Кроссинговер - это явление в результате которого происходить обмен участками ДНК (генами) у гомологичных хромосом. Обмен осуществляется во время временного сближения гомологичных хромосом, что характерно в период формирования гамет или спор. Чем ближе изначально (до сближения) эти гены расположены друг к другу, тем меньше вероятность кроссинговера.
История открытия
Кроссинговер был открыт генетиком Томасом Хантом Морганом из США и его подопечным Альфредом Стёртевантом в 1911 году. Исследователи проводили эксперименты по скрещиванию мух-дрозофил с разными окрасами брюшек и глаз. В основном потомство плодовых мушек рождалось по всем правилам наследования. Однако, менее одного процента имело отличие. Морган предположил, что это связано с перекрестным обменом участками ДНК между гомологичными хромосомами и дал этому явлению название - "кроссинговер".
Механизм возникновения
Позже в 20-х годах XX века были проведены эксперименты на сумчатых грибах. Ученые спорили происходит кроссинговер до репликации хромосом или после. Эксперимент на грибах показал, что обмен генами происходит после удвоения хромосом. А именно после того, как произойдет двухцепочечных разрывов ДНК. Далее эти данные подтвердили экспериментами на мушках.
Факторы, влияющие на кроссинговер
К эндогенным факторам относятся:
- возраст организма. Например, чем старше самка мухи-дрозофилы, тем реже у нее происходит кроссинговер;
- пол. У особей мужского пола или самок с возможностью образования гетерогаметного пола кроссинговер происходит реже;
- наличие избытка пищи и воды. При голодании кроссинговер учащается, при недостатке воды снижается;
- некоторые генетические мутации также влияют на частоту кроссинговера.
К экзогенным факторам (окружающей среды) относятся:
- ультрафиолетовое излучение;
- ионизирующее излучение (радиация);
- температура;
- химические азотистые соединения, алкилирующие агенты.
Чем больше внешний фактор вызывает разрывов в цепи ДНК, тем чаще происходит кроссинговер.