Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Рекомбинация (генетич.)

Рекомбинация (далее Р) (от ре... и позднелат. combinatio — соединение) (генетическая), перераспределение генетического материала родителей в потомстве, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости живых организмов. В случае несцепленных генов (лежащих в разных хромосомах; см. Сцепление генов) это перераспределение может осуществляться при свободном комбинировании в мейозе, а в случае сцепленных генов — обычно путем перекреста — кроссинговера. Р (генетич.) — универсальный биологический механизм, свойственный всем живым системам — от вирусов до высших растений, животных и человека. Вместе с тем в зависимости от уровня организации живой системы процесс Р (генетич.) имеет ряд особенностей. Проще всего Р (генетич.) происходит у вирусов: при совместном заражении клетки родственными вирусами, различающимися одним или несколькими признаками, после лизиса клетки обнаруживаются не только исходные вирусные частицы, но и возникающие с определенной средней частотой частицы-рекомбинанты с новыми сочетаниями генов. У бактерий существует несколько процессов, заканчивающихся Р (генетич.): конъюгация, т. е. объединение двух бактериальных клеток протоплазменным мостиком и передача из донорской клетки в реципиентную, после чего происходит замена отдельных участков реципиента на соответствующие фрагменты донора; трансформация передача признаков молекулами ДНК, проникающими из среды сквозь клеточную оболочку; трансдукция передача генетического вещества от бактерии-донора к бактерии-реципиенту, осуществляемая бактериофагом. У высших организмов Р (генетич.) происходит в мейозе при образовании гамет : гомологичные сближаются и устанавливаются бок о бок с большой точностью (т. н. синапсис), затем происходит разрыв в строго гомологичных точках и перевоссоединение фрагментов крест-накрест (кроссинговер). Результат Р (генетич.) обнаруживается по новым сочетаниям признаков у потомства. Вероятность кроссинговера между двумя точками приблизительно пропорциональна физическому расстоянию между этими точками. Это дает возможность на основании экспериментальных данных по Р (генетич.) строить генетические карты хромосом, т. е. графически располагать гены в линейном порядке в соответствии с их расположением в и притом в определенном масштабе. Молекулярный механизм Р (генетич.) детально не изучен, однако установлено, что ферментативные системы, обеспечивающие Р (генетич.), принимают участие и в таком важнейшем процессе, как исправление повреждений, возникающих в генетическом материале (см. Репарация генетическая). После синапсиса вступает в действие эндонуклеаза — фермент, осуществляющий первичные разрывы в цепях ДНК. По-видимому, эти разрывы у многих организмов происходят в структурно детерминированных участках — рекомбинаторах. Далее происходит обмен двойными или одинарными цепями ДНК и в заключение специальные синтетические ферменты — ДНК-полимеразы — заполняют бреши в цепях, а фермент лигаза замыкает последние ковалентные связи. Ферменты эти выделены и изучены лишь у некоторых бактерий, что позволило приблизиться к созданию модели Р (генетич.) in vitro (в пробирке). Одно из важнейших следствий Р (генетич.) — образование реципрокного потомства (т. е. при наличии двух аллельных форм генов АВ и ав должны получиться два продукта Р (генетич.) — Ав и aB в равных количествах). Принцип реципрокности соблюдается, когда Р (генетич.) происходит между достаточно удаленными точками При внутригенной Р (генетич.) это правило часто нарушается. Последнее явление, изученное главным образом на низших грибах, называется генной конверсией. Эволюционное значение Р (генетич.) заключается в том, что благоприятными для организма часто оказываются не отдельные мутации, а их комбинации. Однако одновременное возникновение в одной клетке благоприятного сочетания из двух мутаций маловероятно. В результате Р (генетич.) осуществляется сочетание мутаций, принадлежащих двум независимым организмам, и тем самым ускоряется эволюционный процесс.

  Лит.: Кушев В. В., Механизмы генетической рекомбинации, Л., 1971; Элементарные процессы генетики, Л., 1973.

  С. Е. Бреслер.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 05.12.2022 11:22:05