Genetická rekombinácia: čo to je a typy - zhrnutie

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Gény sú dôležitou súčasťou existencie života. Obsahujú všetky informácie, ktoré určujú, aké procesy by sa mali vykonávať, aké molekuly by sa mali vytvárať a aké budú fenotypové znaky každého organizmu. Tieto informácie sa prenášajú z rodičov na ich potomkov, ale ako sa to deje? V tomto článku Zelený ekológ sa dozviete čo je genetická rekombinácia a typy aby sme pochopili tento dôležitý proces, ktorý umožňuje prenos genetickej informácie z jednej generácie na druhú.

Čo je to genetická rekombinácia a kde sa vyskytuje?

Genetická rekombinácia je proces, pri ktorom sa tvorí nová DNA z a kombinácia dvoch genetických sekvencií. Nová DNA bude jedinečná a bude obsahovať kombinované informácie z rodičovských sekvencií.

Existujú rôzne typy genetickej rekombinácie, ktoré si preberieme neskôr, a preto k rekombinácii môže dôjsť na rôznych miestach v rôznych organizmoch. Ide o tieto miesta:

• Eukaryotické bunky: počas profázy meiózy I na produkciu gamét. Tu sú vlákna chromozómov spárované, aby vytvorili novú DNA. Tu nájdete viac informácií o rozdiele medzi eukaryotickou a prokaryotickou bunkou.
• V baktériách a vírusoch: v tomto prípade nájdeme tri typy mechanizmov. Transformácia prijíma exogénne fragmenty DNA na výmenu genetickej informácie s príjemcom. Konjugácia sa vyskytuje medzi dvoma baktériami prostredníctvom sexuálneho pili, čo je typ spojenia, ku ktorému dochádza medzi dvoma bunkami, pričom jedna je darcom genetického materiálu a druhá je príjemcom. naposledy transdukcia Vyskytuje sa vtedy, keď vírus prenáša genetickú informáciu medzi baktériami bez toho, aby baktérie museli medzi sebou komunikovať a vymieňať si informácie. Takto prebieha rekombinácia aj pri infekcii bakteriálnych plazmidov alebo vírusov. Ak chcete vedieť, aký je rozdiel medzi vírusmi a baktériami, neváhajte a pozrite si tento ďalší článok Zeleného ekológa, ktorý odporúčame.

Proces rekombinácie zahŕňa rôzne typy. Prejdeme si jeden po druhom, aby ste lepšie porozumeli tomuto dôležitému procesu.

Typy genetickej rekombinácie

Ako sme uviedli v predchádzajúcej časti, existujú rôzne typy genetickej rekombinácie. Preto ich nižšie podrobne rozoberieme jeden po druhom.

Homológna rekombinácia

Tento typ rekombinácie nastáva, keď sa tvoria spermie a vajíčka, v meióze a s značne homológne genetické sekvencie. Počas tohto procesu sa ženské a mužské chromozómy zoradia tak, že sa pretínajú podobné sekvencie DNA. Výsledky v genetická variabilita vytvorené veľkou rozmanitosťou crossoverov. Ak chcete o tejto téme porozumieť viac, tu si môžete prečítať o rozdiele medzi mitózou a meiózou.

V tejto kategórii je zaradená V (D) J rekombinácia, ktorá pôsobí na imunitný systém stavovcov. Tu kódujú proteíny, aby vytvorili veľké množstvo lymfocytových buniek a imunoglobulínov.

Miestne špecifická alebo nehomologická rekombinácia

V tomto prípade sekvencie nemusia byť veľmi podobné ako v prípade homológnej rekombinácie, ale skôr sa vyskytuje v malých fragmentoch takmer identické sekvencie, kde špecifické proteíny, ako je integráza, môžu pomôcť dokončiť rekombináciu. Tu nie je homológia, ktorá dominuje rekombinácii, ale skôr vzťah medzi DNA a proteínmi.

