Tabla de Contenidos
La mijlocul secolului al XIX-lea, naturalistul austriac Gregor Mendel a fost pionier în încrucișarea semințelor de flori și a pus bazele studiului trăsăturilor ereditare și al științei geneticii. Un alt pionier în studiul încrucișării genetice a fost naturalistul englez Charles Darwin, care a studiat și asemănările genetice dintre specii pentru a-și dezvolta teoria evoluției.
În prezent, se știe că diferite elemente participă la recombinarea genetică. Pentru a înțelege ce este și cum este produs, este esențial să cunoașteți câteva concepte înrudite. Și pentru aceasta vom folosi ca exemplu ființa umană, care, ca și restul ființelor vii, are un genom (în acest caz, „genomul uman”) sau un set de gene specifice .
Genomul este materialul genetic al unui organism , adică genele sale , alcătuite din molecule de acid dezoxiribonucleic (ADN) , care sunt grupate împreună pentru a forma structuri celulare numite cromozomi atunci când celulele sunt pe cale să se divizeze. Genele dau unui organism caracteristicile sale particulare.
În celulele eucariote ale unei ființe umane, mai precis în nucleul lor, se află cromatina . Cromatina are aspectul unui mănunchi de fire și este grupată pentru a forma cromozomi organizați. Cromozomii , un cuvânt care provine din grecescul chroma , culoare și soma , corp, sunt structuri complexe formate dintr-o cantitate enormă de lanțuri de ADN care conțin informația genetică a ființelor vii și care se formează („ambalate”) atunci când celulele sunt urmează să se despartă Forma sa seamănă cu litera „X”. Părțile sau brațele care formează „x” al cromozomului sunt cunoscute sub numele de cromatide și fiecare are mai multe alele ., care sunt spațiile specifice care conțin informațiile pentru diferitele caracteristici genetice. Alelele sunt variantele sau formele alternative pe care le prezintă fiecare genă .
Luând în considerare aceste definiții, să vedem acum ce este recombinarea genetică și cum are loc. Pentru ca reproducerea unui organism să aibă succes, are loc diviziunea celulară sau meioza . Și în acest proces are loc recombinarea genetică , schimbul de gene. Adică, cromozomii mamei și ai tatălui sunt grupați, schimbă unele dintre părțile lor și formează noi combinații. Rezultă astfel un individ nou, cu caracteristici noi și diferite dar care este înrudit și asemănător cu caracteristicile părinților, doar că aceștia sunt grupați în moduri diferite și unice pentru noul individ (cu excepția cazului gemenilor monozigoți).
încrucișarea genetică
În timpul recombinării genetice, există o fază cunoscută sub numele de crossover genetic sau crossing-over în engleză. Cromozomii se unesc și se încrucișează, iar un segment de ADN din fiecare devine parte a celuilalt. În acest fel, cromozomii noului individ sunt copiați, transmisi și creați.
Recombinarea genetică este esențială pentru evoluția speciilor. O mai mare diversitate genetică promovează o mai bună capacitate de adaptare la mediu. Prin urmare, cu cât recombinarea genetică a indivizilor dintr-o populație este mai mare, cu atât au mai multe posibilități de a se adapta la variațiile mediului.
Tipuri de recombinare genetică
Există diferite tipuri de recombinare genetică: omoloagă, neomologă, specifică locului și transpozițional. În continuare, analizăm fiecare dintre ele.
recombinare omoloagă
Acest tip de recombinare genetică este cel mai frecvent. Recombinarea omologă este combinația de secvențe similare de cromozomi . Apare în principal atunci când ovulul și sperma se unesc și începe meioza sau reproducerea celulară. În acest moment, cromozomii părinților se aliniază astfel încât segmente similare sau omoloage ale ADN-ului se confruntă. Apoi se încrucișează, rezultând un schimb de material genetic, creând noi combinații de gene. În recombinarea omoloagă, ordinea genelor nu este modificată.
Recombinarea în celulele B
O altă recombinare genetică este cea care apare într-un tip de globule albe numite limfocite B , legate de imunitatea organismului. În acest caz, aceste celule efectuează un schimb numit comutare de clasă de imunoglobuline. Astfel favorizează recunoașterea antigenelor și a celulelor canceroase pentru a le elimina din organism.
recombinare neomoloagă
Aceasta este recombinarea secțiunilor de cromozomi care nu sunt omoloage sau similare . Este cunoscută și sub numele de „recombinare ilegitimă”. În celulele eucariote, recombinarea non-omoloagă este obișnuită atunci când mecanismul de recuperare a genelor este în funcțiune. Acest proces urmărește să repare segmentele afectate ale cromozomilor, unindu-le cu altele care nu făceau parte din aceeași secvență.
Recombinarea non-omoloagă are ca rezultat, în general , mutații , deoarece produce o modificare a funcției genelor. De exemplu, se crede că tumorile pot fi consecința recombinării nelegitime. Recombinarea non-omoloagă este un instrument de cercetare foarte puternic și utilizat pe scară largă.
Recombinare specifică site-ului
După cum indică numele, în acest tip de recombinare se realizează un schimb de segmente scurte în anumite locuri. În recombinarea specifică locului, ordinea genelor poate fi modificată și pot fi chiar adăugate informații noi.
Transpunerea
În acest caz, există o mișcare a segmentelor scurte de cromozomi dintr-un loc în altul din genom și poate lăsa sau nu o copie în locul anterior. Într-un studiu realizat de Departamentul de Biologie Evolutivă a Universității Autonome din Barcelona, a fost posibil să se demonstreze că unele tipuri de încrucișări genetice favorizează transpunerea anumitor secvențe cromozomiale în genele muștei fructelor (Drosophila melanogaster ) .
Diferențele dintre recombinarea genetică și încrucișarea artificială
Încrucișarea sau încrucișarea genetică artificială, spre deosebire de recombinarea genetică, este schimbul de material genetic care nu a putut fi transmis în timpul reproducerii naturale a unui organism.
În prezent, cele mai frecvente cazuri de încrucișare genetică artificială pot fi observate la animale și plante. Este foarte comun să se încrucișeze două sau mai multe specii pentru a obține o „îmbunătățire” sau modificare a caracteristicilor lor genetice. De exemplu, se fac încrucișări la câini, pentru a crea o nouă rasă sau pentru a le schimba dimensiunea sau alte caracteristici, cum ar fi culoarea sau tipul de blană. La fel, este frecventă încrucișarea diferitelor plante pentru a le face mai rezistente sau pentru a avea un anumit aspect estetic. La fel se procedează și cu fructele.
Bibliografie
- Pierce, BA Genetica, o abordare conceptuală. (2020). Madrid. Panamerican.
- García Guerreiro, MP Ce face ca elementele transpozabile să se miște în genomul Drosophila . (2012). Heredity 108(5): 461-468.
- Watson, J.D.; Berry, A. DNA: Secretul vieții . (2004). STATELE UNITE ALE AMERICII. Săgeată.
