Ģenētiskā rekombinācija: kas tā ir un veidi - kopsavilkums

Palīdziet vietnes attīstībai, daloties ar rakstu ar draugiem!

Gēni ir svarīga dzīvības pastāvēšanas sastāvdaļa. Tajos ir visa informācija, kas nosaka, kādi procesi ir jāveic, kādas molekulas jāveido un kādas būs katra organisma fenotipiskās īpašības. Šo informāciju vecāki pārsūta viņu pēcnācējiem, bet kā tas notiek? Šajā Zaļā ekologa rakstā jūs uzzināsit kas ir ģenētiskā rekombinācija un veidi lai izprastu šo svarīgo procesu, kas ļauj ģenētisko informāciju pārnest no vienas paaudzes uz otru.

Kas ir ģenētiskā rekombinācija un kur tā notiek?

Ģenētiskā rekombinācija ir process, kurā jauna DNS veidojas no a divu ģenētisko secību kombinācija. Jaunā DNS būs unikāla, un tajā būs apvienota informācija no vecāku sekvencēm.

Ir dažādi ģenētiskās rekombinācijas veidi, kurus mēs pārskatīsim vēlāk, un tāpēc rekombinācija var notikt dažādās vietās dažādos organismos. Šīs vietas ir:

• Eikariotu šūnas: I meiozes fāzes laikā gametu ražošanai. Šeit hromosomu pavedieni tiek savienoti pārī, lai izveidotu jaunu DNS. Šeit jūs varat atrast vairāk informācijas par atšķirību starp eikariotu un prokariotu šūnu.
• Baktērijās un vīrusos: šajā gadījumā mēs atrodam trīs veidu mehānismus. Pārvērtība saņem eksogēnus DNS fragmentus, lai apmainītos ar ģenētisko informāciju ar saņēmēju. Konjugācija notiek starp divām baktērijām caur seksuālo pili, savienojuma veidu, kas rodas starp divām šūnām, viena ir ģenētiskā materiāla donore, bet otra ir saņēmējs. Līdz pēdējam, transdukcija Tas notiek, kad vīruss nodod ģenētisko informāciju starp baktērijām, baktērijām nav jāsazinās savā starpā, lai apmainītos ar informāciju. Šādi notiek rekombinācija arī baktēriju plazmīdu vai vīrusu infekcijas laikā. Ja vēlaties uzzināt atšķirību starp vīrusiem un baktērijām, nevilcinieties apskatīt šo citu zaļās ekologa rakstu, ko mēs iesakām.

Rekombinācijas process ietver dažādus veidus. Mēs to izskatīsim pa vienam, lai jūs varētu labāk izprast šo svarīgo procesu.

Ģenētiskās rekombinācijas veidi

Kā jau minējām iepriekšējā sadaļā, pastāv dažādi ģenētiskās rekombinācijas veidi. Tāpēc tālāk mēs tos aprakstīsim pa vienam.

Homoloģiskā rekombinācija

Šāda veida rekombinācija notiek, kad veidojas spermatozoīdi un olšūnas, meiozē un ar plaši homologas ģenētiskās sekvences. Šī procesa laikā sieviešu un vīriešu hromosomas sarindojas tā, lai līdzīgas DNS sekvences krustojas. Rezultāti sadaļā ģenētiskā mainīgums radīts ar daudzveidīgo krosoveru klāstu. Ja vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu, šeit varat lasīt par atšķirību starp mitozi un mejozi.

Šajā kategorijā ir klasificēta V (D) J rekombinācija, kas darbojas mugurkaulnieku imūnsistēmai. Šeit viņi kodē proteīnus, lai izveidotu lielu skaitu limfocītu šūnu un imūnglobulīnu.

Vietnei specifiska vai nehomologa rekombinācija

Šajā gadījumā sekvencēm nav jābūt ļoti līdzīgām kā homologās rekombinācijas gadījumā, bet drīzāk tā notiek nelielos gandrīz identiskas secības, kur specifiski proteīni, piemēram, integrāze, var palīdzēt pabeigt rekombināciju. Šeit rekombinācijā dominē nevis homoloģija, bet gan attiecības starp DNS un olbaltumvielām.

