Vazba vs rekombinace
Mezi spojením a rekombinací můžeme identifikovat určité rozdíly, protože se jedná o dva různé koncepty související s genetikou. Proto by neměli být zmateni. Ve skutečnosti spojení popisuje výskyt genů na stejném chromozomu a rekombinace popisuje smíchání genů mezi homologními chromozomy během meiózy prostřednictvím procesu zvaného crossing over.
Co je propojení?
Geny, které se nacházejí blízko sebe ve stejném chromozomu, se nazývají spojené geny. Vzhledem k tomu, že jsou blízko sebe a nacházejí se ve stejném chromozomu, nazývají se vázaná skupina a mají tendenci dědit společně jako jednotka během meiózy buněčného dělení. To znamená, že spojené geny se neřídí Mendelovým principem nezávislého třídění (dvě alely umístěné na určitém lokusu/lokaci se oddělují (segregují) do dvou buněk nezávisle na jiných alelách na jiných lokusech).
Propojení lze rozdělit do dvou typů:
Úplná vazba – když jsou geny umístěny velmi blízko u sebe a nevykazují křížení, nazývá se to úplná vazba. Výsledkem je nerekombinantní potomstvo. To znamená, že fenotyp a genotyp rostlin potomstva jsou stejné jako jejich mateřské rostliny.
Neúplná vazba – když jsou geny umístěny na stejném chromozomu a vykazují určité křížení během meiózy, říká se, že se jedná o neúplně spojené geny. Testování neúplného propojení lze provést pomocí testovacího kříže. Například rostlina, která je heterozygotní pro dva znaky, by měla být křížena s rostlinou, která je pro tento konkrétní znak recesivní. Tento typ křížení produkuje dvě rekombinantní gamety a dvě nerekombinantní gamety. Např. vzorová plešatost u mužů spojená s genetickými markery v chromozomu X a barvou hrudníku a kukly australské mouchy Luciliácuprina.
Příklad plešatosti pro neúplné propojení
Podle toho, jak jsou alely spojených genů umístěny na homologních chromozomech, existují dva následující typy konfigurací:
Coupling (Cis) konfigurace – situace, kdy jsou dvě dominantní alely na jednom chromozomu a dvě recesivní alely na druhém chromozomu.
Repulzní (Trans) konfigurace – situace, kdy každý chromozom obsahuje jednu dominantní a recesivní alelu.
Co je rekombinace?
Geny, které se nacházejí na stejném chromozomu, se mohou přesouvat z jednoho homologního chromozomu na druhý prostřednictvím procesu zvaného crossing over. Výsledkem jsou chromozomy s novými kombinacemi genů ve srovnání s uspořádáním genů v mateřské buňce (obr. 2). Proto jsou chromozomy s těmito novými kombinacemi genů známé jako rekombinantní chromozomy, a proto se tento proces nazývá rekombinace.
Crossover produkují rekombinanty
Procento rekombinantů produkovaných při křížení se nazývá frekvence rekombinace, lze ji vypočítat následovně:
Rekombinační frekvence=(počet rekombinantů v potomstvu) / (celkový počet v potomstvu) 100 %
Existují dva typy rekombinačních procesů, které mohou probíhat během meiózy:
Interchromozomální rekombinace – rekombinace probíhá mezi geny umístěnými na různých chromozomech. Např. nezávislý sortiment anafáze meiózy I.
Intrachromozomální rekombinace – rekombinace probíhá mezi geny umístěnými na stejném chromozomu. Např. překročení profáze meiózy I.
Když dojde k rekombinaci ve spojených genech, výsledné potomstvo vykazuje většinu nerekombinantů a menší frekvenci rekombinantů.
Jaký je rozdíl mezi spojením a rekombinací?
• Vazba pomáhá udržet určité geny pohromadě ve stejném chromozomu, zatímco proces rekombinace míchá geny mezi chromozomy.
• Vazba je fenomén, který lze pozorovat v jakémkoli typu buňky. Rekombinace je však proces, ke kterému dochází během meiózy I.
• K rekombinaci nedochází, pokud je kompletní propojení. K rekombinaci však dochází, když geny nejsou zcela propojeny (nebo když jsou propojeny neúplně).
• Nekompletně propojené geny podléhají intrachromozomální rekombinaci.
• Když k rekombinaci dochází v nezávisle se třídících genech, rekombinanty a nerekombinanty se vyskytují ve stejném poměru, zatímco když k rekombinaci dochází v neúplně spojených genech, frekvence rekombinace je nižší než 50 % a frekvence nerekombinantních je vyšší než 50 %.
• Vazbu i rekombinaci lze použít k vytvoření genetických map / vazebné analýzy (mapy, které ukazují umístění genů).
Obrázky s laskavým svolením:.
- Vzorová plešatost u mužů podle Welshsk (CC BY 3.0)
- Cross over production recombinants by Jeffrey Mahr (CC BY 4.0)
