Генетична рекомбінація: що це таке і види - резюме

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Гени є важливою частиною існування життя. Вони містять всю інформацію, яка визначає, які процеси мають здійснюватися, які молекули мають утворюватися і якими будуть фенотипові ознаки кожного організму. Ця інформація передається від батьків до їх нащадків, але як це відбувається? У цій статті Green Ecologist ви дізнаєтеся що таке генетична рекомбінація та види щоб зрозуміти цей важливий процес, який дозволяє передавати генетичну інформацію від одного покоління до іншого.

Що таке генетична рекомбінація і де вона відбувається?

Генетична рекомбінація - це процес, у якому нова ДНК утворюється з a поєднання двох генетичних послідовностей. Нова ДНК буде унікальною і міститиме об’єднану інформацію з батьківських послідовностей.

Існують різні типи генетичної рекомбінації, які ми розглянемо пізніше, і тому рекомбінація може відбуватися в різних місцях у різних організмах. Це:

• Еукаріотичні клітини: під час профази мейозу I для виробництва гамет. Тут нитки хромосом об’єднуються, щоб створити нову ДНК. Тут ви можете знайти більше інформації про різницю між еукаріотичною та прокаріотичною клітиною.
• У бактерій і вірусів: у цьому випадку ми знаходимо три типи механізмів. Перетворення отримує екзогенні фрагменти ДНК для обміну генетичною інформацією з реципієнтом. Відмінювання відбувається між двома бактеріями через статеві пілі, тип зв’язку, який виникає між двома клітинами, одна є донором генетичного матеріалу, а інша - реципієнтом. Останнім, трансдукція Це відбувається, коли вірус передає генетичну інформацію між бактеріями, при цьому бактеріям не потрібно спілкуватися один з одним для обміну інформацією. Так відбувається також рекомбінація під час зараження бактеріальними плазмідами або вірусами. Якщо ви хочете дізнатися різницю між вірусами та бактеріями, не соромтеся переглянути цю іншу статтю Green Ecologist, яку ми рекомендуємо.

Процес рекомбінації складається з різних типів. Ми будемо проходити один за одним, щоб ви могли краще зрозуміти цей важливий процес.

Види генетичної рекомбінації

Як ми згадували в попередньому розділі, існують різні типи генетичної рекомбінації. Тому нижче ми розглянемо їх по черзі.

Гомологічна рекомбінація

Цей тип рекомбінації відбувається при утворенні сперматозоїдів і яйцеклітин, в мейозі і з дуже гомологічні генетичні послідовності. Під час цього процесу жіноча і чоловіча хромосоми вибудовуються так, що подібні послідовності ДНК перетинаються. Результати в генетична мінливість створений великою різноманітністю кросоверів. Якщо ви хочете дізнатися більше про цю тему, тут ви можете прочитати про різницю між мітозом і мейозом.

До цієї категорії відноситься V (D) J рекомбінація, яка працює для імунної системи хребетних. Тут вони кодують білки для створення великої кількості лімфоцитарних клітин і імуноглобулінів.

Сайт-специфічна або негомологічна рекомбінація

У цьому випадку послідовності не обов’язково повинні бути дуже схожими, як у випадку гомологічної рекомбінації, а скоріше це відбувається у маленьких фрагментах майже ідентичні послідовності, де специфічні білки, такі як інтеграза, можуть сприяти повній рекомбінації. Тут у рекомбінації домінує не гомологія, а зв’язок між ДНК і білками.

Транспозиція

У цьому механізмі сегменти ДНК або РНК, які називаються транспозонами, можуть перейти на інші ділянки в геномі. Тут немає механізму омологації, а навпаки вставлені не схожими, що викликає мутації. Його частота дуже низька, і прикладом механізму є стійкість до антибіотиків. Найбільш стійкі штами пережити ліки, і їх гени можуть поширюватися шляхом перегрупування.

Чому генетична рекомбінація важлива?

Генетична рекомбінація є одним з найважливіших процесів для безперервності генетичного матеріалу. Тому ми збираємося представити деякі з причин важливості генетичної рекомбінації.

• Дозволяє створювати нові комбінації: з двох початкових послідовностей. У цьому процесі природного відбору сотні різних комбінацій можуть навіть бути створені з двох початкових ДНК, як це відбувається у людських братів і сестер рівних батьків.
• Важливо для генетичного різноманіття: надзвичайно важливий атрибут, який дозволяє замінити непридатні організми іншими, які є. За відсутності різноманітності варіанти були б звужені, а виживання виду було б під загрозою. Відсутність мінливості видів впливає на подовження захворювань, відсутність адаптації до навколишнього середовища та стійкості до різких змін навколишнього середовища.
• Уникайте розбіжності повторюваних послідовностей: тобто рецесивних генів, які можуть мати шкідливі або летальні наслідки для організмів. Під час генетичної дивергенції більше не відбувається генетичної заміни чи рекомбінації, і це зменшується шляхом рекомбінації.
• Запобігає утворенню мюллерівської трещотки: це явище, яке зустрічається у безстатевих організмів з потомством, ідентичним початковому. Будучи рівноправними організмами, накопичуються мутовані та шкідливі гени.
• Являє собою генетичний регулятор: може вмикати або вимикати гени. Це часто трапляється при транспозиції, коли безперервність гена, куди був вставлений транспозон, переривається. Прикладом цього є різноманітне забарвлення кукурудзяних зерен. Цей механізм також важливий для підтримки та відновлення геному. Зустрічається переважно в гомологічній рекомбінаціїОскільки під час цього процесу зазвичай робляться розриви жіночої ДНК, які називаються дволанцюговими розривами, і механізм омологації послідовності відновлює ці ділянки.
• Допомагає розділяти хромосоми: відбувається під час мейозу. Тут відбувається схрещування, коли гомологічні хромосоми можуть розділятися та об’єднуватися комплементарним способом.
• Дозволяє імунній системі функціонувати у хребетних тварин: оскільки це завдяки V (D) J рекомбінації, де створюється величезний спектр антитіл проти численних загроз, які є в навколишньому середовищі.

Адже генетична рекомбінація є результатом репродуктивної функції. Тому ми залишаємо вам цю іншу статтю про функцію відтворення: що це таке і чому це важливо, щоб ви могли мати більше знань з цього питання.

Якщо ви хочете прочитати більше статей, подібних до Генетична рекомбінація: що це таке і види, ми рекомендуємо вам увійти в нашу категорію Біологія.

• Острандер, Е. (2022). Гомологічна рекомбінація. Доступно за адресою: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Recombinacion-homologa
• Кларос, Г. (с.ф.) Перебудова ДНК: рекомбінація. Доступно за адресою: http://www.biorom.uma.es/con entente/av_bma/apuntes/T8/t8_recomb.htm
• Гаванський університет. (2022). Рекомбінація ДНК. Доступно за адресою: http://www.fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/
• Барріос, Дж. (2014). Генетична рекомбінація у прокаріотів. Доступно за адресою: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/19-La%20recombinaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20en%20procariontes.pdf