma "mixto".

P1 En cada par, ¿los cromosomas deben tener la misma longitud? En caso afirmativo, ¿significa que esta longitud es la misma para todos los humanos? ¿Los cromosomas en diferentes pares tienen diferentes longitudes?

Ahora, tenemos dos cromosomas del primer par y se mezclan durante la meiosis.

P2 ¿ En qué lugar exactamente se mezclan?

  • si los cromosomas tienen la misma longitud, espero que también intercambien piezas de la misma longitud; sin embargo, si son de diferente longitud, ¿intercambian piezas de diferente longitud? por ejemplo, supongamos que el primer cromosoma en un par tiene una longitud de 100, el segundo es 105 (entiendo que en realidad los números son mucho más grandes). ¿Puede ocurrir que el nuevo cromosoma se cree utilizando los primeros 10 elementos del primero, y los últimos 80 del segundo (de manera que los primeros 10 del primero sustituyan a los primeros 25 del segundo), con una longitud total de 90?

  • ¿Cuántos intercambios pueden ocurrir en una sola meiosis, es decir, puede suceder que los cromosomas intercambien varias piezas separadas del medio?

Supongo que es posible que este proceso aún no se entienda por completo, por lo que prefiero buscar una respuesta: "No, no puede suceder en absoluto, lo sabemos con certeza", o "esto aún no lo sabemos". , tal vez pueda suceder". Gracias.

Respuestas (1)

P1 En cada par, ¿los cromosomas deben tener la misma longitud?

Sí, aproximadamente.

En caso afirmativo, ¿significa que esta longitud es la misma para todos los humanos?

Sí, aproximadamente.

¿Los cromosomas en diferentes pares tienen diferentes longitudes?

Sí. Por ejemplo, en los humanos, el cromosoma 1 tiene 294 millones de nucleótidos mientras que el cromosoma 22 tiene solo 50 millones de nucleótidos.

P2 ¿ En qué lugar exactamente se mezclan?

Estos cruces pueden aparecer prácticamente en cualquier lugar. Sin embargo, la probabilidad de que ocurra un cruce en un locus determinado (locus=ubicación en un cromosoma) no es una constante en todo el cromosoma. En cualquier caso, el entrecruzamiento siempre (casi siempre) ocurre en el mismo locus para cada par del cromosoma. En otras palabras, si ~3 millones de nucleótidos pasan del cromosoma heredado del padre al heredado por la madre, entonces ~3 millones de nucleótidos pasan del cromosoma heredado por la madre al heredado por el padre.

Una buena respuesta hasta el último párrafo. "la tasa de cruce está limitada a exactamente 1 por cromosoma" es incorrecta: el número por cromosoma promedia lo mismo que la longitud en Morgans del cromosoma (mayor en mujeres), por lo que más para chr. 1 que chr. 22. "el cruce ocurre en el lugar en el que se une el huso durante la meiosis" es incorrecto: el huso se une al centrómero, no al quiasma de cruce.
Sí tienes razón. Gracias. Eliminé este último párrafo... pero luego ya no respondo completamente la pregunta...
Gracias por la respuesta, bastante completa. Sin embargo, el último párrafo es confuso: está diciendo que el cruce puede ocurrir en cualquier ubicación de la secuencia (con una probabilidad no uniforme, está bien), pero "en otras palabras", está diciendo sobre la longitud de las secuencias intercambiadas: esos dos hechos son importantes, pero para mí son bastante diferentes. ¿Podría elaborar? Además, reformulando la última parte de mi pregunta fue: durante una sola meiosis, ¿puede ocurrir un cruce en dos lugares separados?
@Ilya, se puede pensar que el proceso tiene los dos cromosomas dispuestos paralelos entre sí y alineados, en un lugar aleatorio (igual en ambos), ambos se cortan y los extremos sueltos se vuelven a unir al otro cromosoma. Por lo tanto, las piezas intercambiadas son (aproximadamente) del mismo tamaño. Y sí, pueden ocurrir cruces múltiples en un cromosoma en una meiosis. El chr más largo, Chr. #1, tiene un promedio de 4 cruces y cuarto en una meiosis femenina humana (los machos tienen un promedio de 2,9 cruces en Chr. #1).