Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: BIOLOGIA MOLEKULARNA →

Rekombinacja

Rekombinacja (crossing-over) zachodzi pomiędzy chromosomami homologicznymi. Chromosomy takie zawierają te same geny, ułożone na nici DNA w identycznej kolejności (wyjątkiem są chromosomy płciowe).
W wyniku rekombinacji, powstaje nowa kombinacja alleli (rodzajów tych samych genów) na chromosomie wynikowym. Mogą również powstawać nowe allele (zob. rys.1).

rekombinacja, crossing-over
Rys.1. Crossing over (zaznaczony krzyżykiem) zachodzący: 1. Między allelami sąsiadujących genów, na dwóch chromosomach homologicznych. 2.Wewnątrz alleli tego samego genu, prowadzący do powstania dwóch nowych alleli.

Rekombinacja charakteryzuje tylko komórki macierzyste komórek płciowych (komórki jajowej, plemnika) organizmów diploidalnych. Jest ona częścią większego procesu, nazywanego podziałem redukcyjnym. Kiedy komórka dzieli się na dwie, o identycznej zawartości materiału genetycznego, co w komórce-matce, to mamy do czynienia z mitozą. Występuje ona u komórek budujących organizm, właśnie z wyjątkiem komórek linii płciowej.
Podział tych ostatnich redukuje bowiem dwukrotnie zawartość materiału genetycznego u komórek potomnych. Podział redukcyjny nazywamy też mejozą.
Mejoza, podobnie jak mitoza, jest poprzedzona podwojeniem całego materiału genetycznego, a ilustruje ją schemat:
(2n) → (4n) → 4 x (1n)
W jej wyniku, z 1 komórki macierzystej powstają cztery komórki płciowe, mające w swych jądrach taką samą liczbę rodzajów chromosomów, ale tylko po jednej sztuce każdy (komórki diploidalne mają po dwie). Komórki płciowe są więc haploidalne.

Wydaje się to oczywiste, gdyż zapłodnienie polega na połączeniu się dwóch haploidalnych komórek płciowych i uformowaniu diploidalnej zygoty, która daje początek całemu organizmowi. Będzie on jednak miał inny zestaw alleli, niż rodzice, nie tylko dlatego, że od każdego dostaje tylko połowę jego chromosomów, lecz również dlatego, że chromosomy te, w wyniku rekombinacji, będą niosły inne zestawy alleli (zob. rys.2).

mejoza
Rys.2. Gamety po rekombinacji niosą nie tylko połowę chromosomów rodzica, lecz także inne kombinacje alleli na nich.

Allele zmieniają zatem sąsiadów na chromosomach, co jest dla nich bardzo ważne. Wyobraźmy sobie bowiem, że bardzo sprawny allel trafi na sąsiadów, z którymi nie jest w stanie wytworzyć dobrze przystosowanego organizmu, gdyż są oni słabi. Gdyby nie mógł próbować swoich sił w innym sąsiedztwie, niechybnie poniósłby porażkę, podobnie jak Pele przegrałby każdy mecz grając w barwach państwa, które ma bardzo słabą drużynę piłkarską. Widząc swą niemoc, na pewno starałby się on dostać do jakiejś silnej ekipy.
Możemy zatem wysnuć wniosek, że nie należy traktować całego zestawu chromosomów jako niezmiennik, jednostkę ewolucyjną, gdyż w wyniku crossing-over (c.o.) i produkcji gamet, ona ciągle się zmienia.

Może więc allele, czy abstrakcyjnie ujmując - geny, są jednostkami ewolucyjnymi?
Ślepy c.o. może doprowadzić również do utraty tożsamości przez allele. Taka jednostka ewolucyjna, paradoksalnie, byłaby wciąż podzielna. Możemy jednak ratować jej status.
Z teorii ewolucji wiadomo nam, że miarą dostosowania organizmu do środowiska jest m.in. ilość wydanego przezeń potomstwa. Im będzie go więcej, w tym większej liczbie osobników znajdzie się allel, a prawdopodobieństwo, że w każdym z nich będzie on zmieniony przez c.o. będzie wtedy bardzo niskie.

Powyższe rozważania wskazują na fakt, że należy w ewolucji śledzić losy poszczególnych alleli, gdyż osobniki przez nie tworzone, są zazwyczaj niepowtarzalne (z wyjątkiem klonów), a unikalna kombinacja alleli w osobniku jest burzona przez rekombinację, za każdym razem, gdy ma on potomstwo.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski