Tabla de Contenidos
A 19. század közepén Gregor Mendel osztrák természettudós úttörő szerepet játszott a virágmagok keresztezésében, és lefektette az örökletes tulajdonságok tanulmányozásának és a genetika tudományának alapjait. A genetikai keresztezés tanulmányozásának másik úttörője Charles Darwin angol természettudós volt, aki a fajok közötti genetikai hasonlóságokat is tanulmányozta, hogy kidolgozza evolúciós elméletét.
Jelenleg ismert, hogy különböző elemek vesznek részt a genetikai rekombinációban. Ahhoz, hogy megértsük, mi ez és hogyan állítják elő, elengedhetetlen néhány kapcsolódó fogalom ismerete. És erre példaként az embert fogjuk felhozni, amely a többi élőlényhez hasonlóan rendelkezik genommal ( jelen esetben az „emberi genommal”) vagy meghatározott génkészlettel .
A genom egy organizmus genetikai anyaga , vagyis génjei , amelyek dezoxiribonukleinsav (DNS) molekulákból állnak , amelyek csoportosulnak, és a sejtek osztódása előtt kromoszómáknak nevezett sejtstruktúrákat alkotnak. A gének adják a szervezet sajátos jellemzőit.
Az emberi lény eukarióta sejtjeiben, pontosabban a sejtmagjukban található a kromatin . A kromatin szálkötegnek tűnik, és csoportosulva szervezett kromoszómákat alkot. A kromoszómák , egy szó, amely a görög chroma , color és soma , test szóból származik , összetett struktúrák, amelyeket hatalmas mennyiségű DNS-lánc alkot, amelyek az élőlények genetikai információit tartalmazzák, és amelyek akkor jönnek létre („csomagolva”), amikor a sejt szét fog válni Alakja az „X” betűhöz hasonlít. A kromoszóma „x”-jét alkotó részek vagy karok kromatidákként ismertek, és mindegyiknek több allélja van., amelyek azok a specifikus terek, amelyek a különféle genetikai jellemzőkre vonatkozó információkat tartalmazzák. Az allélok azok a változatok vagy alternatív formák, amelyeket az egyes gének bemutatnak .
Ezeket a meghatározásokat figyelembe véve nézzük meg, mi a genetikai rekombináció, és hogyan történik. Ahhoz, hogy egy szervezet szaporodása sikeres legyen, sejtosztódás vagy meiózis megy végbe . És ez a folyamat során történik a genetikai rekombináció , a gének cseréje. Vagyis az anya és az apa kromoszómái csoportosulnak, egyes részeiket felcserélik és új kombinációkat alkotnak. Ez egy új egyedet eredményez, új és eltérő tulajdonságokkal, de rokon és hasonló a szülők tulajdonságaihoz, csak hogy ezek különböző módon csoportosulnak és egyediek az új egyedre (kivéve az egypetéjű ikrek esetét).
genetikai keresztezés
A genetikai rekombináció során van egy fázis, amelyet genetikai keresztezésnek vagy keresztezésnek neveznek angolul. A kromoszómák összeérnek és keresztezik egymást, és mindegyikből egy DNS-szegmens a másik részévé válik. Ily módon az új egyed kromoszómáit másolják, továbbítják és létrehozzák.
A genetikai rekombináció elengedhetetlen a fajok evolúciójához. A nagyobb genetikai sokféleség elősegíti a környezethez való jobb alkalmazkodási képességet. Ezért minél nagyobb az egyedek genetikai rekombinációja egy populációban, annál több lehetőségük van alkalmazkodni a környezeti változásokhoz.
