Tabla de Contenidos
På midten av 1800-tallet var den østerrikske naturforskeren Gregor Mendel banebrytende for krysning av blomsterfrø og la grunnlaget for studiet av arvelige egenskaper og vitenskapen om genetikk. En annen pioner innen studiet av genetisk interavl var den engelske naturforskeren Charles Darwin, som også studerte de genetiske likhetene mellom arter for å utvikle sin evolusjonsteori.
Foreløpig er det kjent at forskjellige elementer deltar i genetisk rekombinasjon. For å forstå hva det er og hvordan det produseres, er det viktig å kjenne til noen relaterte konsepter. Og for dette vil vi bruke mennesket som et eksempel, som, som resten av levende vesener, har et genom (i dette tilfellet «det menneskelige genomet») eller sett med spesifikke gener .
Genomet er det genetiske materialet til en organisme , det vil si dens gener , som består av deoksyribonukleinsyre (DNA) molekyler , som er gruppert sammen for å danne cellulære strukturer kalt kromosomer når celler er i ferd med å dele seg. Gener gir en organisme dens spesielle egenskaper.
Innenfor de eukaryote cellene til et menneske, mer spesifikt i deres kjerne, er kromatinet . Kromatin ser ut som en bunt av tråder og er gruppert sammen for å danne organiserte kromosomer. Kromosomer , et ord som kommer fra det greske chroma , farge og soma , kropp, er komplekse strukturer dannet av en enorm mengde DNA-kjeder som inneholder den genetiske informasjonen til levende vesener, og som dannes («pakkes») når celler de er kommer til å dele opp Formen ligner bokstaven «X». Delene eller armene som danner «x» av kromosomet er kjent som kromatider og hver har flere alleler ., som er de spesifikke områdene som inneholder informasjonen for de ulike genetiske egenskapene. Allelene er variantene eller alternative former som hvert gen presenterer .
Med disse definisjonene i betraktning, la oss nå se hva genetisk rekombinasjon er og hvordan det skjer. For at reproduksjonen av en organisme skal lykkes, skjer celledeling eller meiose . Og det er under denne prosessen at genetisk rekombinasjon skjer , utveksling av gener. Det vil si at kromosomene til mor og far er gruppert, bytter ut noen av delene og danner nye kombinasjoner. Dette resulterer i et nytt individ, med nye og forskjellige egenskaper, men som er relatert til og ligner på egenskapene til foreldrene, bare at disse er gruppert på forskjellige måter og unike for det nye individet (bortsett fra når det gjelder eneggede tvillinger).
genetisk interavl
Under genetisk rekombinasjon er det en fase kjent som genetisk crossover eller crossing-over på engelsk. Kromosomer kommer sammen og krysser over, og et DNA-segment fra hver blir en del av den andre. På denne måten blir kromosomene til det nye individet kopiert, overført og skapt.
Genetisk rekombinasjon er avgjørende for utviklingen av arter. Større genetisk mangfold fremmer bedre evne til å tilpasse seg miljøet. Derfor, jo større genetisk rekombinasjon av individer i en populasjon, jo flere muligheter har de for å tilpasse seg miljøvariasjoner.
Typer genetisk rekombinasjon
Det finnes forskjellige typer genetisk rekombinasjon: homolog, ikke-homolog, stedsspesifikk og transposisjon. Deretter analyserer vi hver av dem.
homolog rekombinasjon
Denne typen genetisk rekombinasjon er den vanligste. Homolog rekombinasjon er kombinasjonen av lignende sekvenser av kromosomer . Det oppstår hovedsakelig når egget og sædcellene forenes og meiose eller cellereproduksjon begynner. På dette tidspunktet står kromosomene til foreldrene på linje slik at lignende eller homologe segmenter av DNA vender mot hverandre. De blander seg deretter, noe som resulterer i en utveksling av genetisk materiale, og skaper nye kombinasjoner av gener. Ved homolog rekombinasjon endres ikke rekkefølgen av genene.
Rekombinasjon i B-celler
En annen genetisk rekombinasjon er den som forekommer i en type hvite blodceller kalt B-lymfocytter , relatert til kroppens immunitet. I dette tilfellet utfører disse cellene en utveksling kalt immunoglobulinklassebytte. Dermed favoriserer de gjenkjennelsen av antigener og kreftceller for å eliminere dem fra kroppen.
ikke-homolog rekombinasjon
Dette er rekombinasjonen av deler av kromosomer som ikke er homologe eller lignende . Det er også kjent som «illegitim rekombinasjon». I eukaryote celler er ikke-homolog rekombinasjon vanlig når genhentingsmaskineriet er på jobb. Denne prosessen søker å reparere de berørte segmentene av kromosomene, og knytte dem til andre som ikke var en del av samme sekvens.
Ikke-homolog rekombinasjon resulterer generelt i mutasjoner , siden det gir en endring i funksjonen til genene. For eksempel antas det at svulster kan være konsekvensen av illegitim rekombinasjon. Ikke-homolog rekombinasjon er et veldig kraftig og mye brukt forskningsverktøy.
Stedspesifikk rekombinasjon
Som navnet indikerer, utføres i denne typen rekombinasjon en utveksling av korte segmenter på spesifikke steder. Ved stedsspesifikk rekombinasjon kan rekkefølgen på gener endres og ny informasjon kan til og med legges til dem.
Transponering
I dette tilfellet er det en bevegelse av korte segmenter av kromosomer fra ett sted i genomet til et annet, og kan eller ikke legge igjen en kopi på det forrige stedet. I en studie utført av Institutt for evolusjonsbiologi ved det autonome universitetet i Barcelona, var det mulig å demonstrere at noen typer genetiske kryss favoriserer transponering av visse kromosomsekvenser i genene til fruktfluen (Drosophila melanogaster ) .
Forskjeller mellom genetisk rekombinasjon og kunstig kryssing
Kryssing eller kunstig genetisk kryssing, i motsetning til genetisk rekombinasjon, er utveksling av genetisk materiale som ikke kunne overføres under naturlig reproduksjon av en organisme.
For tiden kan de vanligste tilfellene av kunstig genetisk kryssing observeres hos dyr og planter. Det er veldig vanlig å krysse to eller flere arter for å få en «forbedring» eller modifikasjon av deres genetiske egenskaper. For eksempel lages krysninger hos hunder, for å skape en ny rase eller endre størrelse eller andre egenskaper, som farge eller type pels. På samme måte er det hyppig å krysse forskjellige planter for å gjøre dem mer motstandsdyktige eller for å ha et spesielt estetisk aspekt. Det samme gjøres med fruktene.
Bibliografi
- Pierce, BA Genetikk, en konseptuell tilnærming. (2020). Madrid. Panamerikansk.
- García Guerreiro, MP Hva får transponerbare elementer til å bevege seg i Drosophila-genomet . (2012). Heredity 108(5): 461-468.
- Watson, J.D.; Berry, A. DNA: The Secret of Life . (2004). USA. Pil.
