rekombinacja genetyczna definicja
rekombinacja genetyczna występuje, gdy materiał genetyczny jest wymieniany między dwoma różnymi chromosomami lub między różnymi regionami w obrębie tego samego chromosomu. Możemy go obserwować zarówno u eukariotów (jak zwierzęta i rośliny), jak i prokariotów (jak archeea i bakterie). Należy pamiętać, że w większości przypadków, aby doszło do wymiany, sekwencje zawierające wymieniane regiony muszą być homologiczne lub do pewnego stopnia podobne.,
proces występuje naturalnie i może być również przeprowadzany w laboratorium. Rekombinacja zwiększa różnorodność genetyczną organizmów rozmnażających się płciowo i może pozwolić organizmowi funkcjonować w nowy sposób.
przykłady rekombinacji genetycznej
część procesu rekombinacji genetycznej
rekombinacja genetyczna zachodzi naturalnie w mejozie. Mejoza to proces podziału komórek, który zachodzi u eukariotów, takich jak ludzie i inne ssaki, w celu wytworzenia potomstwa. W tym przypadku wiąże się to z przejściem., Dzieje się tak, że dwa chromosomy, po jednym od każdego rodzica, łączą się w pary. Następnie segment z jednego przecina lub nakłada się na segment z drugiego. Pozwala to na wymianę niektórych z ich materiałów, jak widać na poniższej ilustracji. W końcu otrzymujemy nową kombinację genów, które wcześniej nie istniały i nie są identyczne z informacjami genetycznymi żadnego z rodziców. Zauważ, że rekombinacja jest również obserwowana w mitozie, ale nie występuje tak często w mitozie, jak w mejozie.,
Naturalne Samouzdrawianie
komórka może również poddać się naprawie rekombinacyjnej, na przykład, jeśli zauważy, że w DNA występuje szkodliwe pęknięcie: rodzaj pęknięcia, który występuje w obu nitkach. Obserwujemy wymianę między uszkodzonym DNA a homologicznym regionem DNA, który wypełni luki. Istnieją również inne sposoby, że rekombinacja jest używana do naprawy DNA.
funkcje rekombinacji genetycznej
omówiliśmy już pewne konsekwencje rekombinacji genetycznej, ale w tej sekcji omówimy technologię rekombinacji DNA., Jest to stosunkowo nowa technologia, która pozwala naukowcom zmieniać geny i organizmy poprzez manipulowanie DNA. To, co sprawia, że jest to tak ważne, to fakt, że poprawiło to nasze rozumienie chorób i w konsekwencji rozszerzyło nasze sposoby walki z nimi.
jak można się spodziewać, segmenty DNA są połączone ze sobą w tej technologii. Na przykład gen można wyciąć z człowieka i wprowadzić do DNA bakterii. Bakteria będzie wtedy w stanie produkować ludzkie białko, które w przeciwnym razie jest wytwarzane tylko przez ludzi., To samo dzieje się w terapii genowej. Załóżmy, że osoba rodzi się bez określonego istotnego genu i cierpi na chorobę z powodu braku tego genu. Naukowcy mogą teraz wprowadzić brakujący Gen do genomu tej osoby za pomocą wirusa, który infekuje ludzi. Najpierw łączą potrzebny Gen Z DNA wirusa, a następnie narażają osobę na ten wirus. Ponieważ wszystkie wirusy mieszają swoje DNA z DNA gospodarza, gen, który jest dodawany przez naukowców kończy się częścią genomu osoby.,
rodzaje rekombinacji genetycznej
naukowcy zaobserwowali następujące rodzaje rekombinacji w przyrodzie:
-
- rekombinacja homologiczna (ogólna): jak sama nazwa wskazuje, ten typ zachodzi między cząsteczkami DNA o podobnych sekwencjach. Nasze komórki przeprowadzają ogólną rekombinację podczas mejozy.
-
- niehomologiczna (nieślubna) rekombinacja: ponownie nazwa jest samoistna. Ten typ występuje między cząsteczkami DNA, które niekoniecznie są podobne., Często istnieje stopień podobieństwa między sekwencjami, ale nie jest to tak oczywiste, jak byłoby to w rekombinacjach homologicznych.
-
- rekombinacja Site-specific: obserwuje się to między konkretnymi, bardzo krótkimi sekwencjami, Zwykle zawierającymi podobieństwa.
- rekombinacja Mitotyczna: nie dzieje się to w rzeczywistości podczas mitozy, ale podczas interfazy, która jest fazą spoczynkową między podziałami mitotycznymi., Proces ten jest podobny do tego w rekombinacji mejotycznej i ma swoje możliwe zalety, ale zwykle jest szkodliwy i może powodować nowotwory. Ten rodzaj rekombinacji zwiększa się, gdy komórki są narażone na promieniowanie.
komórki prokariotyczne mogą ulegać rekombinacji poprzez jeden z tych trzech procesów:
-
- Koniugacja polega na przekazywaniu genów z jednego organizmu do drugiego po ich kontakcie. W każdym momencie kontakt zostaje utracony, a geny przekazane biorcy zastępują swoje odpowiedniki w chromosomie., To, co kończy się potomstwem, to mieszanka cech różnych szczepów bakterii.
-
- transformacja: to tutaj organizm nabywa nowe geny, pobierając nagie DNA ze swojego otoczenia. Źródłem wolnego DNA jest inna bakteria, która umarła, a zatem jej DNA zostało uwolnione do środowiska.
- Transdukcja to transfer genów za pośrednictwem wirusów. Wirusy zwane bakteriofagami atakują bakterie i przenoszą geny z jednej bakterii do drugiej.,
- Gen – Sekwencja nukleotydów na chromosomie. Geny są przekazywane z rodziców na potomstwo i są wyznacznikami cech organizmu.
- Genom – kompletny zestaw genów należący do organizmu lub komórki. Każda ludzka komórka zawierająca jądro posiada kopię całego genomu danej osoby.
- Homologia – podobieństwo struktury, pochodzenia lub położenia dwóch lub więcej struktur, niezależnie od ich funkcji.,
- mejoza – proces podziału komórek, w wyniku którego komórki potomne zawierają połowę ilości chromosomów, które zawierały komórki macierzyste.
Quiz
1. Rekombinacja zmniejsza różnorodność genetyczną w obrębie gatunku.
A. True
B. False
2. Rekombinacja genetyczna w procesie mejozy polega na:
A. Skacząca
B. Skacząca
C. Skacząca
D., Naprawa
3. Która z poniższych sytuacji nie jest formą rekombinacji genetycznej, która występuje u prokariotów?
A. transformacja
B. Integracja
C. Koniugacja
D. Transdukcja
