Genetische Wiederkombination ist ein Prozess, durch den ein Molekül von Nukleinsäure (gewöhnlich DNA, aber auch RNS sein kann), wird gebrochen und dann mit einem verschiedenen angeschlossen. Wiederkombination kann zwischen ähnlichen Molekülen der DNA, als in der homologen Wiederkombination oder unterschiedlichen Molekülen, als am nichthomologen Ende vorkommen sich anschließend. Wiederkombination ist eine übliche Methodik der DNA-Reparatur in beiden Bakterien und eukaryotes. In eukaryotes kommt Wiederkombination auch in meiosis vor, wo es chromosomale Überkreuzung erleichtert. Der Überkreuzungsprozess führt dazu, dass Nachkommenschaft verschiedene Kombinationen von Genen von denjenigen ihrer Eltern hat, und kann gelegentlich neue schimärische Allele erzeugen. In Organismen mit einem anpassungsfähigen Immunsystem hat ein Typ der genetischen Wiederkombination V (D) J gerufen Wiederkombination hilft geschützten Zellen schnell sich zu variieren, um anzuerkennen und sich an neuen pathogens anzupassen. Wie man denkt, ist das Schlurfen von durch die genetische Wiederkombination verursachten Genen im Vorteil, weil es ein Hauptmotor der genetischen Schwankung ist und auch sexuell erlaubt, Organismen wieder hervorzubringen, um das Klinkenrad von Muller zu vermeiden, in dem die Genome einer geschlechtslosen Bevölkerung schädliche Veränderungen auf eine irreversible Weise ansammeln.

In der Gentechnologie kann sich Wiederkombination auch auf die künstliche und absichtliche Wiederkombination von ungleichen Stücken der DNA häufig von verschiedenen Organismen beziehen, schaffend, was recombinant DNA genannt wird. Ein Hauptbeispiel solch eines Gebrauches der genetischen Wiederkombination ist das Genzielen, das verwendet werden, um beizutragen, zu löschen kann oder Gene eines Organismus sonst zu ändern. Diese Technik ist für biomedizinische Forscher wichtig, weil sie ihnen erlaubt, die Effekten von spezifischen Genen zu studieren. Auf der genetischen Wiederkombination gestützte Techniken werden auch in der Protein-Technik angewandt, um neue Proteine vom biologischen Interesse zu entwickeln.

Genetische Wiederkombination wird durch viele verschiedene Enzyme, genannt recombinases katalysiert. RecA, der erste in Escherichia coli gefundene recombinase, ist für die Reparatur der DNA doppelte Ufer-Brechungen (DSBs) verantwortlich. In der Hefe und den anderen eukaryotic Organismen dort sind zwei recombinases, die erforderlich sind, um DSBs zu reparieren. Das RAD51 Protein ist für mitotic und meiotic Wiederkombination erforderlich, wohingegen das DMC1 Protein zur meiotic Wiederkombination spezifisch ist.

Chromosomale Überkreuzung

Chromosomale Überkreuzung bezieht sich auf die Wiederkombination zwischen den paarweise angeordneten Chromosomen, die von jedem von jemandes Eltern geerbt sind, allgemein während meiosis vorkommend. Während der Pro-Phase I sind die vier verfügbaren chromatids in der dichten Bildung miteinander. Während in dieser Bildung homologe Seiten auf zwei chromatids miteinander ineinander greifen können, und genetische Information austauschen können.

Weil Wiederkombination mit der kleinen Wahrscheinlichkeit an jeder Position entlang dem Chromosom vorkommen kann, hängt die Frequenz der Wiederkombination zwischen zwei Positionen von ihrer Entfernung ab. Deshalb für auf demselben Chromosom genug entfernte Gene ist der Betrag der Überkreuzung hoch genug, um die Korrelation zwischen Allelen zu zerstören.

Das Verfolgen der Bewegung von Genen während Überkreuzungen hat sich ziemlich nützlich für Genetiker erwiesen. Weil zwei Gene, die eng miteinander sind, mit geringerer Wahrscheinlichkeit getrennt werden werden als Gene, die einzeln weiter sind, können Genetiker grob ableiten, wie weit einzeln zwei Gene auf einem Chromosom sind, wenn sie die Frequenz der Überkreuzungen wissen. Genetiker können auch diese Methode verwenden, die Anwesenheit bestimmter Gene abzuleiten. Wie man sagt, werden Gene, die normalerweise zusammen während der Wiederkombination bleiben, verbunden. Ein Gen in einem verbundenen Paar kann manchmal als ein Anschreiber verwendet werden, um die Anwesenheit eines anderen Gens abzuleiten. Das wird normalerweise verwendet, um die Anwesenheit eines Krankheit verursachenden Gens zu entdecken.

Genkonvertierung

In der Genkonvertierung wird eine Abteilung des genetischen Materials von einem Chromosom bis einen anderen ohne das Spenden-Chromosom kopiert, das wird ändert. Genkonvertierung kommt an der hohen Frequenz während der meiotic Abteilung und an der niedrigen Frequenz in somatischen Zellen vor. Es ist ein Prozess, durch den eine DNA-Folge von einer DNA-Spirale kopiert wird (der unverändert bleibt) zu einer anderen DNA-Spirale, deren Folge verändert wird. Es ist eine der Weisen, wie ein Gen verändert werden kann. Genkonvertierung kann zu nichtmendelschem Erbe führen und ist häufig in Pilzkreuzen registriert worden.

Nichthomologe Wiederkombination

Wiederkombination kann zwischen DNA-Folgen vorkommen, die keine Folge-Homologie enthalten. Das wird nichthomologe Wiederkombination oder nichthomologes Ende genannt sich anschließend.

In B Zellen

B Zellen des Immunsystems führen genetische Wiederkombination, genannt immunoglobulin Klassenschaltung durch. Es ist ein biologischer Mechanismus, der einen Antikörper von einer Klasse bis einen anderen zum Beispiel von einem isotype genannt IgM zu einem isotype genannt IgG ändert.

Siehe auch

• Wiederkombinationsfrequenz
• Wiederkombinationskrisenherd
• Vier-Geschlechtszellen-Test
• Unabhängige Zusammenstellung

Links

• Das Modell von Holliday der genetischen Wiederkombination
• Belebtes Handbuch zur homologen Wiederkombination.