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联会

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减数分裂中的染色体联会。圆圈区域表示联会发生时,其中两条染色单体配对,然后发生互换。

联会(英语:synapsis)是指在生物细胞进行减数分裂时发生的两条同源染色体侧向连接并排配对的过程。联会使得同源染色体在分离前进行配对,过程中可能发生染色体互换并造成同源重组,能够让子代基因更具多样性。联会发生在减数分裂前期I。

联会时,同源染色体的末端首先附着在核膜上。然后,这些末端-膜的复合体在细胞骨架的辅助下迁移,直到匹配的末端配对完成。然后,染色体的中间区域聚集在一起,可能由一种称为联会复合体英语synaptonemal complex的蛋白质-RNA复合体连接起来。[1]联会过程中,常染色体由联会复合体整个连接在一起,而对于性染色体,则只在每条染色体的一端发生[2]

这与有丝分裂有所不同。有丝分裂也有前期,但通常不会配对两个同源染色体。

当非姐妹染色单体交织在一起时,有相似序列的染色单体片段可能会分开并进行交换,这一过程属于基因重组。这种交换产生一个形状像“X”的交叉体,两条染色体在此处连接。联会重组的另一个结果是增加后代的遗传变异性,同时还能允许基因在世代中彼此独立移动,允许有益基因的独立集中和、有害基因被清除。

在联会之后,经常发生一种称为SDSA(英语:synthesis dependent strand annealing)的重组。SDSA重组涉及配对的非姐妹同源染色单体之间的信息交换,但不涉及物理交换,不会导致交叉。非交叉和交叉类型的重组都可以作为修复DNA损伤尤其是双链断裂的过程。

因此,联会的核心功能是通过配对识别同源,这是减数分裂成功进行所必需的。联会产生的DNA修复和交叉互换的过程会产生多方面影响,从细胞存活到对进化本身的影响。

参考文献

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  1. ^ Revenkova E, Jessberger R. Shaping meiotic prophase chromosomes: cohesins and synaptonemal complex proteins. Chromosoma. 2006, 115 (3): 235–40. PMID 16518630. S2CID 28986658. doi:10.1007/s00412-006-0060-x. 
  2. ^ Page J, de la Fuente R, Gómez R, Calvente A, Viera A, Parra M, Santos J, Berríos S, Fernández-Donoso R, Suja J, Rufas J. Sex chromosomes, synapsis, and cohesins: a complex affair. Chromosoma. 2006, 115 (3): 250–9. PMID 16544151. S2CID 6569054. doi:10.1007/s00412-006-0059-3. hdl:10486/13906可免费查阅.