Prepojenie vs rekombinácia
Medzi spojením a rekombináciou môžeme identifikovať určité rozdiely, keďže ide o dva rôzne koncepty súvisiace s genetikou. Preto by sa nemali zmiasť. V skutočnosti väzba opisuje výskyt génov na tom istom chromozóme a rekombinácia opisuje miešanie génov medzi homológnymi chromozómami počas meiózy prostredníctvom procesu nazývaného crossing over.
Čo je prepojenie?
Gény, ktoré sa nachádzajú blízko seba v tom istom chromozóme, sa nazývajú spojené gény. Keďže sú blízko seba a nachádzajú sa v rovnakom chromozóme, nazývajú sa viazaná skupina a majú tendenciu dediť spolu ako jednotka počas meiózy bunkového delenia. To znamená, že spojené gény sa neriadia Mendelovým princípom nezávislého triedenia (dve alely nachádzajúce sa na určitom lokuse/mieste sa oddelia (segregujú) do dvoch buniek nezávisle od iných alel na iných lokusoch).
Prepojenie možno rozdeliť do dvoch typov:
Úplná väzba – keď sú gény umiestnené veľmi blízko pri sebe a nevykazujú kríženie, nazýva sa to úplná väzba. Výsledkom je nerekombinantné potomstvo. To znamená, že fenotyp a genotyp rastlín potomstva sú rovnaké ako ich materské rastliny.
Neúplná väzba – keď sa gény nachádzajú na rovnakom chromozóme a počas meiózy vykazujú určitý prechod, hovorí sa, že ide o neúplne spojené gény. Testovanie neúplného prepojenia sa môže vykonať pomocou testcrossu. Napríklad rastlina, ktorá je heterozygotná pre dva znaky, by sa mala krížiť s rastlinou, ktorá je pre tento konkrétny znak recesívna. Tento typ kríženia produkuje dve rekombinantné gaméty a dve nerekombinantné gaméty.napr. vzorová plešatosť u mužov spojená s genetickými markermi v chromozóme X a farbou hrudníka a kukly austrálskej muchy Luciliácuprina.
Príklad plešatosti pre neúplné prepojenie
Podľa toho, ako sú alely spojených génov umiestnené na homológnych chromozómoch, existujú dva nasledujúce typy konfigurácií:
Coupling (Cis) konfigurácia – situácia, keď sú dve dominantné alely na jednom chromozóme a dve recesívne alely na druhom chromozóme.
Repulzná (trans) konfigurácia – situácia, keď každý chromozóm obsahuje jednu dominantnú a recesívnu alelu.
Čo je rekombinácia?
Gény, ktoré sa nachádzajú na rovnakom chromozóme, sa môžu presúvať z jedného homológneho chromozómu na druhý prostredníctvom procesu nazývaného prekríženie. Výsledkom sú chromozómy s novými kombináciami génov v porovnaní s ich usporiadaním génov v materskej bunke (obr. 2). Preto sú chromozómy s týmito novými kombináciami génov známe ako rekombinantné chromozómy, a preto sa tento proces nazýva rekombinácia.
Crossover produkujúce rekombinanty
Percento rekombinantov produkovaných krížením sa nazýva frekvencia rekombinácie a možno ju vypočítať takto:
Rekombinačná frekvencia=(počet rekombinantov v potomstve) / (celkový počet v potomstve) 100 %
Existujú dva typy procesov rekombinácie, ktoré môžu prebiehať počas meiózy:
Interchromozomálna rekombinácia – rekombinácia prebieha medzi génmi umiestnenými na rôznych chromozómoch. napr. nezávislý sortiment anafázy meiózy I.
Intrachromozomálna rekombinácia – rekombinácia prebieha medzi génmi umiestnenými na rovnakom chromozóme. napr. prekročenie profázy meiózy I.
Keď dôjde k rekombinácii v spojených génoch, výsledné potomstvo vykazuje väčšinu nerekombinantov a menšiu frekvenciu rekombinantov.
Aký je rozdiel medzi prepojením a rekombináciou?
• Väzba pomáha udržiavať určité gény pohromade v tom istom chromozóme, zatiaľ čo proces rekombinácie mieša gény medzi chromozómami.
• Prepojenie je jav, ktorý možno pozorovať v akomkoľvek type bunky. Rekombinácia je však proces, ktorý sa vyskytuje počas meiózy I.
• Rekombinácia sa nevyskytuje, keď je úplné prepojenie. K rekombinácii však dochádza, keď gény nie sú úplne prepojené (alebo keď sú neúplne prepojené).
• Neúplne spojené gény podliehajú intrachromozomálnej rekombinácii.
• Keď k rekombinácii dochádza v nezávisle sa triediacich génoch, rekombinanty a nerekombinanty sa vyskytujú v rovnakých pomeroch, zatiaľ čo ak k rekombinácii dochádza v neúplne spojených génoch, frekvencia rekombinácií je nižšia ako 50 % a frekvencia nerekombinantných je vyššia ako 50 %.
• Väzba aj rekombinácia môžu byť použité na zostavenie genetických máp/analýzy väzieb (mapy, ktoré zobrazujú umiestnenie génov).
Obrázky s láskavým dovolením:.
- Vzorová plešatosť u mužov podľa Walesu (CC BY 3.0)
- Cross over production recombinants by Jeffrey Mahr (CC BY 4.0)
