Porozumění genetice

– vysokoškolák z MichiganInteresting question! Rychlá odpověď je, že děti nebudou stejné. Pokud o tom přemýšlíte, tento scénář se ve skutečnosti neliší od stejného muže a ženy, kteří mají dvě stejné děti sex.So proč sestry a bratři nevypadají úplně stejně? A nejen to, jak to, že mohou vypadat tak odlišně? Existují dvě konkrétní události, které přispívají k tomu, že každý je tak odlišný. Podívejme se, co jsou zač.Jak víte, naše DNA pomáhá určit, jak vypadáme, jak jednáme, jaké nemoci bychom mohli dostat a mnohem více. A nakonec to, co získáme, je určeno z vajíčka a spermatu, které se spojily, aby nás vytvořily. Abychom pochopili, proč se sourozenci od sebe tak liší, musíme zjistit, jak spermie a vejce získají svou DNA. Za prvé, jak pravděpodobně víte, veškerá naše DNA je zabalena a uložena spolu s některými proteiny v našich buňkách jako chromozomy (kliknutím sem se dozvíte více o chromozomech). Většina našich buněk má 23 párů chromozomů celkem 46. Jedna sada 23 pochází od mámy a druhá 23 od táty.Vejce a spermie jsou výjimkou-mají pouze 23 chromozomů. Spermie od muže se kombinuje s ženským vejcem v jejím lůně, aby vytvořila zygotu. Zygota končí celkem 46 chromozomy a nyní může vyrůst v dítě.Spermie a vejce skončí s DNA, kterou dostanou procesem zvaným meióza. Když buňky normálně vytvářejí nové kopie sebe sama, každá z nových buněk končí 46 chromozomy (alespoň pro člověka). V meióze však každá nová buňka končí 23. Jak je vybráno 23? Pro každý z 23 párů jde jeden ze dvou do spermatu nebo vajíčka. Volba, která z dvojice jednotlivých chromozomů je zcela náhodná. Takže kdyby se nic jiného nezúčastnilo, jaká by byla šance mít přesně stejné děti? Jak uvidíte, není to vůbec pravděpodobné. Abychom na to přišli ,musíme se podívat na statistiky (Omlouvám se za to!). Jmenujme dvojčata Sally a Jane. A jejich společný partner, Bob. Zjistíme, jaká je šance, že Sally a Jane udělají vajíčko se stejnou DNA. Také zjistíme, jaká je šance, že Bob vytvoří úplně stejné spermie. A konečně zjistíme, jak pravděpodobné je, že dva stejné spermie od Boba bude hnojit stejnou vejce od Sally a Jane.Aby tento nelehký úkol jednodušší, pojďme si představit, že lidé mají 1 obr chromozomu. Takže Sally, Jane a Bob mají každý dvě kopie jednoho chromozomu.Sledovat jehož chromozom je čí, dáme jim různá jména. Pár Sally a Jane bude A A a (pamatujte, že jsou to identická dvojčata, takže oba mají přesně stejnou DNA) a Bob bude B A b. OK, nechte zábavu začít! Když Sally dělá vejce, existuje 50% šance, že vejce bude mít a a 50% šance, že bude mít. Když Bob dělá spermií, tam je 50% šance, že spermie budou mít B a 50% šance, že to bude mít b. Takže jaké jsou všechny možnosti spermie a vajíčka setkání v tomto příkladu? Jsou to: a + B = ABA + b = Aba + B = aBa + b = abjinými slovy, 1 ze 4 dětí bude AB, 1 ze 4 Ab atd. Takže šance, že Sally a Jane budou mít stejné dítě, jsou 1 ku 4. Jak vidíte, i v tomto velmi jednoduchém příkladu mají Sally a Jane stejné dítě pouze 25% času.Nyní zkusme 2 chromozomy. Jane a Sally bude mít dvě kopie těchto 2 chromozomy, které pojmenujeme jako, a, C, a, c a Bob je jako B, b, D, a d. Když se Sally nebo Jane se vajíčko, je náhodný a a C, které chromozomu jde. Možné vejce jsou AC, Ac, aC a ac. Pro Bob jsou možné spermie BD, Bd, bD a bd. Místo 4 je nyní 16 různých možných kombinací. To znamená, že šance na stejné dítě klesají na 1 z 16 (Jak je uvedeno v tabulce). Se třemi chromozomy se šance zvyšují na 1 z 64. Pro 23 chromozomů, existuje více než 10,000,000,000,000 možnosti*. Jinými slovy, existuje 1 v 10 bilion šance mít přesně stejné dítě. Tato šance je v podstatě nulová. A šance jsou ve skutečnosti ještě menší než tohle! Nedostaneme přesně stejný chromozom, jaký mají naši rodiče. Během meiózy se každý pár chromozomů mísí a vytvoří dva nové chromozomy. Tento proces se nazývá rekombinace. Například chromozom B, který Bob dostal od otce, je ve skutečnosti kombinací dvou chromozomů B jeho otce. A Bobovi sourozenci dostali jinou kombinaci tátových dvou chromozomů B. a to platí pro všechny chromozomy otce a matky.Jak buňka zjistí, které části se smíchají? No, Za prvé, jakýkoli obchod s DNA, který pokračuje, je mezi dvěma stejnými chromozomy. Jinými slovy, chromozom 5 se mísí pouze s ostatními 5 a ne s 6 nebo 8 a chromozom 6 se mísí pouze s 6 a ničím jiným. Ve skutečnosti mohou nastat problémy při míchání mezi různými chromozomy.Z větší části, jaké části si vymění mezi dvěma stejného druhu chromozomu je téměř náhodné. V průměru se mezi každou dvojicí lidských chromozomů během rekombinace vymění 2-3 kusy DNA. Normálně ani jeden chromozom v páru neskončí s více DNA. To se děje proto, že výměna DNA je reciproční-je to obousměrná výměna mezi těmito dvěma. Tento proces míchá genetické složení každého z chromozomů. Právě jsme sledovali dva důležité kroky, ke kterým dochází při výrobě vajíčka nebo spermatu. Jsou to: chromozomální sortiment a výměna chromozomálních segmentů. Na základě toho, co se děje během těchto dvou událostí, můžeme s jistotou říci, že každý jeden z miliard spermií produkoval muž nebo vejce vyrobené žena je jiná. Zpět k vaší otázce. Identická dvojčata mají stejný genetický materiál, ale jak vidíte, každé vejce, které oba dělají, je jiné. Každá spermie, kterou člověk dělá, je jiná.Šance, že jejich děti budou identické, jsou tedy téměř nulové. Děti by už nebyly podobné jako každý bratr nebo sestra. *Chcete-li to zjistit, použijte vzorec 1 v (2n X 2n), kde n je počet jednotlivých chromozomů. Takže šance jsou 1 v (223 X 223).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *