Βοηθήστε την ανάπτυξη του ιστότοπου, μοιράζοντας το άρθρο με φίλους!
Τα γονίδια αποτελούν σημαντικό μέρος της ύπαρξης της ζωής. Περιέχουν όλες τις πληροφορίες που υπαγορεύουν ποιες διαδικασίες πρέπει να πραγματοποιηθούν, ποια μόρια πρέπει να σχηματιστούν και ποια θα είναι τα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά κάθε οργανισμού. Αυτές οι πληροφορίες μεταδίδονται από τους γονείς στους απογόνους τους, αλλά πώς συμβαίνει αυτό; Σε αυτό το άρθρο του Green Ecologist θα μάθετε τι είναι ο γενετικός ανασυνδυασμός και τους τύπους προκειμένου να κατανοήσουμε αυτή τη σημαντική διαδικασία που επιτρέπει τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών από τη μια γενιά στην άλλη.
Τι είναι ο γενετικός ανασυνδυασμός και πού συμβαίνει;
Ο γενετικός ανασυνδυασμός είναι η διαδικασία κατά την οποία σχηματίζεται νέο DNA από α συνδυασμός δύο γενετικών αλληλουχιών. Το νέο DNA θα είναι μοναδικό και θα περιέχει συνδυασμένες πληροφορίες από τις γονικές αλληλουχίες.
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι γενετικού ανασυνδυασμού που θα εξετάσουμε αργότερα, και επομένως ο ανασυνδυασμός μπορεί να συμβεί σε διαφορετικές τοποθεσίες σε διαφορετικούς οργανισμούς. Αυτά τα μέρη είναι:
- Ευκαρυωτικά κύτταρα: κατά την πρόφαση της μείωσης Ι για την παραγωγή γαμετών. Εδώ, οι κλώνοι των χρωμοσωμάτων ζευγαρώνονται για να δημιουργήσουν το νέο DNA. Εδώ μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ ευκαρυωτικού και προκαρυωτικού κυττάρου.
- Σε βακτήρια και ιούς: σε αυτή την περίπτωση βρίσκουμε τρεις τύπους μηχανισμών. Η μεταμόρφωση λαμβάνει εξωγενή θραύσματα DNA για την ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών με τον αποδέκτη. Η σύζευξη Εμφανίζεται μεταξύ δύο βακτηρίων μέσω του σεξουαλικού πασσάλου, ένας τύπος σύνδεσης που συμβαίνει μεταξύ δύο κυττάρων, το ένα είναι δότης γενετικού υλικού και το άλλο είναι λήπτης. Τελευταία, μεταγωγή Εμφανίζεται όταν ένας ιός μεταφέρει γενετικές πληροφορίες μεταξύ βακτηρίων, χωρίς να χρειάζεται τα βακτήρια να επικοινωνούν μεταξύ τους για να ανταλλάξουν πληροφορίες. Έτσι γίνεται και ο ανασυνδυασμός κατά τη μόλυνση βακτηριακών πλασμιδίων ή ιών. Αν θέλετε να μάθετε τη διαφορά μεταξύ ιών και βακτηρίων, μη διστάσετε να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το άλλο άρθρο του Green Ecologist που προτείνουμε.
Η διαδικασία ανασυνδυασμού περιλαμβάνει διαφορετικούς τύπους. Θα περάσουμε ένα προς ένα για να κατανοήσετε καλύτερα αυτή τη σημαντική διαδικασία.
Τύποι γενετικού ανασυνδυασμού
Όπως αναφέραμε στην προηγούμενη ενότητα, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι γενετικού ανασυνδυασμού. Επομένως, παρακάτω θα τα αναφέρουμε αναλυτικά ένα προς ένα.
Ομόλογος ανασυνδυασμός
Αυτός ο τύπος ανασυνδυασμού συμβαίνει όταν σχηματίζονται σπέρμα και ωάρια, σε μείωση και με εκτενώς ομόλογες γενετικές αλληλουχίες. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα θηλυκά και τα αρσενικά χρωμοσώματα παρατάσσονται έτσι ώστε παρόμοιες αλληλουχίες DNA τέμνονται. Αποτελέσματα στο γενετική μεταβλητότητα που δημιουργήθηκε από τη μεγάλη ποικιλία των crossover. Εάν θέλετε να καταλάβετε περισσότερα σχετικά με το θέμα, εδώ μπορείτε να διαβάσετε για τη διαφορά μεταξύ μίτωσης και μείωσης.
Σε αυτή την κατηγορία ταξινομείται ο ανασυνδυασμός V (D) J, ο οποίος λειτουργεί για το ανοσοποιητικό σύστημα των σπονδυλωτών. Εδώ κωδικοποιούν πρωτεΐνες για να δημιουργήσουν μεγάλο αριθμό λεμφοκυτταρικών κυττάρων και ανοσοσφαιρινών.
Ανασυνδυασμός ειδικής θέσης ή μη ομόλογος
Σε αυτή την περίπτωση, οι αλληλουχίες δεν χρειάζεται να είναι πολύ παρόμοιες όπως στην περίπτωση του ομόλογου ανασυνδυασμού, αλλά μάλλον εμφανίζεται σε μικρά θραύσματα σχεδόν πανομοιότυπες ακολουθίες, όπου συγκεκριμένες πρωτεΐνες όπως η ιντεγκράση μπορούν να βοηθήσουν στον πλήρη ανασυνδυασμό. Εδώ, δεν είναι η ομολογία που κυριαρχεί στον ανασυνδυασμό, αλλά μάλλον η σχέση μεταξύ DNA και πρωτεϊνών.
