Tabla de Contenidos
1800-luvun puolivälissä itävaltalainen luonnontieteilijä Gregor Mendel aloitti kukkasiementen risteyttämisen ja loi perustan perinnöllisten ominaisuuksien tutkimukselle ja genetiikan tieteelle. Toinen geneettisen risteytystutkimuksen pioneeri oli englantilainen luonnontieteilijä Charles Darwin, joka myös tutki lajien geneettisiä yhtäläisyyksiä kehittääkseen evoluutioteoriaansa.
Tällä hetkellä tiedetään, että erilaiset elementit osallistuvat geneettiseen rekombinaatioon. Ymmärtääksesi, mitä se on ja miten se tuotetaan, on välttämätöntä tuntea joitain siihen liittyviä käsitteitä. Ja tähän käytämme esimerkkinä ihmistä, jolla, kuten muillakin elävillä olennoilla, on genomi ( tässä tapauksessa ”ihmisen genomi”) tai tiettyjen geenien joukko .
Genomi on organismin geneettinen materiaali eli sen geenit , jotka koostuvat deoksiribonukleiinihappomolekyyleistä (DNA) , jotka ryhmitellään muodostaen solurakenteita, joita kutsutaan kromosomeiksi , kun solut ovat jakautumassa. Geenit antavat organismille sen erityispiirteet.
Ihmisen eukaryoottisoluissa, tarkemmin niiden ytimessä, on kromatiini . Kromatiini näyttää nipun säikeiltä ja se on ryhmitelty muodostamaan organisoituja kromosomeja. Kromosomit , sana, joka tulee kreikan sanoista chroma , color ja soma , body, ovat monimutkaisia rakenteita, jotka muodostuvat valtavasta määrästä DNA-ketjuja, jotka sisältävät elävien olentojen geneettistä tietoa ja jotka muodostuvat (”pakattu”), kun solut ovat aikoo erota Sen muoto muistuttaa kirjainta ”X”. Kromosomin ”x”:n muodostavat osat tai käsivarret tunnetaan kromatideina, ja jokaisessa niistä on useita alleeleja ., jotka ovat erityisiä tiloja, jotka sisältävät tietoa erilaisista geneettisistä ominaisuuksista. Alleelit ovat variantteja tai vaihtoehtoisia muotoja, joita kukin geeni esittää .
Ottamalla nämä määritelmät huomioon, katsokaamme nyt mitä geneettinen rekombinaatio on ja miten se tapahtuu. Jotta organismin lisääntyminen onnistuisi, tapahtuu solujen jakautumista tai meioosia . Ja juuri tämän prosessin aikana tapahtuu geneettinen rekombinaatio , geenien vaihto. Eli äidin ja isän kromosomit ryhmitellään, vaihtavat osia keskenään ja muodostavat uusia yhdistelmiä. Tämä johtaa uuteen yksilöön, jolla on uudet ja erilaiset ominaisuudet, mutta joka on sukua ja samankaltaista vanhempien ominaisuuksien kanssa, vain että nämä on ryhmitelty eri tavoin ja ainutlaatuisia uudelle yksilölle (paitsi monotsygoottisten kaksosten tapauksessa).
geneettinen risteytys
Geneettisen rekombinaation aikana on vaihe, joka tunnetaan nimellä genetic crossover tai crossing-over englanniksi. Kromosomit tulevat yhteen ja risteytyvät, ja kunkin DNA-segmentistä tulee osa toista. Tällä tavalla uuden yksilön kromosomit kopioidaan, välitetään ja luodaan.
Geneettinen rekombinaatio on välttämätöntä lajien evoluution kannalta. Suurempi geneettinen monimuotoisuus edistää parempaa kykyä sopeutua ympäristöön. Siksi mitä suurempi yksilöiden geneettinen rekombinaatio populaatiossa on, sitä enemmän heillä on mahdollisuuksia sopeutua ympäristön vaihteluihin.
