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Genetische Rekombinationsdefinition

Genetische Rekombination tritt auf, wenn genetisches Material zwischen zwei verschiedenen Chromosomen oder zwischen verschiedenen Regionen innerhalb desselben Chromosoms ausgetauscht wird. Wir können es sowohl bei Eukaryoten (wie Tieren und Pflanzen) als auch bei Prokaryoten (wie Archaeen und Bakterien) beobachten. Beachten Sie, dass die Sequenzen, die die vertauschten Regionen enthalten, in den meisten Fällen homolog oder in gewissem Maße ähnlich sein müssen, damit ein Austausch stattfindet.,

Der Prozess findet natürlich statt und kann auch im Labor durchgeführt werden. Die Rekombination erhöht die genetische Vielfalt in sexuell reproduzierenden Organismen und kann es einem Organismus ermöglichen, auf neue Weise zu funktionieren.

Beispiele für genetische Rekombination

Teil Ihrer Herstellung

Genetische Rekombination tritt natürlich bei Meiose auf. Meiose ist der Prozess der Zellteilung, der bei Eukaryoten wie Menschen und anderen Säugetieren auftritt, um Nachkommen zu produzieren. In diesem Fall geht es um das Überqueren., Was passiert, ist, dass zwei Chromosomen, eines von jedem Elternteil, miteinander paaren. Als nächstes kreuzt ein Segment von einem Segment ein Segment des anderen oder überlappt es. Dies ermöglicht den Austausch eines Teils ihres Materials, wie Sie in der Abbildung unten sehen können. Was wir am Ende haben, ist eine neue Kombination von Genen, die vorher nicht existierten und mit der genetischen Information beider Elternteile nicht identisch sind. Beachten Sie, dass Rekombination auch bei Mitose beobachtet wird, aber bei Mitose nicht so häufig auftritt wie bei Meiose.,

Natürliche Selbstheilung

Die Zelle kann auch rekombinativ repariert werden, wenn sie beispielsweise feststellt, dass ein schädlicher Bruch in der DNA vorliegt: die Art von Bruch, der in beiden Strängen auftritt. Was wir beobachten, ist ein Austausch zwischen der gebrochenen DNA und einer homologen Region der DNA, die die Lücken füllen wird. Es gibt auch andere Möglichkeiten, wie die Rekombination zur Reparatur von DNA verwendet wird.

Funktionen der genetischen Rekombination

Wir haben bereits einige der Folgen der genetischen Rekombination behandelt, aber in diesem Abschnitt werden wir rekombinante DNA-Technologie diskutieren., Dies ist eine relativ neue Technologie, die es Wissenschaftlern ermöglicht, Gene und Organismen durch Manipulation von DNA zu verändern. Was dies so wichtig macht, ist die Tatsache, dass es unser Verständnis von Krankheiten verbessert und folglich unsere Möglichkeiten, sie zu bekämpfen, erweitert hat.

Wie zu erwarten sind DNA-Segmente in dieser Technologie miteinander verbunden. Zum Beispiel kann ein Gen von einem Menschen ausgeschnitten und in die DNA eines Bakteriums eingeführt werden. Das Bakterium kann dann menschliches Protein produzieren, das sonst nur vom Menschen hergestellt wird., Das Gleiche geschieht in der Gentherapie. Nehmen wir an, eine Person wird ohne ein bestimmtes essentielles Gen geboren und leidet aufgrund des Fehlens dieses Gens an einer Krankheit. Wissenschaftler können nun das fehlende Gen in das Genom dieser Person einführen, indem sie ein Virus verwenden, das den Menschen infiziert. Zuerst verbinden sie das benötigte Gen mit der DNA des Virus und setzen dann die Person diesem Virus aus. Da alle Viren ihre DNA mit der DNA ihres Wirts vermischen, ist das Gen, das von den Wissenschaftlern hinzugefügt wird, Teil des Genoms der Person.,

Arten der genetischen Rekombination

Wissenschaftler haben die folgenden Arten der Rekombination in der Natur beobachtet:

• • Homologe (allgemeine) Rekombination: Wie der Name schon sagt, tritt dieser Typ zwischen DNA-Molekülen ähnlicher Sequenzen auf. Unsere Zellen führen während der Meiose eine allgemeine Rekombination durch.

• • Nichthomologe (illegitime) Rekombination: Auch hier ist der Name selbsterklärend. Dieser Typ tritt zwischen DNA-Molekülen auf, die nicht unbedingt ähnlich sind., Oft wird es eine gewisse Ähnlichkeit zwischen den Sequenzen geben, aber es ist nicht so offensichtlich wie bei homologen Rekombinationen.

• • Ortsspezifische Rekombination: Dies wird zwischen bestimmten, sehr kurzen Sequenzen beobachtet, die normalerweise Ähnlichkeiten enthalten.

• Mitotische Rekombination: Dies geschieht nicht während der Mitose, sondern während der Interphase, der Ruhephase zwischen mitotischen Divisionen., Der Prozess ähnelt dem bei der meiotischen Rekombination und hat seine möglichen Vorteile, ist jedoch normalerweise schädlich und kann zu Tumoren führen. Diese Art der Rekombination wird erhöht, wenn Zellen Strahlung ausgesetzt sind.

Prokaryotische Zellen können durch einen dieser drei Prozesse einer Rekombination unterzogen werden:

• • Hier werden Gene von einem Organismus zum anderen gespendet, nachdem sie in Kontakt gekommen sind. An jedem Punkt geht der Kontakt verloren und die Gene, die an den Empfänger gespendet wurden, ersetzen ihre Äquivalente in seinem Chromosom., Was der Nachwuchs am Ende hat, ist eine Mischung aus Merkmalen verschiedener Bakterienstämme.

• • Transformation: Hier erwirbt der Organismus neue Gene, indem er nackte DNA aus seiner Umgebung aufnimmt. Die Quelle der freien DNA ist ein anderes Bakterium, das gestorben ist, und daher wurde seine DNA an die Umwelt freigesetzt.

• Transduktion ist ein Gentransfer, der durch Viren vermittelt wird. Viren, sogenannte Bakteriophagen, greifen Bakterien an und tragen die Gene von einem Bakterium zum anderen.,

• Gen-Eine Sequenz von Nukleotiden auf einem Chromosom. Gene werden von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben und sind die Determinanten der Eigenschaften eines Organismus.
• Genom-Der vollständige Satz von Genen, die zu einem Organismus oder einer Zelle gehören. Jede menschliche Zelle, die einen Kern enthält, hat eine Kopie des gesamten Genoms der Person.
• Homologie – Ähnlichkeit der Struktur, Herkunft oder position von zwei oder mehr Strukturen, unabhängig von Ihren Funktionen.,
• Meiose-Ein Prozess der Zellteilung, der dazu führt, dass Tochterzellen die Hälfte der Chromosomenmenge enthalten, die die Elternzellen enthalten.

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1. Die Rekombination verringert die genetische Vielfalt innerhalb einer Spezies.
A. True
B. False

2. Genetische Rekombination im Prozess der Meiose beinhaltet:
A. Springen
B. Crossing-over
C. Crawling
D., Reparatur

3. Welche der folgenden ist keine Form der genetischen Rekombination, die bei Prokaryoten auftritt?
A. Transformation
B. Integration
C. Konjugation
D. Transduktion