5.2. Рекомбинация

Рекомбинация генетического материала в природе происходит на разных уровнях.

Рекомбинация несцепленных генов происходит благодаря механизму независимого распределения хромосом в мейозе и формирования новых генотипов при оплодотворении. Даже единичные мутантные аллели в популяции резко увеличивают генотипическое разнообразие. Именно этот фактор и является главным эволюционным преимуществом полового размножения.

Замечено, что чем выше уровень организации организмов, тем большее значение приобретает рекомбинация. Если у прокариот жизненно важные функции могут определяться единичными генами, то у высших животных фенотипические признаки обычно определяются сложными сочетаниями генов. Некоторые новые сочетания генов могут превысить предковый генотип по адаптационной ценности. Как сказал известный эволюционист В. Грант, «рекомбинация – это механизм, который производит сборку генных сочетаний» (Грант В., 1980).

5.2. Рекомбинация

— AD —

Рис. 5.5. Генетическая карта хромосомы. Частота кроссинговера между генами А и В меньше, чем между генами А и С

Кроссинговер представляет собой реципрокную рекомбинацию сцепленных генов, лежащих в гомологичных локусах гомологичных хромосом. Происходит кроссинговер после процесса репликации на стадии четырех нитей. Механизм кроссинговера весьма сложен и рассматривается в специальных курсах. Современные представления о механизмах кроссинговера явились итогом долгих исследований, хотя и сейчас еще остается ряд нерешенных вопросов.

Как уже говорилось выше, частота кроссинговера является мерой расстояния между генами и служит основой для построения генетических карт. Если два сцепленных гена занимают локусы, расположенные рядом, кроссинговер между ними наблюдается редко. Наоборот, если локусы находятся далеко друг от друга, то частота кроссинговера между ними велика (рис. 5.5). При достаточном удалении сцепленные гены рекомбинируют с той же частотой, что и несцепленные.

На частоту кроссинговера оказывают влияние различные генетические факторы. Известны мутации, повышающие и понижающие частоту кроссинговера. Обычно эта частота ниже у гетерогаметного пола.

Сайт-специфическая рекомбинация – это рекомбинация между молекулами ДНК, имеющими небольшие участки гомологии.

Впервые этот механизм был изучен при взаимодействии фага ? и кольцевой ДНК E. coli. Интеграция и эксцизия (вырезание) фага всегда происходят в области общей гомологии ДНК фага и бактерии, размером всего в 15 п. н. Этот процесс контролируют два фаговых гена.

Таким же путем происходит перемещение мобильных генетических элементов, которые мы рассмотрим в следующем разделе.

Сайт-специфическая рекомбинация играет важную роль в процессе образования антител. Формирование многообразия антител является ключевым вопросом иммуногенетики – бурно развивающимся разделом современной биологии, находящимся на стыке иммунологии и генетики.

Не углубляясь в механизм сложных процессов интеграции и эксцизии, отметим, что эти процессы у вирусов не связаны с дополнительной репликацией ДНК. Наоборот, при транспозиции почти всегда наблюдается дополнительная репликация.

Похожие книги из библиотеки

Самое важное о болезнях спины

Эта книга посвящена самым распространенным заболеваниям, по вине которых может возникать боль в спине. Читатели узнают, какую функцию выполняют спина и позвоночник, как правильно распределять нагрузку, что является причиной тех или иных заболеваний и можно ли их избежать. Отдельные главы объединяют информацию: об искривлениях позвоночника; остеохондрозе и его проявлениях; остеопорозе; грыже позвоночного диска; миопатии; остеомиелите; инфекционных и онкологических заболеваниях; а также о том, как отличить симптомы заболеваний спины и позвоночника от симптомов заболеваний других органов. В книге представлены: приемы скорой помощи при сильных болях; традиционные методы лечения; комплексы самых эффективных упражнений; рецепты народной медицины; приемы массажа; физиотерапия в домашних условиях. Адресована широкому кругу читателей.

Первичная консультация. Установление контакта и завоевание доверия

В руководстве, написанном известными специалистами, психологом Сарой Файн и социальным работником Полом Глассером, рассматриваются закономерности и особенности начального этапа взаимодействия консультанта и клиента. Детально описаны динамика психотерапевтического процесса и приемы установления контакта и завоевания доверия во время первичной консультации различных групп клиентов, как добровольных, так и недобровольных. Книга предназначена как для начинающих, так и для опытных специалистов, в задачи которых входит оказание помощи другим людям: психологам, социальным работникам, юристам, педагогам и т. д.

Клиническая наркология

Автор: Александр Генрихович Гофман, доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела психических расстройств, осложненных патологическими видами зависимости, Московского НИИ психиатрии — филиала ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Минздрава РФ. Книга состоит из трех разделов, посвященных хроническому алкоголизму, алкогольным психозам и наркоманиям. Каждый из разделов включает в себя сведения об эпидемиологии, этиологии, патогенезе заболевания. Особое внимание автор уделяет клинической картине и дифференциальной диагностике описываемых заболеваний и расстройств. Рекомендации по лечению основаны на данных отечественных специалистов и зарубежных авторов, причем автор особенно подчеркивает необходимость сочетания медикаментозной терапии и психотерапии для достижения длительной ремиссии заболеваний. В основу работы лег многолетний опыт автора в качестве руководителя отдела психических расстройств, осложненных патологическими видами зависимости, Московского НИИ психиатрии Минздрава России. Для психиатров, наркологов, терапевтов, реаниматологов, психологов, студентов вузов. empty-line 3

Знайте свои гены

Популярный рассказ американского ученого и врача-генетика о причинах, распространенности и возможном подходе к лечению ряда наследственных болезней и биохимических нарушений. Книга рассчитана на широкие круги медицинских работников и читателей, интересующихся проблемами медицинской генетики.