Como a divisão celular contribui para aumentar esta variabilidade?

O fenômeno conhecido como crossing over ou permutação é um dos dois processos que leva à recombinação gênica durante a meiose nos eucariontes. O segundo processo que leva a esse resultado é a segregação independente dos cromossomos.

A recombinação gênica é a mistura de genes de indivíduos diferentes durante a reprodução sexuada. Continue lendo para entender melhor o conceito.

O que é recombinação gênica?

Entender o conceito de recombinação gênica é fundamental para compreender o que é e qual é o papel do fenômeno de crossing over. Como mencionamos acima, a recombinação gênica diz respeito à mistura de genes advindos de indivíduos distintos durante a reprodução sexuada. De maneira simplificada, ela realiza a mistura dos genes.

A recombinação gênica nos eucariontes se dá através de dois processos durante a meiose: crossing over (permutação) e segregação independente dos cromossomos. Há inúmeras combinações possíveis a partir da mistura de genes de dois indivíduos. Para se ter uma ideia, podemos exemplificar pela mistura de cromossomos maternos e paternos.

O número de possíveis combinações pode ser calculado pela expressão 2n, em que n é o número de pares de cromossomos do indivíduo. O ser humano tem 223, isto é, 8.388.608 diferentes combinações entre os cromossomos maternos e paternos.

O que é Crossing Over?

A chamada permutação cromossômica ou fenômeno crossing over diz respeito a uma troca entre as cromátides homólogas que ocorre de forma natural e recíproca. Esse tipo de translocação se dá durante a meiose I da divisão celular, na fase de prófase I, mais especificamente na subfase paquíteno.

É o momento em que há maior quiasma (aproximação) entre os cromossomos homólogos pareados. Os cromossomos ficam tão próximos que podem, literalmente, trocar trechos de DNA em suas extremidades. Seus braços se cruzam, realizando intercâmbio de segmentos alélicos.

Dessa forma, um cromossomo de origem paterna pode ter em uma das suas cromátides-irmãs um trecho de cromossomo materno e vice-versa. Trata-se de um evento que permite uma maior taxa de recombinação gênica, aumentando, assim, a variabilidade genética nas células reprodutivas (óvulo e espermatozoide).

Isso leva à mistura dos cromossomos da mãe e do pai herdados da geração parental (P) e ainda a permuta de genes alelos sobre esses cromossomos, aqueles herdados (Geração Filial 1) e que são transmitidos para os descendentes seguintes (Geração Filial 2). É um processo de grande relevância por proporcionar diferenças numa espécie.

Crossing Over e o surgimento de diferenças em uma espécie

O fenômeno Crossing Over é essencial, genotipicamente e fenotipicamente, por levar ao surgimento de diferenças numa espécie. Se esse fenômeno não ocorresse desde que a espécie humana surgiu, não teriam se desenvolvido indivíduos diferentes, ou seja, seríamos todos clones, organismos geneticamente idênticos. Em outras palavras, esse processo de mistura dos cromossomos e genes pode ser entendido como o ato de embaralhar cartas.

Teoria do cruzamento cromossômico

Thomas Hunt Morgan foi o responsável por propor a teoria do cruzamento cromossômico. Ele tomou por base uma descoberta de Frans Alfons Janssens que em 1909 havia descrito o fenômeno que, naquele momento, recebeu o nome de “quiasmatopia”. Inclusive, vale dizer que o termo quiasma possui relação íntima com o cruzamento cromossômico.

Morgan compreendeu que a interpretação citológica do quiasma de Janssens tinha grande relevância para a sua pesquisa a respeito da hereditariedade da Drosophila sp.. Em 1931, Harriet Creighton e Barbara McClintock demonstraram os fundamentos físicos do cruzamento cromossômico.

O que é segregação independente dos cromossomos?

Lembra-se que mencionamos que nos eucariontes a recombinação gênica pode acontecer através de dois processos durante a meiose? Agora que já te explicamos o que é crossing over e a sua importância para a variedade gênica, vale a pena falar sobre o outro processo. Afinal, o que é segregação independente dos cromossomos? 

Basicamente, a segregação independente faz a relação de todas as possibilidades de separação dos cromossomos existentes. Imagine que uma célula tem três pares de cromossomos homólogos, nesse caso, há seis cromossomos no total, são três de origem materna (que estão presentes no óvulo) e três de origem paterna (oriundos do espermatozoide).

A separação dos cromossomos homólogos durante a Anáfase I permite gerar uma célula contendo dois cromossomos paternos e um cromossomo materno, um paterno e dois maternos, três paternos, entre outras possibilidades. O cálculo do número exato de células distintas que podem ser geradas é dado por 2n.

N, nesse caso, é o número de pares de cromossomos homólogos. Retomando o exemplo que demos acima, em que há três pares de homólogos, chegamos ao número de oito possibilidades distintas de gametas que podem ser formados.

Agora você já conhece o conceito de Crossing Over e sua importância para a variedade genética! Para conferir mais conteúdos de biologia e outras disciplinas, além de dicas para o Enem e o vestibular, navegue pelos posts do blog do Hexag Medicina!

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