Γενετικός ανασυνδυασμός
From Wikipedia, the free encyclopedia
Γενετικός ανασυνδυασμός (επίσης γνωστός ως γενετικός ανασχηματισμός) είναι η ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ διαφορετικών οργανισμών που οδηγεί στην παραγωγή απογόνων με συνδυασμούς γνωρισμάτων που διαφέρουν από αυτά που βρίσκονται σε κάθε γονέα. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, ο γενετικός ανασυνδυασμός κατά τη διάρκεια της μείωσης μπορεί να οδηγήσει σε ένα νέο σύνολο γενετικών πληροφοριών που μπορούν να μεταδοθούν από τους γονείς στους απογόνους. Οι περισσότεροι ανασυνδυασμοί συμβαίνουν φυσιολογικά.
Κατά τη διάρκεια της μείωσης στα ευκαρυωτικά κύτταρα, ο γενετικός ανασυνδυασμός περιλαμβάνει τη σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Αυτό μπορεί να ακολουθείται από μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των χρωμοσωμάτων. Η μεταφορά πληροφοριών μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς φυσική ανταλλαγή (ένα τμήμα γενετικού υλικού αντιγράφεται από το ένα χρωμόσωμα στο άλλο, χωρίς να αλλάξει το δοτικό χρωμόσωμα) (βλ. την οδό SDSA στο σχήμα), ή με το σπάσιμο και την επανένωση των κλώνων του DNA , που σχηματίζει νέα μόρια DNA (βλέπε την οδό DHJ στο σχήμα).
Ο ανασυνδυασμός μπορεί επίσης να συμβεί κατά τη διάρκεια της μίτωσης σε ευκαρυώτες όπου συνήθως περιλαμβάνει τα δύο αδελφά χρωμοσώματα που σχηματίζονται μετά από χρωμοσωμική αντιγραφή. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν παράγονται νέοι συνδυασμοί αλληλομόρφων αφού τα αδελφά χρωμοσώματα είναι συνήθως ταυτόσημα. Στη μείωση και τη μίτωση, ο ανασυνδυασμός συμβαίνει μεταξύ παρόμοιων μορίων DNA (ομόλογες αλληλουχίες). Στη μείωση, τα μη-αδελφά ομόλογα χρωμοσωμικά ζεύγη συνδέονται μεταξύ τους έτσι ώστε ο ανασυνδυασμός εμφανίζεται χαρακτηριστικά μεταξύ μη-αδελφών ομολόγων. Και στα δύο μειωτικά και μιτωτικά κύτταρα, ο ανασυνδυασμός μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων είναι ένας κοινός μηχανισμός που χρησιμοποιείται στην επιδιόρθωση του DNA.
Μετατροπή γονιδίου - η διαδικασία κατά την οποία οι ομόλογες αλληλουχίες γίνονται ταυτόσημες εμπίπτει επίσης σε γενετικό ανασυνδυασμό.
Ο γενετικός ανασυνδυασμός και ο ανασυνδυασμός επιδιόρθωσης του DNA συμβαίνει επίσης σε βακτήρια και αρχαία, τα οποία χρησιμοποιούν αγενή αναπαραγωγή.
Ο ανασυνδυασμός μπορεί να προκληθεί τεχνητά σε εργαστηριακές ( in vitro ) ρυθμίσεις, παράγοντας ανασυνδυασμένο DNA και για σκοπούς που μεταξύ των άλλων συμπεριλαμβάνουν την ανάπτυξη εμβολίου.
Ο ανασυνδυασμός V(D)J σε οργανισμούς με επίκτητη ανοσία είναι ένας τύπος τοποειδικού γενετικού ανασυνδυασμού που βοηθά τα ανοσοκύτταρα να διαφοροποιηθούν γρήγορα για να αναγνωρίσουν και να προσαρμοστούν σε νέα παθογόνα.