Hijazma (genetika)

U citogenitici, hijazma je tačka kontakta, fizička veza, između dvije (nesestrinske) hromatidne jedinice koje pripadaju homolognim hromosomima. U datoj hijazmi može doći do razmiene genetičkog materijala između obje hromatide, što se naziva hromosomska rekombinacija, ali to je mnogo češće tokom mejoza nego mitoza.^[1] U mejozi, odsustvo hijazme generalno dovodi do nepravilne hromozomske segregacije i aneuploidije.^[2]

Krosingover tokom mejoze, sa prikazanom hijazmom.

Tačke križanja postaju vidljive kao hijazme nakon što se sinaptonemski kompleks raspari i homologni hromosomi malo razmaknu jedan od drugog.

Fenomen genetičkih hijazmi (hijazmatipije) je 1909. otkrio i opisao Frans Alfons Janssens (1834–1968), profesor na Katoličkom univerzitetu u Leuvenu, Belgija.^[3][4]

Kada svaka tetrada, koja se sastoji od dva para sestrinskih hromatida, počne da se dijeli, jedine tačke kontakta su na hijazmama. Hijazme postaju vidljive tokom diplotenske faze profaze I mejoze, ali se smatra da se stvarni "krosing-overi" genetičkog materijala dešavaju tokom prethodne pahtenske faze. Sestrinske hromatide takođe međusobno formiraju hijazme (takođe poznate kao chi struktura), ali budući da je njihov genetićki materijal identičan, ne izaziva nikakvu primjetnu promjenu u rezultirajućim ćelijama kćerima.

Čini se da kod ljudi postoji jedna hijazma po hromozomskom kraku,^[5] a kod sisara, broj krakova hromozoma je dobar prediktor broja krosingovera^[6] Ipak, kod ljudi i moguće drugih vrsta, dokazi pokazuju da je broj krosingovera reguliran na nivou cijelog hromosoma, a ne kraka.^[2]

Skakavac Melanoplus femurrubrum je bio izložen akutnoj dozi rendgenskih zraka tokom svake pojedinačne faze mejoze, a izmjerena je učestalost hijazmi.^[7] Utvrđeno je da zračenje tokom leptotensko-zigotenskih faza mejoze, odnosno prije perioda pahitena u kojem dolazi do krosingoverske rekombinacije, povećava učestalost naknadnih hijazmi. Slično, kod skakavca Chorthippus brunneus, izlaganje X-zračenju tokom zigotena – ranih faza pahitena izazvalo je značajno povećanje srednje učestalosti ćelijskih hijazmi.^[8] Učestalost hijazmi ocijenjena je u kasnijim fazama diplotene-diakineze mejoze. Ovi rezultati sugeriraju da rendgenski zraci izazivaju oštećenja DNK, vjerovatno uključujući lomljenje dvostrukih lanaca, a ta oštećenja se popravljaju putem hromosomskog krosing-overa koji vodi do formiranja hijazmi.

Također pogledajte

• Genetička rekombinacija
• Hromosomski krosig-over
• Mejoza
• Holocentrični hromosom

Reference

1. Andersen SL, Sekelsky J (2010). "Meiotic versus mitotic recombination: two different routes for double-strand break repair: the different functions of meiotic versus mitotic DSB repair are reflected in different pathway usage and different outcomes". BioEssays. 32 (12): 1058–66. doi:10.1002/bies.201000087. PMC 3090628. PMID 20967781.
2. Fledel-Alon A, Wilson DJ, Broman K, Wen X, Ober C, Coop G, Przeworski M (2009). "Broad-scale recombination patterns underlying proper disjunction in humans". PLOS Genetics. 5 (9): e1000658. doi:10.1371/journal.pgen.1000658. PMC 2734982. PMID 19763175.
3. Elof Axel Carlson, Mendel's Legacy: The Origin of Classical Genetics, CSHL Press, 2004, ISBN 0-87969-675-3, p.xvii
4. In pursuit of the gene: from Darwin to DNA By James Schwartz Harvard University Press (2008), p. 182 ISBN 0-674-02670-5 Retrieved 19 March 2010.
5. Hassold T, Judis L, Chan ER, Schwartz S, Seftel A, Lynn A (2004). "Cytological studies of meiotic recombination in human males". Cytogenetic and Genome Research. 107 (3–4): 249–55. doi:10.1159/000080602. PMID 15467369.
6. Pardo-Manuel de Villena F, Sapienza C (2001). "Recombination is proportional to the number of chromosome arms in mammals". Mammalian Genome. 12 (4): 318–22. doi:10.1007/s003350020005. PMID 11309665.
7. Church, Kathleen; Wimber, Donald E. (mart 1969). "Meiosis in the Grasshopper: Chiasmata Frequency After Elevated Temperature and X-Rays". Canadian Journal of Genetics and Cytology. 11 (1): 209–216. doi:10.1139/g69-025. PMID 5797806.
8. Westerman M (1971). "The effect of x-irradiation on chiasma frequency in Chorthippus brunneus". Heredity (Edinb). 27 (1): 83–91. doi:10.1038/hdy.1971.73. PMID 5289295.

Vanjski linkovi

• Recombination and the formation of chiasmata in meiosis
• Whitby, M. (2009), "Recombination and the formation of chiasmata in meiosis", in Millar, J. (ed.), The Cell Division Cycle: Controlling when and where cells divide and differentiate, The Biomedical & Life Sciences Collection, Henry Stewart Talks Ltd, London (online at http://hstalks.com/?t=BL0422198)