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11.4:

교차

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Biology
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Crossing Over

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인간은 유전적으로 뚜렷한 난자와정자 세포를 생성하고 그래서 독특한 자손이교차라는 감수 분열 과정의 결과로 생성된다성 기관에서는, 교차가 2배체 전구세포의 핵에서일어나는데, 감수 분열 I의 첫 단계인전기 1 단계에서 일어난다이전에, 세포의 모든 염섹체가 복제되고 응축되어계란 모양의 구조물을 생산해냈다X 세트가 세포에서 눈에 띈다각각 엄마, 아빠에게서 받은 것이다중요한 것은, X의 각 팔이 동일한 부모염색체의 사본이라는 것이고그런 복제 짝을 염색분체라고 한다동일 유전자의 부,모 버전이짝을 짓기 시작하고 그들 사이에분명한 단백질 틀로 연결이 되는데합사기 복합체라고 부른다그 결과는 동종 염색체 쌍이 연결정리되어서 동일한 부, 모 유전자가짝이 지어져 꼬이기 시작한다비자매 염색분체가 교차하는유전 물질이 분리되고분리된 부분은 반대 염색체에다시 붙는다이 교차 후에합사기 복합체는 와해되지만동종 짝은 유전 전이 점에서조여진 상태가 되는데, 유사 분열 I에서교차라고 부른다그래서, 교차는 염색분체에서 끝이 나는데새롭고 독특한 혼합된 부모 정보를 갖게 되고그 결과는 유전 재조합의 한 예가 된다

11.4:

교차

유사분열(mitosis)과는 달리, 감수분열(meiosis)은 반수체(haploid) 배우자(gamete)의 생성에 있어 유전적 다양성(genetic diversity)을 목표로 합니다. 분열하는 생식세포(germ cell)는 (S기에서 복제된) 각 염색체가 두 개의 자매염색분체(sister chromatid)끼리 중간에 결합해 있는 형태로 구성된 제1감수분열 전기(prophase I)에서 교차(crossover; crossing over) 과정을 시작합니다.

(각 부모의 유전체(genome)에서 온) 자매 염색체의 상동쌍(homologous pair)는 길이에 맞춰 나란히 정렬해 DNA 위치가 서로 들어맞게 만드는데 이 과정을 시냅시스(synapsis; 접합)라고 부릅니다.

동족체(homolog)를 결합하기 위해 단백질 복합체, 즉 접합복합체(synaptonemal complex)가 형성됩니다. 접합복합체는 상동재조합(homologous recombination)을 통해 비자매 염색분체(non-sister chromatid)끼리 무작위로 DNA 조각을 교환하게 촉진해 대립유전자(allele)의 새로운 조합을 만듭니다.

접합복합체가 용해되기 시작하면 X자 모양의 구조물이 재조합이 완료될 때까지 상동 염색체(homologous chromosome)를 함께 묶어둡니다. 키아스마(chiasma; chiasmata; 교차점)라고 불리는 이 구조는 유전 정보의 교차가 일어난 영역을 표시합니다.

Suggested Reading

Székvölgyi, Lóránt, Kunihiro Ohta, and Alain Nicolas. “Initiation of Meiotic Homologous Recombination: Flexibility, Impact of Histone Modifications, and Chromatin Remodeling.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7, no. 5 (May 2015). [Source]

Hunter, Neil. “Meiotic Recombination: The Essence of Heredity.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7, no. 12 (December 2015). [Source]