Vorrei approfondire il meraviglioso meccanismo di quello che in genetica viene definito crossing-over. Oggi spettacolari mutazioni, sono apparse grazie alla complessità di codici che la natura ha dotato ogni essere vivente, vegetale e animale. Il crossing-over, è per me un fattore interessantissimo oltre che a dir poco stupefacente, ma Madre Natura ormai ci ha abituato a non stupirci di nulla. Nelle prime fasi di meiosi (divisione cellulare),avviene uno scambio di materiale genico in una coppia di cromosomi omologhi, quindi il patrimonio genetico viene dimezzato(negli uccelli i cromosomi sono 80). Nell’accoppiamento si uniranno i due gameti, maschile e femminile,(40 cromosomi del maschio 40 della femmina) originando prole con un corredo di 80 cromosomi. Quindi, nel processo di meiosi, prima della divisione cellulare i cromosomi della coppia omologa si sono scambiati materiale genico, si formano dei gameti ricombinati.
(CROSSING-OVER) Un esempio nelle mutazioni di nostro interesse, può essere la mutazione isabella, partendo da un maschio che porta sia il gene “Agata” sia il gene “Bruno”, (definito pass-par tout) che ricombinati insieme(scambio di materiale genico) trasmettono i geni ricombinati, Isabella appunto. Vorrei precisare che non sono un’esperto di biologia, sono solo un allevatore che cerca di capire cosa vuol fare e ottenere per scopi di puro hobby e soddisfazione. La biologia mi appassiona, e la studio per puro piacere personale.
Crossing Over All’inizio della profase I meiotica, dopo che i cromosomi si sono duplicati, i cromosomi omologhi si appaiano. Una volta avvenuto il contatto fra i due omologhi in un determinato punto, prosegue l’appaiamento, come avviene in una cerniera lampo, per tutta la lunghezza dei cromatidi. Dal momento che ogni cromosoma è costituito da due cromatidi identici, l’appaiamento degli omologhi coinvolge in realtà quattro cromatidi; perciò questo insieme di cromosomi omologhi è detto tetrade (dal greco tetra che significa “quattro”). A questo punto si può verificare un importante processo che può alterare l’assetto genetico dei cromosomi. Questo processo, noto appunto come crossing over, è determinato dallo scambio di segmenti corrispondenti del suo omologo.
Nelle regioni in cui si verifica il crossing over vengono spezzati dei cromatidi di un omologo e questi segmenti vengono scambiati con le porzioni corrispondenti dei cromatidi dell’altro omologo. Si saldano poi le fratture e la conseguenza di questo processo è che i cromatidi di ogni omologo non contengono più un materiale genetico identico: il cromosoma di origine materna ora contiene porzioni del cromosoma omologo di origine paterna, e viceversa. Perciò il crossing over è un importante meccanismo di ricombinazione del materiale genetico proveniente dai due genitori. La frequenza di crossing over tra due geni localizzati sullo stesso cromosoma dipende dalla distanza fisica dei medesimi geni; maggiore è la distanza, maggiore risulterà essere la frequenza di scambio. Come risultato, il figlio eredita una mescolanza casuale degli alleli dei due genitori per i diversi caratteri. In tutti gli organismi che si riproducono in modo sessuato, perciò, il crossing over è responsabile della variabilità genetica degli individui che appartengono alla stessa specie. Questo speciale processo si può verificare nelle popolazioni dove capita che il carattere colore occhi e colore capelli, che nella specie umana sono associati, venga sconvolto, perciò troviamo persone con occhi chiari capelli scuri e viceversa. Questo scambio, classicamente chiamato crossing over, è uno dei risultati della ricombinazione omologa, che porta allo scambio fisico di sequenze di DNA tra cromosomi. Il primo modello di crossing-over venne proposto da Robin Holliday nel 1964 e spiega alcuni passaggi chiave della ricombinazione omologa che si fonda su una serie di fasi fondamentali:
1. Allineamento di due molecole di DNA omologhe.
2. Introduzione di rotture nel DNA.
Le rotture possono coinvolgere un solo filamento della doppia elica o entrambi i filamenti. Formazione, tra le due molecole di DNA che ricombinano, di una corta regione di appaiamento tra le basi (detta “giunzione di Holliday”). Movimento della giunzione di Holliday (“migrazione del chiasma”). Taglio della giunzione di Holliday o “risoluzione”. Continua…….