Transpozícia

V tomto mechanizme môžu segmenty DNA alebo RNA nazývané transpozóny preskočiť na iné miesta v genóme. Tu neexistuje žiadny homologizačný mechanizmus, ale skôr sú vložené bez toho, aby boli podobné, čo spôsobuje mutácie. Jeho frekvencia je veľmi nízka a príkladom mechanizmu je rezistencia na antibiotiká. Najodolnejšie kmene prežiť liekya ich gény sa môžu šíriť preskupením.

Prečo je dôležitá genetická rekombinácia?

Genetická rekombinácia je jedným z najdôležitejších procesov pre kontinuitu genetického materiálu. Preto uvedieme niektoré z dôvodov dôležitosti genetickej rekombinácie.

• Umožňuje vytvárať nové kombinácie: z dvoch počiatočných sekvencií. V tomto procese prirodzeného výberu môžu byť dokonca vytvorené stovky rôznych kombinácií z dvoch počiatočných DNA, ako sa to deje u ľudských súrodencov rovnakých rodičov.
• Nevyhnutné pre genetickú diverzitu: mimoriadne dôležitý atribút, ktorý umožňuje nahradiť nevhodné organizmy inými, ktoré sú. Pri absencii diverzity by sa možnosti zúžili a prežitie druhu by bolo ohrozené. Neexistencia variácií druhov ovplyvňuje predlžovanie chorôb, nedostatočnú adaptáciu na prostredie a odolnosť voči náhlym zmenám prostredia.
• Vyhnite sa divergencii opakovaných sekvencií: teda recesívnych génov, ktoré môžu mať škodlivé alebo smrteľné následky pre organizmy. Počas genetickej divergencie už nedochádza k žiadnej genetickej zámene ani rekombinácii a tá sa rekombináciou znižuje.
• Zabraňuje tvorbe Müllerovej rohatky: je to jav, ktorý sa vyskytuje u nepohlavných organizmov s potomstvom identickým s pôvodným. Keďže ide o rovnocenné organizmy, hromadia sa zmutované a škodlivé gény.
• Predstavuje genetický regulátor: dokáže zapnúť alebo vypnúť gény. Toto sa často vyskytuje pri transpozícii, kde je prerušená kontinuita génu, do ktorého bol transpozón vložený. Príkladom toho je pestré sfarbenie kukuričných zŕn. Tento mechanizmus je dôležitý aj pre údržbu a opravu genómu. Vyskytuje sa hlavne v homológnej rekombináciiPretože počas tohto procesu sa v ženskej DNA zvyčajne vytvoria zlomy, ktoré sa nazývajú dvojvláknové zlomy, a mechanizmus sekvenčnej homologizácie tieto úseky opraví.
• Pomáha oddeliť chromozómy: prebieha počas meiózy. Tu dochádza ku kríženiu, kde sa homológne chromozómy môžu oddeliť a zjednotiť komplementárnym spôsobom.
• Umožňuje fungovanie imunitného systému u stavovcov: pretože je to vďaka V (D) J rekombinácii, kde sa vytvára obrovské množstvo protilátok tvárou v tvár mnohým hrozbám, ktoré sú v prostredí.

Koniec koncov, genetická rekombinácia je výsledkom reprodukčnej funkcie. Preto vám ponecháme tento ďalší článok o funkcii prehrávania: čo to je a prečo je to dôležité, aby ste mali o tejto téme viac vedomostí.

Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Genetická rekombinácia: čo to je a typy, odporúčame vstúpiť do našej kategórie Biológia.

• Ostrander, E. (2022). Homológna rekombinácia. Dostupné na: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Recombinacion-homologa
• Claros, G. (s.f.) Preskupenie DNA: rekombinácia. Dostupné na: http://www.biorom.uma.es/con entente/av_bma/apuntes/T8/t8_recomb.htm
• Univerzita v Havane. (2022). DNA rekombinácia. Dostupné na: http://www.fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/
• Barrios, J. (2014). Genetická rekombinácia u prokaryotov. Dostupné na: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/19-La%20recombinaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20en%20procariontes.pdf