A genetikai rekombináció típusai
A genetikai rekombinációnak különböző típusai vannak: homológ, nem homológ, helyspecifikus és transzpozíció. Ezután mindegyiket elemezzük.
homológ rekombináció
Ez a fajta genetikai rekombináció a leggyakoribb. A homológ rekombináció hasonló kromoszómák kombinációja . Főleg akkor fordul elő, amikor a petesejt és a spermium egyesül, és megindul a meiózis vagy a sejtszaporodás. Ekkor a szülők kromoszómái úgy sorakoznak fel, hogy a DNS hasonló vagy homológ szegmensei nézzenek szembe egymással. Ezután kereszteződnek, ami a genetikai anyag cseréjét eredményezi, új génkombinációkat hozva létre. A homológ rekombináció során a gének sorrendje nem változik.
Rekombináció B-sejtekben
Egy másik genetikai rekombináció az, amely a B-limfocitáknak nevezett fehérvérsejtekben fordul elő , és a szervezet immunitásával kapcsolatos. Ebben az esetben ezek a sejtek immunglobulin osztályváltásnak nevezett cserét hajtanak végre. Így előnyben részesítik az antigének és a rákos sejtek felismerését, hogy eltávolítsák őket a szervezetből.
nem homológ rekombináció
Ez a kromoszómák nem homológ vagy hasonló szakaszainak rekombinációja . Más néven „illegitim rekombináció”. Az eukarióta sejtekben gyakori a nem homológ rekombináció, amikor a génvisszakereső gépezet működik. Ez a folyamat a kromoszómák érintett szegmenseinek helyreállítására törekszik, összekapcsolva azokat másokkal, amelyek nem voltak ugyanannak a szekvenciának a részei.
A nem homológ rekombináció általában mutációkat eredményez , mivel megváltozik a gének működése. Például úgy gondolják, hogy a daganatok illegitim rekombináció következményei lehetnek. A nem homológ rekombináció egy nagyon hatékony és széles körben használt kutatási eszköz.
Helyspecifikus rekombináció
Ahogy a neve is mutatja, az ilyen típusú rekombinációban a rövid szegmensek cseréjét hajtják végre meghatározott helyeken. A helyspecifikus rekombináció során a gének sorrendje megváltoztatható, és akár új információk is hozzáadhatók hozzájuk.
Átültetés
Ebben az esetben a kromoszóma rövid szakaszai a genom egyik helyéről a másikra mozognak, és előfordulhat, hogy másolatot hagynak az előző helyen, vagy nem. A Barcelonai Autonóm Egyetem Evolúciós Biológiai Tanszéke által végzett tanulmányban sikerült kimutatni, hogy bizonyos típusú genetikai keresztezések kedveznek bizonyos kromoszómaszekvenciák transzpozíciójának a gyümölcslégy (Drosophila melanogaster ) génjeibe .
A genetikai rekombináció és a mesterséges keresztezés közötti különbségek
A keresztezés vagy mesterséges genetikai keresztezés, ellentétben a genetikai rekombinációval, olyan genetikai anyag cseréje, amely egy szervezet természetes szaporodása során nem továbbítható.
Jelenleg a mesterséges genetikai keresztezés leggyakoribb esetei állatoknál és növényeknél figyelhetők meg. Nagyon gyakori, hogy két vagy több fajt kereszteznek annak érdekében, hogy genetikai jellemzőiben „javulást” vagy módosulást érjenek el. Például kutyákban keresztezik, hogy új fajtát hozzanak létre, vagy megváltoztassák méretüket vagy egyéb jellemzőit, például a szőrzet színét vagy típusát. Ugyanígy gyakran keresztezik a különböző növényeket, hogy ellenállóbbá tegyék őket, vagy valamilyen esztétikai megjelenést kapjanak. Ugyanez történik a gyümölcsökkel is.
Bibliográfia
- Pierce, BA Genetics, konceptuális megközelítés. (2020). Madrid. Pánamerikai.
- García Guerreiro, MP Mi mozgatja a transzponálható elemeket a Drosophila genomjában ? (2012). Öröklődés 108(5): 461-468.
- Watson, J. D.; Berry, A. DNS: Az élet titka . (2004). EGYESÜLT ÁLLAMOK. Nyíl.
