Crossing-over
Unter einem Chromosomalen Crossing over versteht man in der Genetik einen Faktoren- oder Stückaustausch, der zwischen homologen Chromosomen während der Prophase I der Meiose stattfindet.
Beginn
Zu Beginn des Crossing overs liegen in der Prophase I die homologen Zwei-Chromatiden-Chromosomen in der Zelle gegenüber und bilden eine Chromatidentetrade ( 2 Schwesterchromatiden, sind am Centromer verbunden und liegen gegenüber).
Einführen des Strangbruchs
Nun kommt es zu einem Bruch auf den sich nebeneinander lagernden homologen Chromosomen (2 Chromatiden bilden je ein Chromosom - eigentlich ein Zwei-Chromatiden-Chromosom). Wobei sich homologe Chromosomen nur in der Genetischen Information unterscheiden, da hier jeweils zwei Chromosomen der Eltern überkreuzen.
Rekombination (Crossing over)
Um diesen Bruch bildet sich nun der Synaptonemale Komplex, ein Komplex aus Proteinen der die Chromosomenbruchstellen schützt, und das Finden der gleichen Bereiche unterstützt. Diese Bruchstellen werden nun "über Kreuz" ( Crossing over = Überkreuzung) zusammengesetzt. Daher werden ganze Chromosomenbereiche zwischen zwei Chromosomen ausgetauscht. Die DNA-Einzelstränge werden aufgetrennt, und es bilden sich sogenannte Holliday-Junctions.
Beenden der Rekombination
Im weiteren Verlauf der Meiose verkürzen sich die neu kombinierten homologen Zwei-Chromatiden-Chromosomen und weichen in Richtung der Zellpole auseinander, weil sie entlang des Spindelapparats dorthin wandern. Hat ein Crossing over stattgefunden, bleiben die Chromatiden an den Stellen des falsch verschmolzenen Bereichs jedoch etwas länger aneinander hängen, was im Lichtmikroskop als Chiasma (eine Figur entsprechend dem griechischen Chi) beobachtbar ist. Es entstehen Mosaikchromosomen, die sowohl vaterliches als auch mütterliches Erbgut enthalten.
Das Crossing over ist die Voraussetzung für die intrachromosomale Rekombination und sorgt mit dafür, dass neue Merkmalskombinationen bei den sich geschlechtlich fortpflanzenden Lebewesen entstehen.