genetische recombinatie definitie
genetische recombinatie vindt plaats wanneer genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen twee verschillende chromosomen of tussen verschillende regio ‘ s binnen hetzelfde chromosoom. We kunnen het waarnemen in zowel eukaryoten (zoals dieren en planten) en prokaryoten (zoals archaea en bacteriën). Houd er rekening mee dat in de meeste gevallen, om een uitwisseling te laten plaatsvinden, de sequenties die de verwisselde gebieden bevatten tot op zekere hoogte homoloog of vergelijkbaar moeten zijn.,
het proces vindt van nature plaats en kan ook in het laboratorium worden uitgevoerd. De recombinatie verhoogt de genetische diversiteit in het seksueel reproduceren van organismen en kan een organisme toestaan om op nieuwe manieren te functioneren.
voorbeelden van genetische recombinatie
een deel van uw aanmaak
genetische recombinatie komt van nature voor in meiose. Meiosis is het proces van celdeling dat in eukaryotes, zoals mensen en andere zoogdieren voorkomt, om nakomelingen te produceren. In dit geval gaat het om een oversteek., Wat er gebeurt is dat twee chromosomen, één van elke ouder, paren met elkaar. Vervolgens kruist of overlapt een segment van het andere segment. Dit zorgt voor het verwisselen van een deel van hun materiaal, zoals u kunt zien in de afbeelding hieronder. Wat we uiteindelijk krijgen is een nieuwe combinatie van genen die voorheen niet bestonden en niet identiek is aan de genetische informatie van beide ouders. Merk op dat de recombinatie ook in mitose wordt waargenomen, maar het komt niet zo vaak in mitose voor zoals het in meiosis doet.,
natuurlijke zelfgenezing
de cel kan ook recombinatieherstel ondergaan, bijvoorbeeld als hij merkt dat er een schadelijke breuk in het DNA is: het soort breuk dat in beide strengen voorkomt. Wat we waarnemen is een uitwisseling tussen het gebroken DNA en een homoloog gebied van DNA dat de gaten zal vullen. Er zijn ook andere manieren die recombinatie wordt gebruikt om DNA te herstellen.
functies van genetische recombinatie
we hebben al enkele gevolgen van genetische recombinatie behandeld, maar in dit hoofdstuk zullen we de Recombinant-DNA-technologie bespreken., Dit is een relatief nieuwe technologie die wetenschappers toestaat om genen en organismen te veranderen door DNA te manipuleren. Wat dit zo belangrijk maakt, is het feit dat het ons inzicht in ziekten heeft verbeterd en daardoor onze manieren om ze te bestrijden heeft uitgebreid.
zoals u zou verwachten, worden DNA-segmenten in deze technologie samengevoegd. Bijvoorbeeld, kan een gen uit een mens worden gesneden en in het DNA van een bacterie worden geïntroduceerd. De bacterie zal dan in staat zijn om menselijke eiwitten te produceren die anders alleen door mensen worden gemaakt., Hetzelfde wordt gedaan in gentherapie. Laten we aannemen dat een persoon geboren is zonder een bepaald essentieel gen, en lijdt aan een ziekte als gevolg van de afwezigheid van dat gen. Wetenschappers kunnen nu het ontbrekende gen in het genoom van die persoon introduceren door een virus te gebruiken dat mensen infecteert. Eerst voegen ze het benodigde gen samen met het DNA van het virus en dan stellen ze de persoon bloot aan dat virus. Aangezien alle virussen hun DNA met het DNA van hun gastheer mengen, eindigt het gen dat door de wetenschappers wordt toegevoegd deel van het genoom van de persoon.,
typen genetische recombinatie
wetenschappers hebben de volgende typen recombinatie in de natuur waargenomen:
-
- homologe (algemene) recombinatie: zoals de naam al aangeeft, komt dit type voor tussen DNA-moleculen van vergelijkbare sequenties. Onze cellen voeren algemene recombinatie uit tijdens meiosis.
-
- niet-homologe (onwettige) recombinatie: ook hier spreekt de naam voor zich. Dit type komt tussen de molecules van DNA voor die niet noodzakelijk gelijkaardig zijn., Vaak zal er een mate van overeenkomst tussen de sequenties zijn, maar het is niet zo duidelijk als het zou zijn in homologe recombinaties.
-
- locatiespecifieke recombinatie: dit wordt waargenomen tussen specifieke, zeer korte sequenties, die meestal overeenkomsten bevatten.
- mitotische recombinatie: dit gebeurt niet tijdens de mitose, maar tijdens de interfase, de rustfase tussen mitotische divisies., Het proces is vergelijkbaar met dat in meiotische recombinatie, en heeft zijn mogelijke voordelen, maar het is meestal schadelijk en kan leiden tot tumoren. Dit type van recombinatie wordt verhoogd wanneer cellen aan straling worden blootgesteld.
-
- conjugatie is waar genen van het ene organisme aan het andere worden gedoneerd nadat ze in contact zijn geweest. Op elk punt, wordt het contact verloren en de genen die aan de ontvanger werden geschonken vervangen hun equivalenten in zijn chromosoom., Wat de nakomelingen uiteindelijk hebben is een mix van eigenschappen van verschillende bacteriestammen.
-
- transformatie: hier verwerft het organisme nieuwe genen door naakt DNA uit zijn omgeving op te nemen. De bron van het vrije DNA is een andere bacterie die is gestorven, en daarom werd zijn DNA vrijgegeven aan het milieu.
prokaryotische cellen kunnen recombinatie ondergaan door middel van een van deze drie processen:
- transductie is genoverdracht die wordt gemedieerd door virussen. Virussen genaamd bacteriofagen vallen bacteriën aan en dragen de genen van de ene bacterie naar de andere.,
- gen-een sequentie van nucleotiden op een chromosoom. Genen worden doorgegeven van ouders op nakomelingen en zijn de determinanten van de eigenschappen van een organisme.
- genoom-de volledige set genen die tot een organisme of een cel behoort. Elke menselijke cel met een kern heeft een kopie van het gehele genoom van de persoon.
- homologie-gelijkenis van de structuur, oorsprong of positie van twee of meer structuren, ongeacht hun functies.,
- meiose-een proces van celdeling dat resulteert in dochtercellen die de helft van de hoeveelheid chromosomen bevatten die de oudercellen bevatten.
Quiz
1. Recombinatie vermindert de genetische diversiteit binnen een soort.
A. True
B. False
2. Genetische recombinatie in het proces van meiose omvat:
A. springen
B. Crossing-over
C. kruipen
D., Repareer
3. Welk van het volgende is geen vorm van genetische recombinatie die in prokaryotes voorkomt?
A. transformatie
B. integratie
C. conjugatie
D. transductie
