Генетична рекомбинация: определение и видове

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

В средата на 19-ти век австрийският натуралист Грегор Мендел е пионер в кръстосването на семена от цветя и полага основите на изучаването на наследствените черти и науката генетика. Друг пионер в изследването на генетичното кръстосване е английският натуралист Чарлз Дарвин, който също изучава генетичните прилики между видовете, за да развие своята теория за еволюцията.

Понастоящем е известно, че различни елементи участват в генетичната рекомбинация. За да разберете какво представлява и как се произвежда, е важно да знаете някои свързани понятия. И за това ще използваме като пример човешкото същество, което, подобно на останалите живи същества, има геном ( в този случай „човешкият геном“) или набор от специфични гени .

Геномът е генетичният материал на даден организъм , тоест неговите гени , изградени от молекули на дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) , които са групирани заедно, за да образуват клетъчни структури , наречени хромозоми , когато клетките са на път да се делят. Гените придават на организма неговите специфични характеристики.

В еукариотните клетки на човека, по-точно в тяхното ядро, се намира хроматинът . Хроматинът изглежда като сноп от нишки и е групиран заедно, за да образува организирани хромозоми. Хромозомите , дума, която идва от гръцката chroma , цвят и soma , тяло, са сложни структури, съставени от огромен брой ДНК вериги, които съдържат генетичната информация на живите същества и които се образуват („опаковат“), когато клетките те ще се разделят Формата му наподобява буквата „Х“. Частите или рамената, които образуват „x“ на хромозомата, са известни като хроматиди и всяка от тях има няколко алела ., които са специфичните пространства, които съдържат информацията за различните генетични характеристики. Алелите са вариантите или алтернативните форми, които всеки ген представя .

Като вземем предвид тези дефиниции, нека сега видим какво е генетична рекомбинация и как се случва. За да бъде успешно възпроизвеждането на един организъм, се извършва клетъчно делене или мейоза . И по време на този процес се случва генетична рекомбинация , обмен на гени. Тоест, хромозомите на майката и бащата се групират, разменят някои от своите части и образуват нови комбинации. Това води до нов индивид с нови и различни характеристики, но това е свързано и подобно на характеристиките на родителите, само че те са групирани по различни начини и са уникални за новия индивид (освен в случая на монозиготни близнаци).

генетично кръстосване

По време на генетичната рекомбинация има фаза, известна като генетично кръстосване или кръстосване на английски. Хромозомите се събират и кръстосват и сегмент от ДНК от всяка става част от другата. По този начин хромозомите на новия индивид се копират, предават и създават.

Генетичната рекомбинация е от съществено значение за еволюцията на видовете. По-голямото генетично разнообразие насърчава по-добра способност за адаптиране към околната среда. Следователно, колкото по-голяма е генетичната рекомбинация на индивидите в популацията, толкова повече възможности имат те да се адаптират към вариациите на околната среда.

Видове генетична рекомбинация

Има различни видове генетична рекомбинация: хомоложна, нехомоложна, сайт-специфична и транспозиция. След това анализираме всеки от тях.

хомоложна рекомбинация

Този тип генетична рекомбинация е най-често срещаната. Хомоложната рекомбинация е комбинация от подобни последователности от хромозоми . Това се случва главно, когато яйцеклетката и спермата се обединят и започне мейозата или клетъчното възпроизвеждане. По това време хромозомите на родителите се подреждат така, че подобни или хомоложни сегменти на ДНК да са обърнати един към друг. След това те се кръстосват, което води до обмен на генетичен материал, създавайки нови комбинации от гени. При хомоложна рекомбинация редът на гените не се променя.

Рекомбинация в В клетки

Друга генетична рекомбинация е тази, която се случва в вид бели кръвни клетки, наречени В лимфоцити , свързани с имунитета на тялото. В този случай тези клетки извършват обмен, наречен превключване на имуноглобулин клас. Така те благоприятстват разпознаването на антигените и раковите клетки, за да ги елиминират от тялото.

нехомоложна рекомбинация

Това е рекомбинация на участъци от хромозоми, които не са хомоложни или подобни . Известно е още като „нелегитимна рекомбинация“. В еукариотните клетки нехомоложната рекомбинация е често срещана, когато машината за извличане на ген работи. Този процес се стреми да поправи засегнатите сегменти от хромозомите, като ги присъедини към други, които не са част от същата последователност.

Нехомоложната рекомбинация обикновено води до мутации , тъй като води до промяна във функцията на гените. Например, смята се, че туморите могат да бъдат следствие от нелегитимна рекомбинация. Нехомоложната рекомбинация е много мощен и широко използван изследователски инструмент.

Сайт-специфична рекомбинация

Както показва името му, при този тип рекомбинация се извършва обмен на къси сегменти на определени места. При рекомбинация, специфична за място, редът на гените може да бъде променен и дори може да бъде добавена нова информация към тях.

Транспониране

В този случай има движение на къси сегменти от хромозоми от едно място в генома на друго и може или не може да остави копие на предишното място. В проучване, проведено от Департамента по еволюционна биология на Автономния университет в Барселона, беше възможно да се демонстрира, че някои видове генетични кръстоски благоприятстват транспонирането на определени хромозомни последователности в гените на плодовата мушица (Drosophila melanogaster ) .

Разлики между генетична рекомбинация и изкуствено кръстосване

Кръстосването или изкуственото генетично кръстосване, за разлика от генетичната рекомбинация, е обмен на генетичен материал, който не може да бъде предаден по време на естественото възпроизводство на даден организъм.

В момента най-честите случаи на изкуствено генетично кръстосване могат да се наблюдават при животни и растения. Много обичайно е кръстосването на два или повече вида, за да се получи „подобрение“ или модификация на техните генетични характеристики. Например, кръстоски се правят при кучета, за да се създаде нова порода или да се промени техният размер или други характеристики, като цвят или тип козина. По същия начин често се кръстосват различни растения, за да станат по-устойчиви или да имат определен естетически аспект. Същото се прави и с плодовете.

Библиография

  • Пиърс, бакалавър Генетика, концептуален подход. (2020 г.). Мадрид. панамерикански.
  • García Guerreiro, член на парламента Какво кара транспонируемите елементи да се движат в генома на Drosophila . (2012). Наследственост 108 (5): 461-468.
  • Watson, J.D.; Бери, А. ДНК: Тайната на живота . (2004). САЩ. Стрелка.

Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

Artículos relacionados