Geneettisen rekombinaation tyypit
Geneettisiä rekombinaatioita on erilaisia: homologinen, ei-homologinen, paikkaspesifinen ja transpositio. Seuraavaksi analysoimme jokaista niistä.
homologinen rekombinaatio
Tämän tyyppinen geneettinen rekombinaatio on yleisin. Homologinen rekombinaatio on samanlaisten kromosomisekvenssien yhdistelmä . Se tapahtuu pääasiassa, kun munasolu ja siittiö yhdistyvät ja meioosi tai solujen lisääntyminen alkaa. Tällä hetkellä vanhempien kromosomit asettuvat riviin niin, että samanlaiset tai homologiset DNA-segmentit ovat vastakkain. Sitten ne risteytyvät, mikä johtaa geneettisen materiaalin vaihtoon, luoden uusia geeniyhdistelmiä. Homologisessa rekombinaatiossa geenien järjestys ei muutu.
Rekombinaatio B-soluissa
Toinen geneettinen rekombinaatio on se, joka tapahtuu tietyntyyppisissä valkosoluissa, joita kutsutaan B-lymfosyyteiksi ja jotka liittyvät kehon immuniteettiin. Tässä tapauksessa nämä solut suorittavat vaihdon, jota kutsutaan immunoglobuliiniluokan vaihtamiseksi. Siten ne suosivat antigeenien ja syöpäsolujen tunnistamista niiden poistamiseksi kehosta.
ei-homologinen rekombinaatio
Tämä on sellaisten kromosomien osien rekombinaatio, jotka eivät ole homologisia tai samankaltaisia . Sitä kutsutaan myös ”laittomaksi rekombinaatioksi”. Eukaryoottisoluissa ei-homologinen rekombinaatio on yleistä, kun geeninhakukoneisto on toiminnassa. Tämä prosessi pyrkii korjaamaan vahingoittuneet kromosomien segmentit yhdistämällä ne muihin, jotka eivät olleet osa samaa sekvenssiä.
Ei-homologinen rekombinaatio johtaa yleensä mutaatioihin , koska se aiheuttaa muutoksen geenien toiminnassa. Esimerkiksi uskotaan, että kasvaimet voivat olla seurausta laittomasta rekombinaatiosta. Ei-homologinen rekombinaatio on erittäin tehokas ja laajalti käytetty tutkimustyökalu.
Paikkakohtainen rekombinaatio
Kuten sen nimi osoittaa, tämän tyyppisessä rekombinaatiossa lyhyiden segmenttien vaihto suoritetaan tietyissä paikoissa. Paikkaspesifisessä rekombinaatiossa geenien järjestystä voidaan muuttaa ja niihin voidaan jopa lisätä uutta tietoa.
Transponointi
Tässä tapauksessa lyhyitä kromosomisegmenttejä liikkuu genomin paikasta toiseen, ja se voi jättää kopion edelliseen paikkaan tai jättää jättämättä. Barcelonan autonomisen yliopiston evoluutiobiologian laitoksen tekemässä tutkimuksessa pystyttiin osoittamaan, että tietyntyyppiset geneettiset risteytykset suosivat tiettyjen kromosomisekvenssien transpositiota hedelmäkärpäsen (Drosophila melanogaster) geeneissä .
Erot geneettisen rekombinaation ja keinotekoisen risteytymisen välillä
Ristittäminen tai keinotekoinen geneettinen risteytys, toisin kuin geneettinen rekombinaatio, on sellaisen geneettisen materiaalin vaihtoa, jota ei voitu siirtää organismin luonnollisen lisääntymisen aikana.
Tällä hetkellä yleisimmät keinotekoisen geneettisen risteytyksen tapaukset voidaan havaita eläimissä ja kasveissa. On hyvin yleistä risteyttää kaksi tai useampia lajeja niiden geneettisten ominaisuuksien ”parannuksen” tai muuntamisen saamiseksi. Esimerkiksi koirille tehdään risteyksiä uuden rodun luomiseksi tai niiden koon tai muiden ominaisuuksien, kuten turkin värin tai tyypin, muuttamiseksi. Samoin on yleistä risteyttää eri kasveja, jotta ne kestävät paremmin tai niillä on tietty esteettinen näkökulma. Sama tehdään hedelmien kanssa.
Bibliografia
- Pierce, BA Genetics, käsitteellinen lähestymistapa. (2020). Madrid. Pan American.
- García Guerreiro, MP Mikä saa transponoitavat elementit liikkumaan Drosophilan genomissa . (2012). Perinnöllisyys 108(5): 461-468.
- Watson, J.D.; Berry, A. DNA: Elämän salaisuus . (2004). USA. Nuoli.