Μετάθεση
Σε αυτόν τον μηχανισμό, τμήματα DNA ή RNA που ονομάζονται τρανσποζόνια μπορούν να μεταπηδήσουν σε άλλες θέσεις στο γονιδίωμα. Εδώ δεν υπάρχει μηχανισμός έγκρισης, αλλά μάλλον εισάγονται χωρίς να είναι παρόμοια, προκαλώντας μεταλλάξεις. Η συχνότητά του είναι πολύ χαμηλή και παράδειγμα του μηχανισμού είναι η αντίσταση στα αντιβιοτικά. Τα πιο ανθεκτικά στελέχη επιβιώσει από το φάρμακοκαι τα γονίδιά τους μπορούν να διαδοθούν με αναδιάταξη.
Γιατί είναι σημαντικός ο γενετικός ανασυνδυασμός;
Ο γενετικός ανασυνδυασμός είναι μια από τις πιο σημαντικές διαδικασίες για τη συνέχεια του γενετικού υλικού. Ως εκ τούτου, πρόκειται να παρουσιάσουμε μερικούς από τους λόγους για τη σημασία του γενετικού ανασυνδυασμού.
- Σας επιτρέπει να δημιουργήσετε νέους συνδυασμούς: από δύο αρχικές ακολουθίες. Σε αυτή τη διαδικασία φυσικής επιλογής, εκατοντάδες διαφορετικοί συνδυασμοί μπορούν ακόμη και να δημιουργηθούν από δύο αρχικά DNA, όπως συμβαίνει σε ανθρώπινα αδέρφια ίσων γονέων.
- Απαραίτητο για τη γενετική ποικιλότητα: εξαιρετικά σημαντικό χαρακτηριστικό που επιτρέπει σε ακατάλληλους οργανισμούς να αντικατασταθούν από άλλους που είναι. Ελλείψει ποικιλομορφίας, οι επιλογές θα περιορίζονταν και η επιβίωση του είδους θα τεθεί σε κίνδυνο. Η έλλειψη ποικιλίας των ειδών επηρεάζει την παράταση των ασθενειών, την έλλειψη προσαρμογής στο περιβάλλον και την ανθεκτικότητα στις ξαφνικές περιβαλλοντικές αλλαγές.
- Αποφύγετε την απόκλιση επαναλαμβανόμενων αλληλουχιών: δηλαδή υπολειπόμενων γονιδίων που μπορεί να έχουν βλαβερές ή θανατηφόρες συνέπειες για τους οργανισμούς. Κατά τη διάρκεια της γενετικής απόκλισης, δεν υπάρχει πλέον καμία γενετική εναλλαγή ή ανασυνδυασμός και αυτό μειώνεται με τον ανασυνδυασμό.
- Αποτρέπει το σχηματισμό του Müllerian Ratchet: είναι φαινόμενο που εμφανίζεται σε άφυλους οργανισμούς με απογόνους ίδιους με τον αρχικό. Όντας ίσοι οργανισμοί, συσσωρεύονται μεταλλαγμένα και επιβλαβή γονίδια.
- Αντιπροσωπεύει έναν γενετικό ρυθμιστή: μπορεί να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τα γονίδια. Αυτό συμβαίνει συχνά στη μεταφορά, όπου διακόπτεται η συνέχεια του γονιδίου όπου εισήχθη το τρανσποζόνιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο ποικίλος χρωματισμός των κόκκων καλαμποκιού. Αυτός ο μηχανισμός είναι επίσης σημαντικός για τη συντήρηση και την επισκευή του γονιδιώματος. Εμφανίζεται κυρίως σε ομόλογο ανασυνδυασμόΕπειδή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, γίνονται συνήθως σπασίματα στο γυναικείο DNA, που ονομάζονται δίκλωνα σπασίματα, και ο μηχανισμός αναγνώρισης αλληλουχίας επιδιορθώνει αυτές τις τομές.
- Βοηθά τον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων: λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της μείωσης. Εδώ η διασταύρωση συμβαίνει όπου ομόλογα χρωμοσώματα μπορούν να διαχωριστούν και να ενωθούν με συμπληρωματικό τρόπο.
- Επιτρέπει στο ανοσοποιητικό σύστημα να λειτουργεί στα σπονδυλωτά: αφού είναι χάρη στον ανασυνδυασμό V (D) J, όπου δημιουργείται μια τεράστια γκάμα αντισωμάτων απέναντι στις πολλαπλές απειλές που υπάρχουν στο περιβάλλον.
Άλλωστε, ο γενετικός ανασυνδυασμός είναι αποτέλεσμα της αναπαραγωγικής λειτουργίας. Επομένως, σας αφήνουμε αυτό το άλλο άρθρο σχετικά με τη λειτουργία αναπαραγωγής: τι είναι και γιατί είναι σημαντική, ώστε να έχετε περισσότερες γνώσεις για το θέμα.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Γενετικός ανασυνδυασμός: τι είναι και τύποι, σας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Βιολογία.
Βιβλιογραφία- Ostrander, E. (2022). Ομόλογος ανασυνδυασμός. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Recombinacion-homologa
- Κλάρος, Γ. (σ.φ.) Αναδιάταξη DNA: ανασυνδυασμός. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.biorom.uma.es/con entente/av_bma/apuntes/T8/t8_recomb.htm
- Πανεπιστήμιο της Αβάνας. (2022). Ανασυνδυασμός DNA. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/
- Barrios, J. (2014). Γενετικός ανασυνδυασμός σε προκαρυώτες. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/19-La%20recombinaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20en%20procariontes.pdf
