Recombinação genética: definição e tipos

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Em meados do século 19, o naturalista austríaco Gregor Mendel foi pioneiro no cruzamento de sementes de flores e lançou as bases para o estudo das características hereditárias e da ciência da genética. Outro pioneiro no estudo do cruzamento genético foi o naturalista inglês Charles Darwin, que também estudou as semelhanças genéticas entre as espécies para desenvolver sua teoria da evolução.

Atualmente, sabe-se que diferentes elementos participam da recombinação genética. Para entender o que é e como é produzido, é fundamental conhecer alguns conceitos relacionados. E para isso usaremos como exemplo o ser humano, que, como os demais seres vivos, possui um genoma (neste caso, o “genoma humano”) ou conjunto de genes específicos .

O genoma é o material genético de um organismo , ou seja, seus genes , formados por moléculas de ácido desoxirribonucléico (DNA) , que se agrupam para formar estruturas celulares chamadas cromossomos quando as células estão prestes a se dividir. Os genes dão a um organismo suas características particulares.

Dentro das células eucarióticas de um ser humano, mais especificamente em seu núcleo, está a cromatina . A cromatina tem a aparência de um feixe de filamentos e é agrupada para formar cromossomos organizados. Cromossomos , palavra que vem do grego chroma , cor e soma , corpo, são estruturas complexas formadas por uma enorme quantidade de cadeias de DNA que contém as informações genéticas dos seres vivos, e que se formam (“empacotadas”) quando as células são vai se separar Sua forma lembra a letra “X”. As partes ou braços que formam o “x” do cromossomo são conhecidas como cromátides e cada uma possui vários alelos ., que são os espaços específicos que contêm as informações para as diversas características genéticas. Os alelos são as variantes ou formas alternativas que cada gene apresenta .

Levando em conta essas definições, vejamos agora o que é a recombinação genética e como ela ocorre. Para que a reprodução de um organismo seja bem-sucedida, ocorre a divisão celular ou meiose . E é nesse processo que ocorre a recombinação genética , a troca de genes. Ou seja, os cromossomos da mãe e do pai se agrupam, trocam algumas de suas partes e formam novas combinações. Daqui resulta um novo indivíduo, com características novas e diferentes mas que se relacionam e se assemelham às características dos progenitores, só que estas se agrupam de formas diferentes e únicas do novo indivíduo (excepto no caso de gémeos monozigóticos).

cruzamento genético

Durante a recombinação genética, há uma fase conhecida como cruzamento genético ou crossing-over em inglês. Os cromossomos se juntam e se cruzam, e um segmento de DNA de cada um se torna parte do outro. Dessa forma, os cromossomos do novo indivíduo são copiados, transmitidos e criados.

A recombinação genética é essencial para a evolução das espécies. Maior diversidade genética promove uma melhor capacidade de adaptação ao ambiente. Portanto, quanto maior a recombinação genética dos indivíduos em uma população, mais possibilidades eles têm de se adaptar às variações ambientais.

Tipos de recombinação genética

Existem diferentes tipos de recombinação genética: homóloga, não homóloga, específica de sítio e transposição. A seguir, analisamos cada um deles.

recombinação homóloga

Este tipo de recombinação genética é o mais comum. A recombinação homóloga é a combinação de seqüências semelhantes de cromossomos . Ocorre principalmente quando o óvulo e o espermatozóide se unem e a meiose ou reprodução celular começa. Nesse momento, os cromossomos dos pais se alinham de modo que segmentos de DNA semelhantes ou homólogos se enfrentem. Eles então se cruzam, resultando em uma troca de material genético, criando novas combinações de genes. Na recombinação homóloga, a ordem dos genes não é alterada.

Recombinação em células B

Outra recombinação genética é a que ocorre em um tipo de glóbulo branco chamado linfócito B , relacionado à imunidade do organismo. Nesse caso, essas células realizam uma troca chamada troca de classe de imunoglobulina. Assim, eles favorecem o reconhecimento de antígenos e células cancerígenas para eliminá-los do corpo.

recombinação não homóloga

Esta é a recombinação de seções de cromossomos que não são homólogos ou semelhantes . Também é conhecido como “recombinação ilegítima”. Em células eucarióticas, a recombinação não homóloga é comum quando a maquinaria de recuperação de genes está funcionando. Esse processo busca reparar os segmentos afetados dos cromossomos, unindo-os a outros que não faziam parte da mesma sequência.

A recombinação não homóloga geralmente resulta em mutações , pois produz uma alteração na função dos genes. Por exemplo, acredita-se que os tumores podem ser consequência de recombinação ilegítima. A recombinação não homóloga é uma ferramenta de pesquisa muito poderosa e amplamente utilizada.

Recombinação específica do local

Como o próprio nome indica, nesse tipo de recombinação é realizada uma troca de segmentos curtos em locais específicos. Na recombinação específica do local, a ordem dos genes pode ser alterada e novas informações podem até ser adicionadas a eles.

Transposição

Nesse caso, há um movimento de segmentos curtos de cromossomos de um local do genoma para outro, podendo ou não deixar uma cópia no local anterior. Em um estudo realizado pelo Departamento de Biologia Evolutiva da Universidade Autônoma de Barcelona, ​​​​foi possível demonstrar que alguns tipos de cruzamentos genéticos favorecem a transposição de certas sequências cromossômicas nos genes da mosca da fruta (Drosophila melanogaster ) .

Diferenças entre recombinação genética e cruzamento artificial

Cruzamento ou cruzamento genético artificial, ao contrário da recombinação genética, é a troca de material genético que não poderia ser transmitido durante a reprodução natural de um organismo.

Atualmente, os casos mais comuns de cruzamento genético artificial podem ser observados em animais e plantas. É muito comum cruzar duas ou mais espécies para obter uma “melhoria” ou modificação de suas características genéticas. Por exemplo, os cruzamentos são feitos em cães, para criar uma nova raça ou alterar seu tamanho ou outras características, como cor ou tipo de pelagem. Da mesma forma, é frequente cruzar diferentes plantas para torná-las mais resistentes ou para ter um aspecto estético particular. O mesmo é feito com as frutas.

Bibliografia

  • Pierce, BA Genetics, uma abordagem conceitual. (2020). Madri. Pan-americano.
  • García Guerreiro, MP O que faz com que os elementos transponíveis se movam no genoma da Drosophila . (2012). Hereditariedade 108(5): 461-468.
  • Watson, J.D.; Berry, A. DNA: O Segredo da Vida . (2004). Estados Unidos. Seta.
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Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

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