Tabla de Contenidos
I midten af det 19. århundrede var den østrigske naturforsker Gregor Mendel pioner inden for krydsning af blomsterfrø og lagde grundlaget for studiet af arvelige egenskaber og genetikvidenskaben. En anden pioner inden for studiet af genetisk krydsning var den engelske naturforsker Charles Darwin, som også studerede de genetiske ligheder mellem arter for at udvikle sin evolutionsteori.
I øjeblikket er det kendt, at forskellige elementer deltager i genetisk rekombination. For at forstå, hvad det er, og hvordan det er produceret, er det vigtigt at kende nogle relaterede begreber. Og til dette vil vi bruge mennesket som et eksempel, der ligesom resten af levende væsener har et genom (i dette tilfælde “det menneskelige genom”) eller sæt af specifikke gener .
Genomet er det genetiske materiale af en organisme , det vil sige dens gener , der består af deoxyribonukleinsyre (DNA) molekyler , som er grupperet sammen for at danne cellulære strukturer kaldet kromosomer , når celler er ved at dele sig. Gener giver en organisme dens særlige egenskaber.
I et menneskes eukaryote celler, mere specifikt i deres kerne, er kromatinet . Kromatin ser ud som et bundt af tråde og er grupperet sammen for at danne organiserede kromosomer. Kromosomer , et ord der kommer fra det græske chroma , farve og soma , krop, er komplekse strukturer dannet af en enorm mængde DNA-kæder, der indeholder levende væseners genetiske information, og som dannes (“pakkes”), når celler de er vil skilles Dens form ligner bogstavet “X”. De dele eller arme, der danner “x” af kromosomet, er kendt som kromatider , og hver enkelt har flere alleler ., som er de specifikke rum, der indeholder informationen for de forskellige genetiske egenskaber. Allelerne er de varianter eller alternative former, som hvert gen præsenterer .
Med disse definitioner i betragtning, lad os nu se, hvad genetisk rekombination er, og hvordan det opstår. For at reproduktionen af en organisme skal lykkes, finder celledeling eller meiose sted . Og det er under denne proces, at genetisk rekombination sker , udveksling af gener. Det vil sige, at mors og fars kromosomer grupperes, udskifter nogle af deres dele og danner nye kombinationer. Dette resulterer i et nyt individ med nye og anderledes karakteristika, men som er relateret til og ligner forældrenes karakteristika, kun at disse er grupperet på forskellige måder og unikke for det nye individ (undtagen i tilfælde af enæggede tvillinger).
genetisk krydsning
Under genetisk rekombination er der en fase kendt som genetisk crossover eller crossing-over på engelsk. Kromosomer samles og krydser hinanden, og et DNA-segment fra hver bliver en del af den anden. På denne måde bliver det nye individs kromosomer kopieret, transmitteret og skabt.
Genetisk rekombination er afgørende for arternes udvikling. Større genetisk diversitet fremmer en bedre evne til at tilpasse sig miljøet. Derfor, jo større genetisk rekombination af individer i en population, jo flere muligheder har de for at tilpasse sig miljømæssige variationer.
Typer af genetisk rekombination
Der er forskellige typer af genetisk rekombination: homolog, ikke-homolog, stedspecifik og transposition. Dernæst analyserer vi hver af dem.
homolog rekombination
Denne type genetisk rekombination er den mest almindelige. Homolog rekombination er kombinationen af lignende sekvenser af kromosomer . Det opstår hovedsageligt, når æg og sæd forenes, og meiose eller celle-reproduktion begynder. På dette tidspunkt står forældrenes kromosomer på linje, så lignende eller homologe segmenter af DNA står over for hinanden. De blander sig derefter, hvilket resulterer i en udveksling af genetisk materiale, hvilket skaber nye kombinationer af gener. Ved homolog rekombination ændres genernes rækkefølge ikke.
Rekombination i B-celler
En anden genetisk rekombination er den, der forekommer i en type hvide blodlegemer kaldet B-lymfocytter , relateret til kroppens immunitet. I dette tilfælde udfører disse celler en udveksling kaldet immunoglobulinklasseskift. Således favoriserer de genkendelsen af antigener og kræftceller for at fjerne dem fra kroppen.
ikke-homolog rekombination
Dette er rekombinationen af dele af kromosomer, der ikke er homologe eller lignende . Det er også kendt som “illegitim rekombination”. I eukaryote celler er ikke-homolog rekombination almindelig, når genhentningsmaskineriet er på arbejde. Denne proces søger at reparere de berørte segmenter af kromosomerne og forbinde dem med andre, der ikke var en del af den samme sekvens.
Ikke-homolog rekombination resulterer generelt i mutationer , da det producerer en ændring i genernes funktion. For eksempel menes det, at tumorer kan være konsekvensen af illegitim rekombination. Ikke-homolog rekombination er et meget kraftfuldt og meget brugt forskningsværktøj.
Stedspecifik rekombination
Som navnet indikerer, udføres i denne type rekombination en udveksling af korte segmenter på specifikke steder. Ved stedspecifik rekombination kan rækkefølgen af gener ændres, og ny information kan endda tilføjes til dem.
Omrokering
I dette tilfælde er der en bevægelse af korte segmenter af kromosomer fra et sted i genomet til et andet, og kan eller kan ikke efterlade en kopi på det tidligere sted. I en undersøgelse udført af Institut for Evolutionær Biologi ved det autonome universitet i Barcelona var det muligt at påvise, at nogle typer genetiske krydsninger favoriserer transponering af visse kromosomsekvenser i generne fra frugtfluen (Drosophila melanogaster ) .
Forskelle mellem genetisk rekombination og kunstig krydsning
Krydsning eller kunstig genetisk krydsning, i modsætning til genetisk rekombination, er udveksling af genetisk materiale, der ikke kunne overføres under den naturlige reproduktion af en organisme.
I øjeblikket kan de mest almindelige tilfælde af kunstig genetisk krydsning observeres hos dyr og planter. Det er meget almindeligt at krydse to eller flere arter for at opnå en “forbedring” eller modifikation af deres genetiske egenskaber. For eksempel laves krydsninger i hunde, for at skabe en ny race eller ændre deres størrelse eller andre egenskaber, såsom farve eller type pels. Ligeledes er det hyppigt at krydse forskellige planter for at gøre dem mere modstandsdygtige eller for at have et særligt æstetisk aspekt. Det samme gør man med frugterne.
Bibliografi
- Pierce, BA Genetik, en konceptuel tilgang. (2020). Madrid. Panamerikansk.
- García Guerreiro, MP Hvad får transponerbare elementer til at bevæge sig i Drosophila-genomet . (2012). Heredity 108(5): 461-468.
- Watson, J.D.; Berry, A. DNA: Livets hemmelighed . (2004). USA. Pil.
