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scàmbio (genetica)

quando si verifica uno scambio di materiale cromosomico (il substrato fisico del materiale ereditario DNA), si ha lo scambio del materiale genetico e quindi delle caratteristiche ereditarie. Lo scambio genetico avviene di norma durante la prima divisione meiotica (alla formazione delle cellule germinali), cioè nel momento in cui sono presenti quattro cromatidi per ogni coppia di cromosomi omologhi. Citologicamente il fenomeno è visualizzato con la comparsa dei cosiddetti chiasmi, specie di ponti, di punti di contatto tra i cromosomi. L'effetto genetico dello scambio è la ricombinazione di geni che precedentemente si presentavano associati. Lo scambio contribuisce quindi ad aumentare la variabilità all'interno delle generazioni filiali e questo fatto è molto importante perché permette alla selezione di agire su un campo molto vasto di individui diversi tra loro. Ha quindi molta importanza anche per le capacità evolutive di una specie; in particolari situazioni è stato possibile fornire anche delle prove citologiche dell'evento e stabilire in modo inequivocabile che esso ha luogo allo stadio di quattro filamenti cromatidici. Lo scambio genetico, oltre a essere importante sotto il profilo evolutivo, ha anche un'importanza pratica in quanto permette di stabilire l'ordine lineare dei geni lungo i cromosomi (mappatura). Ciò è possibile se si utilizzano le frequenze percentuali di comparsa di ricombinanti tra due geni che si vogliono mappare, come frequenze percentuali di crossing-over. In questo sistema di mappatura si stabilisce che una unità di distanza di mappa corrisponda allo spazio entro il quale si verifica l'1% di crossing-over. Con questo metodo di mappatura si ottengono a volte delle stime inferiori di distanza in quanto il numero di ricombinanti può essere diminuito dal fatto che possono intervenire due scambi consecutivi, tra gli stessi due geni. Se molto è conosciuto sull'effetto genetico del crossing-over poco è noto sul meccanismo biologico dello stesso. Sono state avanzate molte teorie per spiegarne il meccanismo di attuazione ma nessuna di esse è del tutto convincente. Quella che trova maggior credito viene detta teoria della “rottura-fusione”: si ritiene cioè che si verifichi simultaneamente una rottura di due cromatidi e la loro successiva saldatura con la formazione di ricombinanti.