O que é Crossing Over?

Crossing Over é um dos dois fenômenos que permite a recombinação gênica durante a meiose em eucariontes (seres que possuem células com um núcleo cercado por uma membrana e diversos organelos).

Recombinação gênica consiste na mistura de genes provenientes de indivíduos distintos durante a reprodução sexuada. Esse fenômeno pode ser chamado também de permutação. Entenda o conceito com mais clareza a seguir.

Crossing Over: fenômeno que permite a recombinação gênica

Para responder essa questão é fundamental entender o conceito de recombinação gênica. Trata-se da combinação de genes provenientes de indivíduos diferentes durante a reprodução sexuada.

De uma forma simplificada, a recombinação gênica faz a mistura de genes. Nos eucariontes, a recombinação gênica pode acontecer por meio de dois processos: Crossing Over (também chamado de permutação) e segregação independente dos cromossomos.

A mistura de genes de dois indivíduos pode originar diversas combinações. Para que fique mais claro, vamos usar como exemplo a mistura de cromossomos maternos e paternos. O cálculo do número de possíveis combinações é realizado através da expressão 2n, em que n se refere ao número de pares de cromossomos de um indivíduo. No ser humano há 223 cromossomos, logo, há 8.388.608 possíveis combinações diferentes entre os cromossomos da mãe e do pai.

Entenda o que é Crossing Over

O Crossing Over ou permutação cromossômica consiste em uma troca entre as cromátides homólogas de maneira natural e recíproca. É um tipo de translocação que acontece durante a meiose I da divisão celular, na fase de prófase I, na subfase paquíteno. Nesse momento existe maior aproximação (chamada de quiasma) entre os cromossomos homólogos que se encontram pareados.

A proximidade entre os cromossomos é tão grande que permite a troca de trechos de DNA em suas extremidades. Há o cruzamento dos braços dos cromossomos, o que permite que ocorra troca de segmentos alélicos. O que torna o Crossing Over tão fascinante é que um cromossomo de origem materna pode conter em suas cromátides-irmãs trecho de cromossomo paterno, o contrário também é válido.

Variabilidade genética

O fenômeno de Crossing Over se caracteriza por aumentar as possibilidades de variabilidade genética nas células reprodutivas, espermatozoide e óvulo. O resultado é que há mistura de cromossomos maternos e paternos herdados da geração parental (P).

Além disso, há a troca de genes alelos sobre esses cromossomos herdados (Geração Filial 1) e que serão transmitidos para os descendentes (Geração Filial 2). Esse processo tem grande participação no delineamento de diferenças em uma espécie.

Do ponto de vista do genótipo e fenótipo, o fenômeno Crossing Over é crucial porque permite que diferenças surjam em uma espécie. Se não ocorresse permutação, a espécie humana continuaria como era no momento do seu surgimento, ou seja, os organismos seriam idênticos geneticamente.

Explicando em outras palavras, o Crossing Over nada mais é do que embaralhar as cartas que, nesse caso, são os genes para criar novas possibilidades. Crossing Over é um fenômeno imprescindível para garantir a variedade genética que, por sua vez, é essencial para a perpetuação de uma espécie ao longo do tempo.

Como o Crossing Over foi descoberto?

A chamada Teoria do Cruzamento Cromossômico foi desenvolvida por Thomas Hunt Morgan, com base em uma descoberta feita por Frans Alfons Janssens. Em 1909, Janssens, descreveu um fenômeno denominado como “quiasmatopia”. O quiasma está bastante relacionado ao cruzamento cromossômico.

A interpretação citológica do quiasma de Janssens foi fundamental para que Morgan realizasse a sua pesquisa sobre a hereditariedade da Drosophila sp.. Os fundamentos físicos do cruzamento cromossômico foram demonstrados por Barbara McClintock e Harriet Creighton no ano de 1931.

Segregação Independente dos Cromossomos: outra possibilidade recombinação gênica

Nos eucariontes há duas formas de a recombinação gênica acontecer durante a meiose. Anteriormente explicamos o fenômeno de Crossing Over, que é uma dessas formas. Para que você tenha uma compreensão ampla do tema vamos explicar também o conceito de segregação independente dos cromossomos.

Na segregação independente é feita a relação de todas as possibilidades de separação dos cromossomos existentes. Para ser mais fácil de entender, daremos um exemplo prático com uma célula que possui três pares de cromossomos homólogos. Logo, nesse caso teremos seis cromossomos ao todo, sendo três provenientes da mãe (óvulo) e três provenientes do pai (espermatozoide).

Durante a Anáfase I ocorre a separação dos cromossomos, permitindo gerar uma célula com dois cromossomos maternos e um paterno, dois cromossomos paternos e um materno, entre outras possibilidades. Para saber qual é o número exato de células diferentes que podem ser geradas, basta usar 2n.

N refere-se ao número de pares de cromossomos homólogos. No exemplo que apresentamos, em que existem três pares homólogos, teremos o número de oito opções diferentes de gametas que poderão ser formados. Com essa explicação temos certeza de que ficou bem mais simples entender a recombinação gênica.

O fenômeno de Crossing Over é essencial para o surgimento de variedade genética! Para conferir mais conteúdos de biologia, além de dicas para o vestibular e o Enem, fique ligado no blog do Hexag!

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