Zrozumienie genetyki

– licencjat z Michiganinteresujące pytanie! Szybka Odpowiedź jest taka, że dzieci nie będą takie same. Jeśli się nad tym zastanowić, ten scenariusz nie różni się tak naprawdę od tego, że ten sam mężczyzna i kobieta mają dwoje dzieci tego samego sex.So dlaczego siostry i bracia nie wyglądają dokładnie tak samo? I nie tylko to, dlaczego mogą wyglądać tak inaczej? Istnieją dwa szczególne wydarzenia, które przyczyniają się do tego, że każdy jest tak inny. Zobaczmy, czym są.Jak wiecie, nasze DNA pomaga określić jak wyglądamy, jak się zachowujemy, jakie choroby możemy mieć i wiele więcej. Ostatecznie DNA, które otrzymujemy, zależy od komórki jajowej i spermy, które razem tworzą nas. Aby zrozumieć, dlaczego rodzeństwo tak się od siebie różni, musimy dowiedzieć się, w jaki sposób plemniki i komórki jajowe uzyskują swoje DNA. Po pierwsze, jak zapewne wiesz, całe nasze DNA jest pakowane i przechowywane wraz z niektórymi białkami w naszych komórkach jako chromosomy (kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o chromosomach). Większość naszych komórek posiada 23 pary chromosomów w sumie 46. Jeden zestaw 23 pochodzi od mamy, a drugi od taty.Komórki jajowe i plemniki są wyjątkiem — mają tylko 23 chromosomy każdy. Sperma mężczyzny łączy się z jajkiem kobiety w jej łonie, tworząc zygotę. Zygota ma w sumie 46 chromosomów i może wyrosnąć na dziecko.Plemniki i jaja kończą się DNA, które przechodzą przez proces zwany mejozą. Kiedy komórki normalnie zrobić nowe kopie siebie, każda z nowych komórek kończy się z 46 chromosomów (przynajmniej dla ludzi). Jednak w mejozie każda nowa komórka kończy się 23. Jak wybiera się 23? Dla każdej z 23 par jedna z dwóch przechodzi do plemnika lub jaja. Wybór pary każdego chromosomu jest całkowicie losowy. Więc gdyby nic innego nie było w to zamieszane, jakie byłyby szanse na posiadanie dokładnie tych samych dzieci? Jak widać, nie bardzo prawdopodobne. Aby to zrozumieć, musimy spojrzeć na statystyki (przepraszam za to!). Nazwijmy bliźniaczki Sally i Jane. I ich wspólny partner, Bob. Dowiemy się, jakie są szanse, że Sally i Jane zrobią jajko z dokładnie tym samym DNA. Dowiemy się też, jakie są szanse, że Bob zrobi dokładnie taką samą spermę. I w końcu dowiemy się, jakie jest prawdopodobieństwo, że dwa dokładnie takie same plemniki od Boba zapłodnią dokładnie te same jaja od Sally i Jane.To uproś to trudne zadanie, wyobraźmy sobie, że ludzie mają 1 olbrzymi chromosom. Sally, Jane i Bob mają po dwie kopie tego singla chromosome.To śledź, czyj jest chromosom, nadamy im różne nazwy. Para Sally i Jane będzie A i A (pamiętaj, że są identycznymi bliźniakami, więc obie mają dokładnie to samo DNA), a Bob będzie B i b. ok, niech zabawa się zacznie! Kiedy Sally robi jajko, jest 50% szans, że jajko będzie miało A i 50% szans, że będzie miało A. to samo dotyczy Jane. Kiedy Bob tworzy plemniki, istnieje 50% szans, że plemniki będą miały B, a 50% szans, że będą miały b. jakie są więc wszystkie możliwości spotkania plemników i jaj w tym przykładzie? Są to: A + B = ABA + b = Aba + B = ABA + b = abIn innymi słowy, 1 na 4 dzieci będzie AB, 1 na 4 Ab itd. Szanse na to, że Sally i Jane będą mieli to samo dziecko wynoszą 1 do 4. Jak widać, nawet w tym bardzo prostym przykładzie, Sally i Jane mają to samo dziecko tylko przez 25% czasu.Teraz spróbujmy 2 chromosomy. Jane i Sally będą miały dwie kopie tych 2 chromosomów, które nazwiemy jako A, A, C i C, a Boba jako B, B, D i D. Kiedy Sally lub Jane tworzą jajko, losowe jest, który chromosom a i który C wchodzi. Możliwe jaja to AC, Ac, aC i ac. W przypadku Boba możliwe plemniki to BD, Bd, bD i bd. Zamiast 4, istnieje teraz 16 różnych możliwych kombinacji. Oznacza to, że szanse na posiadanie tego samego dziecka spadają do 1 do 16 (Jak pokazano w tabeli). Z trzema chromosomami szanse sięgają 1 do 64. Dla 23 chromosomów istnieje ponad 10 000 000 000 000 możliwości*. Innymi słowy, istnieje 1 na 10 bilionów szans na to samo dziecko. Ta szansa jest zasadniczo zerowa. A szanse są nawet mniejsze niż to! Nie mamy dokładnie tego samego chromosomu, co nasi rodzice. Podczas mejozy każda para chromosomów miesza się ze sobą, tworząc dwa nowe chromosomy. Proces ten nazywa się rekombinacją. Na przykład, chromosom B, który Bob dostał od taty, jest kombinacją dwóch chromosomów B jego ojca. Rodzeństwo Boba ma inną kombinację dwóch chromosomów taty B. dotyczy to wszystkich chromosomów taty i mamy.Jak komórka dowiaduje się, które części pomieszać? Po pierwsze, każda wymiana DNA odbywa się pomiędzy dwoma tymi samymi chromosomami. Innymi słowy, chromosom 5 miesza się tylko z innymi 5, a nie z 6 lub 8, a chromosom 6 miesza się tylko z 6 i niczym innym. W rzeczywistości problemy mogą pojawić się podczas mieszania się między różnymi chromosomami.W przeważającej części, które części są wymieniane między dwoma tego samego rodzaju chromosomu jest prawie przypadkowe. Średnio, 2-3 kawałki DNA są zamieniane między każdą parą ludzkich chromosomów podczas rekombinacji. Normalnie, żaden chromosom w parze kończy się więcej DNA. Dzieje się tak, ponieważ wymiana DNA jest wzajemna-jest to wymiana dwukierunkowa między nimi. Proces ten koduje genetyczny skład każdego z chromosomów. Po prostu wykonaliśmy dwa ważne kroki, które zdarzają się, gdy jajko lub sperma jest wykonana. Są to: asortyment chromosomowy i wymiana segmentów chromosomowych. Opierając się na tym, co dzieje się podczas tych dwóch wydarzeń, możemy śmiało powiedzieć, że każdy z miliarda plemników wyprodukowanych przez mężczyznę lub jajek wyprodukowanych przez kobietę jest inny. Wracając do pytania. Bliźnięta jednojajowe mają ten sam materiał genetyczny, ale jak widać, każde jajko, które obie produkują, jest inne. Każda sperma, którą wytwarza mężczyzna, jest inna.Stąd szanse na to, że ich dzieci będą identyczne są bliskie zeru. Dzieci nie byłyby do siebie podobne. * Aby to obliczyć, należy użyć wzoru 1 w (2n X 2n), gdzie n jest liczbą pojedynczych chromosomów. Tak więc szanse są 1 w (223 X 223).

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *