Genetisk rekombination hänvisar till processen att rekombinera gener för att producera nya genkombinationer som skiljer sig från båda föräldrarnas. Genetisk rekombination ger genetisk variation i organismer som förökar sig sexuellt.
Rekombination kontra överkorsning
Genetisk rekombination sker som ett resultat av separationen av gener som sker under gametbildningen i meios, den slumpmässiga föreningen av dessa gener vid befruktning och överföringen av gener som äger rum mellan kromosompar i en process som kallas korsning över.
Korsning tillåter alleler på DNA-molekyler att ändra positioner från ett homologt kromosomsegment till ett annat. Genetisk rekombination är ansvarig för genetisk mångfald i en art eller population.
Som ett exempel på korsning kan du tänka dig två stycken fotlångt rep som ligger på ett bord, uppradade bredvid varandra. Varje rep representerar en kromosom. Den ena är röd. Den ena är blå. Nu, korsa en bit över den andra för att bilda ett ”X”. Medan repen korsas händer något intressant: ett en-tums segment från ena änden av det röda repet bryter av. Den byter plats med ett en-tums segment parallellt med det på det blå repet. Så nu verkar det som om en lång tråd av rött rep har ett en-tums segment av blått på sin ände, och på samma sätt har det blå repet ett en-tums segment av rött på sin ände.
Kromosomstruktur
Kromosomer finns i kärnan i våra celler och bildas av kromatin (massa av genetiskt material som består av DNA som är tätt lindat runt proteiner som kallas histoner). En kromosom är vanligtvis enkelsträngad och består av en centromerregion som förbinder en långarmsregion (q-arm) med en kortarmsregion (p-arm).
Kromosomduplicering
När en cell går in i cellcykeln dupliceras dess kromosomer via DNA-replikation som förberedelse för celldelning. Varje duplicerad kromosom består av två identiska kromosomer som kallas systerkromatider som är anslutna till centromerregionen. Under celldelning bildar kromosomerna parade uppsättningar bestående av en kromosom från varje förälder. Dessa kromosomer, kända som homologa kromosomer, är lika i längd, genposition och centromerplacering.
” data-sc-load-immediate=”3″ data-sc-max-track-height=”600″ data-sc-min-track-height=”250″ data-sc-sticky-offset=”85″ id =”list-sc__content_1-0″>
Crossing Over in Meiosis
Genetisk rekombination som involverar korsning sker under profas I av meios i könscellsproduktionen. dubblerade kromosompar (systerkromatider) som donerats från varje förälder ligger nära varandra och bildar vad som kallas en tetrad. En tetrad består av fyra kromatider.
Eftersom de två systerkromatiderna är inriktade i nära anslutning till varandra, kan en kromatid från moderns kromosom korsa positioner med en kromatid från faderns kromosom.Dessa korsade kromatider kallas en chiasma.
Överkorsning sker när chiasman går sönder och de trasiga kromosomsegmenten byts om till homolog kromo vissa. Det trasiga kromosomsegmentet från moderns kromosom förenas med sin homologa paternala kromosom och vice versa.
Crossing Over in mitosis
I eukaryota celler (de med en definierad kärna), korsning kan också ske under mitos.
Somatiska celler (icke-könsceller) genomgår mitos för att producera två distinkta celler med identiskt genetiskt material. Som sådan producerar inte någon korsning som sker mellan homologa kromosomer i mitos en ny kombination av gener.
Icke-homologa kromosomer
En translokation sker när ett kromosomsegment lossnar från en kromosom och flyttar till en ny position på en annan icke-homolog kromosom. Denna typ av mutation kan vara farlig eftersom den ofta leder till utveckling av cancerceller.
Rekombination i prokaryota celler
Prokaryota celler, som bakterier som är encelliga utan kärna, genomgår också genetisk rekombination. Även om bakterier oftast reproducerar genom binär klyvning, producerar inte detta reproduktionssätt genetisk variation. Vid bakteriell rekombination införlivas gener från en bakterie i genomet hos en annan bakterie genom korsning. Bakteriell rekombination åstadkoms genom processerna konjugation, transformation eller transduktion.
I konjugering kopplar en bakterie samman sig till en annan genom en proteinrörstruktur som kallas pilus. Gener överförs från en bakterie till en annan genom detta rör.
Vid transformation tar bakterier upp DNA från sin omgivning. DNA-resterna i miljön kommer oftast från döda bakterieceller.
I transduktion, bakteriellt DNA utbyts genom ett virus som infekterar bakterier som kallas en bakteriofag. När det främmande DNA:t har internaliserats av en bakterie via konjugation, transformation eller transduktion, kan bakterien infoga segment av DNA:t i sitt eget DNA. Denna DNA-överföring åstadkoms via korsning och resulterar i skapandet av en rekombinant bakteriecell.
