Genetička rekombinacija

Genetička rekombinacija ili kratko rekombinacija je proizvodnja potomaka sa kombinacijom osobina po kojoj se razlikuju od svojih roditelja. U eukariota genetičke rekombinacije se dešavaju tokom mejoze putem, spolne reprodukcije, dajući set genetičke informacije koja se moge dalje nasljedno prenositi od roditelja na potomstvo, u nizu generacija posmatrane vrste organizama. Većina rekombinacije se javljaju u prirodi. Tokom mejoze u eukariota, rekombinacije uključuje uparivanje homolognih hromosoma. To može biti praćeno razmjenom informacija između hromosoma. Ta razmjena se može desiti i bez fizičke razmjenu (a dio genetskog materijala se kopira iz jednog u drugi hromosoma, bez doniranja i razmjene dijelova hromosoma) (vidi SDSA put na slici); ili lomljenja i ponovnog spajanja DNK lanaca, koji čini nove molekule DNK (vidi DHJ put na slici). Rekombinacija se može pojaviti i tokom mitoze eukariota, što obično uključuje dvije sestrinske hromatide formirane nakon hromosomskih replikacija. U ovom slučaju, nema novih kombinacija alela jer su sestrinske hromatide obično identične. U mejozi i mitozi, rekombinacije se javlja između homolognih dijelova hromosoma, odnosno molekula DNK. U mejozi, nesestrinske hromatide homolognih hromosoma se međusobno uparuju, tako da se rekombinacije dešava između između nesestrinskih sudionika konjugacije hromosoma. U oba meiotic i mitotska ćelija, rekombinacije između homolognih hromozoma je zajednički mehanizam koji se javlja u DNK reparaciji.^[1][2]

Model mejotske rekombinacije započete dvostrukim lomom ili pukotinom hromatida iza kojeg slijedi sparivanjem sa homolognim jromosomom i invazije lanca da pokrene proces popravke rekombinanta.
Sanacija prekida može dovesti do crossovera (CO) ili ne u bočnom regionu.
Za CO rekombinacije se mislilo da dolaze po Double Holliday Junction (DHJ) modelu, ilustrirano na desnoj strani, iznad.
Smatra se da rekombinacije bez crosisng-overa nastaju uglavnom indukcijom sintetski ovisnog lanca (SDSA) modela, ilustrirano s lijeve strane, iznad. Većina rekombinacija se odvija po modelu SDSA.

Genetička rekombinacija među molekulama DNK.

Genetički rekombinacije i rekombinantna DNK reparacija također se javlja ukod bakterija i archaea, koje imaju aseksualnu reprodukciju.

Recombinacija se može inducirati i u laboratoriji, podešavanjem in vitro, producirajući rekombinantnu DNK za različite potrebe koje uključuju i proizvodnju vakcina i medicinskih preparata.RecA protein is RadA.

• Tokom mejoze, genetičkim rekombinacijama obično prethodi formiranje sinapsi (uparivanje homolognih hromosoma).

Mehanizam

Rekombinacije su katalizirane putem mnogih različitih enzima. Recombinaze su ključni enzimi koji kataliziraju sve faze transfera lanaca tokom rekombinacije. RecA, glavnia recombinaza Escherichia coli , odgovoran je za popravak DNK dvostrukog lancca. U kvasca i drugih eukariotskih organizama, postoje dvije rekombinaze, potrebne za popravak dvostrukih lanaca. RAD51protein je potreban za mitotska i meiotske rekombinacije, dok je popravak DNK odgovoran je DMC1 gen koji kodira specifični proteine za mejotska rekombinacije. U archaea, ortholog bakterijske RecA proteina je RadA.

Reference

1. Ibrulj S., Haverić S., Haverić A. (2008): Citogenetičke metode – Primjena u medicini . Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo,ISBN 978-9958-9344-5-2.
2. Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005): Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-3-4.

Također pogledajte

• Mejoza
• Mitoza
• Hromosom
• Hromosomska garnitura