Определение генетической рекомбинации
Генетическая рекомбинация происходит, когда генетический материал обменивается между двумя разными хромосомами или между разными областями в пределах одного и того же хромосома, Мы можем наблюдать это как у эукариот (таких как животные и растения), так и у прокариот (таких как археи и бактерии ). Имейте в виду, что в большинстве случаев для того, чтобы произошел обмен, последовательности, содержащие измененные области, должны быть гомологичны или аналогичные, в некоторой степени.
Процесс происходит естественным путем и может также проводиться в лаборатории. Рекомбинация увеличивает генетическое разнообразие в сексуально размножающихся организмах и может позволить организм функционировать по-новому.
Примеры генетической рекомбинации
Часть вашего изготовления
Генетическая рекомбинация происходит естественным образом в мейоз, Мейоз это процесс деление клеток что происходит у эукариот, таких как люди и другие млекопитающие, чтобы произвести потомство. В этом случае это связано с переходом. То, что происходит, – то, что две хромосомы, одна от каждого родителя, соединяются друг с другом. Затем сегмент одного пересекает или перекрывает сегмент другого. Это позволяет менять некоторые их материалы, как вы можете видеть на иллюстрации ниже. В итоге мы получаем новую комбинацию генов, которых раньше не было и которые не идентичны генетической информации любого из родителей. Обратите внимание, что рекомбинация также наблюдается в митоз, но это происходит не так часто при митозе, как при мейозе.
Функции генетической рекомбинации
Мы уже рассмотрели некоторые последствия генетической рекомбинации, но в этом разделе мы обсудим Рекомбинантная ДНК Технологии. Это относительно новая технология, которая позволяет ученым изменять гены и организмы, манипулируя ДНК. То, что делает это настолько в��жным, является фактом, что это улучшило наше понимание болезней и, следовательно, расширило наши способы борьбы с ними.
Как и следовало ожидать, сегменты ДНК объединены в этой технологии. Например, ген может быть вырезан из человека и введен в ДНК бактерии. Бактерия сможет вырабатывать белок человека, который в противном случае производится только людьми. То же самое делается в генной терапии. Давайте предположим, что человек родился без определенного необходимого гена и страдает от болезни из-за отсутствия этого гена. Теперь ученые могут ввести отсутствующий ген в геном этого человека, используя вирус это заражает людей. Сначала они соединяют необходимый ген с ДНК вируса, а затем подвергают человека воздействию этого вируса. Поскольку все вирусы смешивают свою ДНК с ДНК своего хозяина, ген, добавленный учеными, в конечном итоге становится частью генома человека.
Типы генетической рекомбинации
Ученые наблюдали следующие виды рекомбинации в природе:
-
- Гомологичная (общая) рекомбинация: как следует из названия, этот тип встречается между молекулами ДНК схожих последовательностей. Наши клетки проводят общую рекомбинацию во время мейоза.
-
- Негомологичная (нелегитимная) рекомбинация: опять же, самоочевидное название. Этот тип встречается между молекулами ДНК, которые не обязательно похожи. Часто между последовательностями будет определенное сходство, но это не так очевидно, как при гомологичных рекомбинациях.
-
- Сайт-специфическая рекомбинация: это наблюдается между конкретными, очень короткими, последовательностями, обычно содержащими сходства.
- Митотическая рекомбинация: это на самом деле не происходит во время митоза, но во время интерфаза, который является фазой покоя между митотическими отделами. Процесс аналогичен таковому при мейотической рекомбинации и имеет свои возможные преимущества, но обычно он вреден и может привести к опухолям. Этот тип рекомбинации усиливается, когда клетки подвергаются облучению.
Прокариотические клетки могут подвергаться рекомбинации через один из этих трех процессов:
-
- Конъюгация – это место, где гены передаются от одного организма другому после их контакта. В любой момент контакт теряется, и гены, которые были переданы реципиенту, заменяют свои эквиваленты в его хромосоме. То, что в конечном итоге имеет потомство, представляет собой смесь признаков от разных штаммов бактерий.
-
- Трансформация: это где организм приобретает новые гены, забирая голую ДНК из своего окружения. Источником свободной ДНК является другая бактерия, которая умерла, и, следовательно, ее ДНК была выпущена в окружающую среду.
- Трансдукция – это перенос гена, опосредованный вирусами. Вирусы, называемые бактериофагами, атакуют бактерии и переносят гены от одной бактерии к другой.
- Ген – последовательность нуклеотидов на хромосоме. Гены передаются от родителей к потомству и являются определяющими факторами организма.
- геном – Полный набор генов, который принадлежит организму или клетке. Каждая клетка человека, содержащая ядро, имеет копию всего генома человека.
- гомология – Сходство структуры, происхождения или положения двух или более структур независимо от их функций.
- Мейоз – процесс деления клеток, который приводит к дочерние клетки содержащий половину количества хромосом, которые содержались в родительских клетках.
викторина
1. Рекомбинация уменьшает генетическое разнообразие внутри вид,A. ПравдаB. Ложь
Ответ на вопрос № 1
Ложь. Генетическая рекомбинация увеличивает генетическое разнообразие, создавая новые комбинации генов.
2. Генетическая рекомбинация в процессе мейоза включает в себя:A. ПрыжкиB. ПересекаяC. ползкомD. Ремонт
Ответ на вопрос № 2
В верно. Пересекая это то, что приводит к обмену ДНК между хромосомами во время мейоза.
3. Что из нижеперечисленного не является формой генетической рекомбинации у прокариот?A. преобразованиеB. интеграцияC. конъюгацияD. трансдукция
Ответ на вопрос № 3
В верно. Трансформация, конъюгация и трансдукция являются формами рекомбинации, которые происходят у прокариот.