Recombinarea genetica

RECOMBINAREA GENETICA

Alaturi de mutatii, recombinarea genetica are rol in inducerea variabilitatii genetice, dar si in procesele de speciatie si evolutie. La plantele care se inmultesc prin autofecundare, recombinarea genetica este, alaturi de mutatii, principalul mecanism prin care este indusa starea de heterozigotie. Recombinarea genetica consta in totalitatea proceselor care asigura redistribuirea informatiei genetice. La organismele eucariote, recombinarea genetica are loc prin 3 mecanisme diferite in timpul meiozei.

Recombinarea genetica prin schimb reciproc de gene (intracromozomiala)

Are loc in profaza I a meiozei, ducand la formarea unor gameti recombinati genetic. La majoritatea speciilor meioza este parcursa in 2 etape:

diviziunea heterotipica (reductionala) din care rezulta 2 celule hapliode (n) prin reducerea la jumatate a numarului de cromozomi din celula mama diploida (2n);

diviziunea homeotipica (ecvationala) din care rezulta 4 celule haploide (n) ce reprezinta celulele reproducatoare.

La animale, acestea reprezinta progametii, din care, prin procese de maturare, se vor forma gametii. La plante, cele 4 celule haploide reprezinta cei 4 gametofiti. Nucleul lor va parcurge alte diviziuni, in urma carora se vor forma gametii.

In timpul profazei I a diviziunii reductionale, cromozomii omologi se asociaza initial doi cate doi, formand cromozomii omologi. In timpul profazei I a diviziunii reductionale, cromatidele nesurori se pot atinge in unul sau mai multe puncte numite chiasme. Posibilitatea de suprapunere si de rupere a cromozomilor omologi creste o data cu distanta dintre gene. Acest proces are loc in stadiul diplonem al profazei I, stadiu in care se observa structura bicromatidica a fiecarui cromozom din bivalent. In aceste locuri poate avea loc ruperea cromatidelor nesurori, proces urmat de resudarea lor cu fragmente interschimbate. In acest fel va avea loc un schimb de gene intre cromozomii omologi, rezultand cromozomi si implicit gameti recombinati genetic (cu o alta pozitie a genelor pe cromozomi). Acest fenomen reprezinta baza citologica a fenomenului de crossing-over studiat de Thomas Morgan in teoria cromozomiala a ereditatii. Procentul de crossing-over ete cu atat mai mare cu cat distanta dintre gene, intre cromozomii omologi, este mai mare. Cunoscand distanta dintre gene, se pot stabili hartile cromozomiale la eucariote, cu o deosebita importanta teoretica si practica. Procesul asigura variabilitatea in lumea vie, in principal la speciile care se inmultesc prin autofecundare (plantele hermafrodite autogame sau animalele hermafrodite autogame).