Rekombinacje genetyczne

W wyniku połączenia komórki jajowej i plemnika powstaje organizm potomny o charakterystycznej dla siebie kombinacji alleli . Stosując podstawowe reguły dziedziczenia genów, można powiedzieć , z jakim prawdopodobieństwem określone cechy zapisane w genach organizmów rodzicielskich ujawniają się w następnych pokoleniach. Fenotyp- zespół cech zależnych od genów i środowiska . Zespół wszystkich genów organizmu nazywamy genotypem . Organizmy lub komórki o tym samym genotypie mogą wskazywać różne cechy . Dzieje się tak , ponieważ, w zależności od oddziałujących na organizm czynników środowiska , w danym momencie ekspresji ulęgają inne geny. Powstały w ten sposób zespół cech morfologicznych , fizjologicznych i biochemicznych danego osobnika nazywamy fenotypem. Termin genotyp i fenotyp mogą oznaczać również pojedynczy gen i cechę . Allele – różne cechy genu . Organizmy diploidalne , czyli te , u których występują dwa komplety chromosomów , mogą mieć dwie różne wersje – allele każdego genu . Różne allele powodują odmienne wykształceni danej cechy , na przykład gen warunkujący kolor oczu może występować w postaci allelu jasnego lub allelu ciemnej barwy . Z kolei różne allele genu warunkującego powstanie laktazy powoduje , ze posiadające je osoby lepij lub gorzej trawią laktozę . Wśród osobników danego gatunku mogą występować więcej niż dwa allele danego gany , jednak każdy osobnik posiada dokładnie dwa z nich . Allele oznacza się symbolami literowymi na przykład A,B. Różne allele jednego genu oznacza się jako różne warianty jednej litery na przykład A,a . Jeżeli organizm diploidalny ma w genomie dwa jednakowe allele danego geny , nazywamy go homozygotą pod względem tego geny , a jeżeli ma dwa różne allele – heterozygotą . Homozygotę i heterozygotę oznaczamy w zapisie dwoma symbolami literowymi , na przykład AA, aa- w wypadku homozygoty , Aa – w wypadku heterozygoty. Chociaż w komórce osobników heterozygotycznych występują dwa różne allele danego genu , w fenotypie ujawnia się zwykle cecha kodowana przez jedna z nich . Komórki dysponują mechanizmami naprawiającymi uszkodzenia nici DNA oraz błędy pojawiające się w czasie jego replikacji . Dzięki temu informacja genetyczna jest przekazywana z pokolenia na pokolenie Niekiedy jednak w DNA pojawiają się zmiany , które nie są naprawiane . Zachodzą one na skutek rekombinacji genetycznej lub mutacji i mogą mieć pozytywne lub negatywne skutki . Rekombinacja genetyczna – sposób na przystosowanie do środowiska . Organizmy potomne powstałe w wyniku rozmnażania płciowego nie sa nigdy wiernymi kopiami organizmów rodzicielskich. Jedna z przyczyn tego stanu jest rekombinacja genetyczna . Terminem tym określa się powstanie w genotypach potomnych innych kombinacji alleli niż , te które występują w genotypach rodziców . Rekombinacja genetyczna jest wynikiem zachodzących po sobie procesów . Przebiegają one w następującej kolejności : * losowy dobór osobników rodzicielskich , * wymiana odcinków między chromosomami homologicznymi ,ustawionych w pary tak zwane crossing-over – lub między innymi odcinkami DNA * przypadkowa segregacja chromosomów podczas postawania gamet , * losowe łączenie się gamet podczas zapłodnienia . W efekcie rekombinacji genetycznej allele znajdujące się na jednym chromosomie nie zawsze sa przekazywane do komórki potomniej.Dzięki temu powstają nowe , unikalne kombinacje alleli. Ma to ogromny wpływ na kształtowanie się zmienności genetycznej organizmów i ich przystosowanie do zmian zachodzących w środowisku . Mutacja – zmiany sekwencji DNA . DNA w komórce jest cały czas narażone na uszkodzenie . Trwałe zmiany w materiale genetycznym nazywamy mutacjami . Mutacje ma różne przyczyny . Niektóre z nich powstają w wyniku błędu popełnionego przez polimerazę w trakcie replikacji DNA . W człowieka enzym ten popełnię średnio raz na 5 tysięcy nukleotydów, zdecydowana większość z nich jest jednak wykrywana i poprawiana . Gdy błąd nie zostanie poprawiony , w sekwencji pojawia się źle wstawiony nukleotyd. Mutacje powstające z powodu niedoskonałości mechanizmu replikacji DNA nazywamy mutacjami spontanicznymi . Zmienność genetyczna organizmów jest wynikiem rekombinacji genetycznej lub mutacji . Rekombinacja genetyczna – powstanie w genotypach potomstwa innych kombinacji alleli niż w genotypach rodziców.