Transponēšana

Šajā mehānismā DNS vai RNS segmenti, ko sauc par transposoniem, var pāriet uz citām genoma vietām. Šeit nav homologācijas mehānisma, drīzāk tiek ievietoti bez līdzīgiem, izraisot mutācijas. Tās biežums ir ļoti zems, un mehānisma piemērs ir rezistence pret antibiotikām. Visizturīgākie celmi izdzīvot zāles, un to gēnus var izplatīt, pārkārtojoties.

Kāpēc ģenētiskā rekombinācija ir svarīga?

Ģenētiskā rekombinācija ir viens no svarīgākajiem ģenētiskā materiāla nepārtrauktības procesiem. Tāpēc mēs iepazīstināsim ar dažiem ģenētiskās rekombinācijas nozīmes iemesliem.

• Ļauj izveidot jaunas kombinācijas: no divām sākotnējām secībām. Šajā dabiskās atlases procesā simtiem dažādu kombināciju var izveidot pat no divām sākotnējām DNS, kā tas notiek cilvēka brāļiem un māsām ar vienādiem vecākiem.
• Būtisks ģenētiskajai daudzveidībai: ārkārtīgi svarīgs atribūts, kas ļauj nepiemērotos organismus aizstāt ar citiem, kas ir. Ja nebūtu daudzveidības, izvēles iespējas būtu sašaurinātas un sugas izdzīvošana būtu apdraudēta. Sugu daudzveidības trūkums ietekmē slimību ieilgumu, nepielāgošanos videi un noturības trūkumu pret pēkšņām vides izmaiņām.
• Izvairieties no atkārtotu secību atšķirībām: tas ir, recesīvi gēni, kuriem var būt kaitīgas vai letālas sekas organismiem. Ģenētiskās diverģences laikā vairs nenotiek ģenētiska apmaiņa vai rekombinācija, un to samazina rekombinācija.
• Novērš Millera sprūdrata veidošanos: tā ir parādība, kas rodas bezdzimuma organismos ar pēcnācējiem, kas ir identiski sākotnējam. Būdami līdzvērtīgi organismi, uzkrājas mutējuši un kaitīgi gēni.
• Pārstāv ģenētisko regulatoru: var ieslēgt vai izslēgt gēnus. Tas bieži notiek transponēšanas laikā, kad tiek pārtraukta gēna nepārtrauktība, kurā tika ievietots transpozons. Piemērs tam ir kukurūzas graudu daudzveidīgā krāsa. Šis mehānisms ir svarīgs arī genoma uzturēšanai un remontam. Tas notiek galvenokārt homologā rekombinācijāTā kā procesa laikā sievietes DNS parasti tiek veikti pārtraukumi, ko sauc par divpavedienu pārrāvumiem, un secības homologācijas mehānisms labo šīs sadaļas.
• Palīdz hromosomām atdalīties: notiek mejozes laikā. Šeit krustošanās notiek, kur homologās hromosomas var atdalīties un apvienoties komplementāri.
• Ļauj mugurkaulnieku imūnsistēmai darboties: jo tas ir pateicoties V (D) J rekombinācijai, kurā tiek radīts milzīgs antivielu klāsts, saskaroties ar vairākiem vides apdraudējumiem.

Galu galā ģenētiskā rekombinācija ir reproduktīvās funkcijas rezultāts. Tāpēc mēs atstājam jums šo citu rakstu par atskaņošanas funkciju: kas tā ir un kāpēc tā ir svarīga, lai jūs iegūtu vairāk zināšanu par šo tēmu.

Ja vēlaties lasīt vairāk rakstus, kas līdzīgi Ģenētiskā rekombinācija: kas tas ir un veidi, iesakām ievadīt mūsu Bioloģijas kategoriju.

• Ostrander, E. (2022). Homoloģiskā rekombinācija. Pieejams: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Recombinacion-homologa
• Claros, G. (s.f.) DNS pārkārtošanās: rekombinācija. Pieejams: http://www.biorom.uma.es/con entente/av_bma/apuntes/T8/t8_recomb.htm
• Havanas Universitāte. (2022). DNS rekombinācija. Pieejams: http://www.fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/
• Barrios, J. (2014). Ģenētiskā rekombinācija prokariotos. Pieejams: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/19-La%20recombinaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20en%20procariontes.pdf