Inhoud
Je kunt op veel manieren nadenken over genetische continuïteit. In zekere zin verwijst het naar de consistente replicatie van genetische informatie van een oudercel naar twee dochtercellen. Een ander perspectief concentreert zich op de continuïteit van ouderlijke eigenschappen bij nakomelingen. Op een hoger niveau kunt u de effecten van evolutie op de genenpool binnen een populatie van soorten bekijken. Uiteindelijk hangen al deze ideeën af van DNA, of deoxyribonucleïnezuur, dat de genetische continuïteit behoudt, maar ook genetische verandering met zich meebrengt.
DNA en jij
Je fysieke, biochemische en tot op zekere hoogte gedragskenmerken komen voort uit je genetische materiaal, gehuisvest in de 23 paren - sets van moeders en vaders - van DNA-beladen chromosomen in elk van je lichaamscellen. De genen, die ongeveer 2 procent van je DNA uitmaken, coderen voor de eiwitten die je eigenschappen tot uitdrukking brengen. Voordat een cel kan delen, moet deze de chromosomen dupliceren zodat elke dochtercel een volledige aanvulling krijgt. De cel begint dit proces door zijn DNA te repliceren en twee kopieën te maken van elk dubbelstrengig DNA-molecuul. De gerepliceerde strengen vormen tweelingarmen, chromatiden genoemd, op elk chromosoom. Nauwkeurige replicatie van DNA is de basissleutel voor genetische continuïteit.
Mitosis: The Great Divide
Het nucleaire membraan van een cel omsluit de chromosomen in een gastvrije omgeving. Na DNA-replicatie begint een cel met nucleaire deling, een proces dat mitose wordt genoemd. Aan het begin van dit proces verdikken en condenseren de dubbel-chromatide chromosomen en begint het nucleaire membraan van de cel te desintegreren. Microtubuli verankerd in structuren die bekend staan als centrosomen pakken elk chromosoom en richten het langs de centrale as van de cel. De chromatiden splitsten zich vervolgens, waardoor de twee sets dochterchromosomen ontstonden. Naarmate de mitose eindigt, ontvangt elke zich ontwikkelende dochtercel een set chromosomen. De nucleaire membranen keren terug wanneer de cel zich door het proces van cytokinese deelt. Op deze manier zorgt mitose voor genetische continuïteit over generaties cellen.
Meiosis: The Sexy Alternative
Genetische continuïteit moet niet worden verward met een gebrek aan variatie. Het feit dat je op beide ouders lijkt, maar identiek bent aan geen van beide, is grotendeels te wijten aan de variatie die wordt geïntroduceerd door meiose, die geslachtscellen of gameten produceert. In de loop van twee celcycli ondergaan speciale cellen meiose en vormen gameten met slechts één set chromosomen, een gemengde set met een enkele kopie van elk chromosoom die willekeurig wordt geleverd vanuit beide ouderlijke sets. Meiose voegt nog meer variabiliteit toe door de moederlijke en vaderlijke kopieën van sommige chromosomen te kruisen, delen van DNA uit te wisselen en in wezen nieuwe chromosomen met unieke genetische inhoud te creëren. Bij de bevruchting herstelt de willekeurige paring van ei en sperma het volledige aantal chromosomen die de eigenschappen van de nakomelingen regelen.
Mutanten kunnen welkom zijn
Mutaties zijn spontane veranderingen in de informatie-inhoud van een gen. Als de mutatie in een gamete optreedt, kunnen nakomelingen de mutatie erven. Sommige mutaties zijn gunstig en kunnen een evolutionair voordeel opleveren, zelfs leidend tot nieuwe soorten. Andere mutaties blijven onopgemerkt, maar sommige kunnen schadelijk zijn en mogelijk fatale of slopende genetische defecten veroorzaken. Evolutie en natuurlijke selectie wieden ongewenste mutaties weg, waardoor de genetische continuïteit wordt gewaarborgd van eigenschappen die een soort helpen te overleven.