Tabla de Contenidos
Pada pertengahan abad ke-19, naturalis Austria Gregor Mendel memelopori persilangan benih bunga dan meletakkan dasar untuk mempelajari sifat-sifat keturunan dan ilmu Genetika. Pelopor lain dalam studi kawin silang genetik adalah naturalis Inggris Charles Darwin, yang juga mempelajari kesamaan genetik antar spesies untuk mengembangkan teori evolusinya.
Saat ini, diketahui bahwa berbagai elemen berpartisipasi dalam rekombinasi genetik. Untuk memahami apa itu dan bagaimana itu diproduksi, penting untuk mengetahui beberapa konsep terkait. Dan untuk ini kami akan menggunakan manusia sebagai contoh, yang, seperti makhluk hidup lainnya, memiliki genom ( dalam hal ini, “genom manusia”) atau kumpulan gen tertentu .
Genom adalah bahan genetik suatu organisme , yaitu gennya , yang terdiri dari molekul asam deoksiribonukleat (DNA) , yang dikelompokkan bersama untuk membentuk struktur seluler yang disebut kromosom ketika sel akan membelah. Gen memberi organisme karakteristik khusus.
Di dalam sel eukariotik manusia, lebih khusus lagi di nukleusnya, terdapat kromatin . Kromatin memiliki penampilan seikat untaian dan dikelompokkan bersama untuk membentuk kromosom yang terorganisir. Kromosom , kata yang berasal dari bahasa Yunani chroma , warna dan soma , tubuh, adalah struktur kompleks yang dibentuk oleh sejumlah besar rantai DNA yang berisi informasi genetik makhluk hidup, dan yang terbentuk (“dikemas”) saat sel mereka berada. akan berpisah Bentuknya menyerupai huruf “X”. Bagian atau lengan yang membentuk “x” dari kromosom dikenal sebagai kromatid dan masing-masing memiliki beberapa alel ., yaitu ruang-ruang spesifik yang memuat informasi tentang berbagai sifat genetik. Alel adalah varian atau bentuk alternatif yang disajikan oleh setiap gen .
Dengan mempertimbangkan definisi ini, mari kita lihat apa itu rekombinasi genetik dan bagaimana hal itu terjadi. Agar reproduksi suatu organisme berhasil, pembelahan sel atau meiosis terjadi . Dan selama proses inilah terjadi rekombinasi genetik , pertukaran gen. Artinya, kromosom ibu dan ayah dikelompokkan, bertukar bagian dan membentuk kombinasi baru. Ini menghasilkan individu baru, dengan karakteristik baru dan berbeda tetapi terkait dan mirip dengan karakteristik orang tua, hanya saja ini dikelompokkan dengan cara yang berbeda dan unik untuk individu baru (kecuali dalam kasus kembar monozigot).
perkawinan silang genetik
Selama rekombinasi genetik, ada fase yang dikenal sebagai persilangan genetik atau pindah silang dalam bahasa Inggris. Kromosom bersatu dan saling silang, dan segmen DNA dari masing-masing menjadi bagian dari yang lain. Dengan cara ini, kromosom individu baru disalin, ditransmisikan, dan dibuat.
Rekombinasi genetik sangat penting untuk evolusi spesies. Keragaman genetik yang lebih besar mendorong kemampuan yang lebih baik untuk beradaptasi dengan lingkungan. Oleh karena itu, semakin besar rekombinasi genetik individu dalam suatu populasi, semakin besar kemungkinan mereka beradaptasi dengan variasi lingkungan.
Jenis rekombinasi genetik
Ada berbagai jenis rekombinasi genetik: homolog, non-homolog, spesifik lokasi, dan transposisi. Selanjutnya, kami menganalisis masing-masing.
rekombinasi homolog
Jenis rekombinasi genetik ini adalah yang paling umum. Rekombinasi homolog adalah kombinasi dari urutan kromosom yang serupa . Ini terjadi terutama ketika sel telur dan sperma bersatu dan meiosis atau reproduksi sel dimulai. Pada saat ini, kromosom orang tua berbaris sehingga segmen DNA yang serupa atau homolog saling berhadapan. Mereka kemudian kawin silang, menghasilkan pertukaran materi genetik, menciptakan kombinasi gen baru. Dalam rekombinasi homolog, urutan gen tidak diubah.
Rekombinasi dalam sel B
Rekombinasi genetik lainnya adalah yang terjadi pada sejenis sel darah putih yang disebut limfosit B , terkait dengan kekebalan tubuh. Dalam hal ini, sel-sel tersebut melakukan pertukaran yang disebut pergantian kelas imunoglobulin. Jadi mereka mendukung pengenalan antigen dan sel kanker untuk menghilangkannya dari tubuh.
rekombinasi non-homolog
Ini adalah rekombinasi bagian dari kromosom yang tidak homolog atau serupa . Ini juga dikenal sebagai “rekombinasi tidak sah”. Dalam sel eukariotik, rekombinasi non-homolog biasa terjadi ketika mesin pengambilan gen sedang bekerja. Proses ini berupaya memperbaiki segmen kromosom yang terpengaruh, menggabungkannya dengan segmen lain yang bukan bagian dari urutan yang sama.
Rekombinasi non-homolog umumnya menghasilkan mutasi , karena menghasilkan perubahan fungsi gen. Misalnya, diyakini bahwa tumor mungkin merupakan akibat dari rekombinasi yang tidak sah. Rekombinasi non-homolog adalah alat penelitian yang sangat kuat dan banyak digunakan.
Rekombinasi spesifik lokasi
Seperti namanya, dalam jenis rekombinasi ini, pertukaran segmen pendek dilakukan di lokasi tertentu. Dalam rekombinasi spesifik lokasi, urutan gen dapat diubah dan informasi baru bahkan dapat ditambahkan ke dalamnya.
Transposisi
Dalam hal ini, terjadi pergerakan segmen pendek kromosom dari satu tempat di genom ke tempat lain, dan mungkin atau mungkin tidak meninggalkan salinan di tempat sebelumnya. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh Departemen Biologi Evolusioner dari Autonomous University of Barcelona, dimungkinkan untuk menunjukkan bahwa beberapa jenis persilangan genetik mendukung transposisi urutan kromosom tertentu dalam gen lalat buah (Drosophila melanogaster ) .
Perbedaan antara rekombinasi genetik dan persilangan buatan
Persilangan atau persilangan genetik buatan, tidak seperti rekombinasi genetik, adalah pertukaran materi genetik yang tidak dapat ditransmisikan selama reproduksi alami suatu organisme.
Saat ini, kasus persilangan genetik buatan yang paling umum dapat diamati pada hewan dan tumbuhan. Sangat umum untuk menyilangkan dua atau lebih spesies untuk mendapatkan “perbaikan” atau modifikasi karakteristik genetik mereka. Misalnya, persilangan dilakukan pada anjing, untuk membuat ras baru atau mengubah ukurannya atau karakteristik lainnya, seperti warna atau jenis bulu. Demikian pula, sering kali menyilangkan tanaman yang berbeda untuk membuatnya lebih tahan atau memiliki aspek estetika tertentu. Hal yang sama dilakukan dengan buahnya.
Bibliografi
- Pierce, BA Genetika, pendekatan konseptual. (2020). Madrid. Pan Amerika.
- García Guerreiro, MP Apa yang membuat elemen transposabel bergerak dalam genom Drosophila . (2012). Keturunan 108(5): 461-468.
- Watson, JD; Berry, A. DNA: Rahasia Kehidupan . (2004). AMERIKA SERIKAT. Anak panah.
