Rekombinasjon er innen biologi det at det dannes nye kombinasjoner av gener i kjønnscellene. Dette skjer rett før celledeling etter at kromosomene har kopiert seg selv. De to kromosomene som tilhører samme par – ett er opprinnelig fra far og ett fra mor – legger seg inntil hverandre, og da kan de krysse hverandre slik at utveksling av DNA er mulig. Dette siste kalles overkrysning og kan føre til at nye kombinasjoner av gener blir dannet, og det er det som er rekombinasjon.
rekombinasjon (biologi)
Av
Lene Martinsen/BioRender.
Lisens:
CC BY NC SA 3.0
Figuren illustrerer overkrysning og rekombinasjon. Den midterste delen av figuren viser overkrysning og stedet det skjer, som kalles chiasma. Resultatet av overkrysning er rekombinasjon.
Meiose – kjønnscellenes celledeling
Kjønnscellene lages gjennom en type celledeling som kalles meiose. I meiosen ligger kromosomene inntil hverandre før cellene deles i to. Da kan gener som ligger på forskjellige kromosomer bytte plass. Denne prosessen skjer i eukaryote celler, det vil si i organismer med cellekjerne (ikke virus og bakterier). Stedet hvor overkrysning skjer, kalles chiasma (flertall chiasmata). Chiasma kommer fra gresk og betyr kryss, og en chiasma ser ut som et kryss.
Det kan også skje en type rekombinasjon hos virus og bakterier, men det er en annerledes mekanisme.
Fordi det dannes nye kombinasjoner av gener, fører rekombinasjon til at det blir mer variasjon i egenskaper hos organismene. Dette er en grunnleggende forutsetning for evolusjon (se utviklingslæren).
Mekanisme
Rekombinasjon av koblede gener skyldes brudd og gjenforening av DNA-molekyler, enten disse er organisert i de høyere organismene i kromosomer eller de er nakne, som hos virus og bakterier. Prosessen foregår ved hjelp av enzymer som bryter og sammenføyer DNA.
Rekombinasjoner av genmaterialet kan også oppstå som følge av brudd og ombytting av kromosomstykker – enten innen samme kromosom (inversjoner) eller mellom ikke-homologe kromosomer (translokasjoner).
Rekombinasjon hos virus og bakterier
Når to genetisk ulike virus eller bakteriofager infiserer samme celle, kan det skje rekombinasjoner mellom deres DNA-molekyler. Rekombinasjon hos bakterier kan skje etter konjugasjon, der DNA overføres fra en bakterie til en annen gjennom tynne hår (pili), eller ved transduksjon, der en bakteriofag kan overføre DNA fra en bakterie til en annen.
Meiosen og rekombinasjon
Meiose fører først til atskillelse av genpar. At kromosomene fordeler seg på denne måten, er grunnlaget for Mendels første lov. Videre vil gener som hører til forskjellige kromosompar, fordeles uavhengig av hverandre. Dette er grunnlaget for Mendels andre lov.
Hvis individet AaBb var dannet av kjønnscellene AB og ab, vil de nye kjønnscellene kunne inneholde en ny kombinasjon, nemlig Ab og aB. Uavhengig fordeling fører altså til genetisk rekombinasjon. Siden de to alternativene er like sannsynlige, vil halvparten bli rekombinanter. Hvis genene sitter i samme kromosompar (kobling), vil de nedarves samlet. Det blir ingen genetisk rekombinasjon, forutsatt at det ikke skjer noen overkrysning (brudd og ombytning av de to kromosomene på et sted mellom de to genene). Da vil det dannes 50 prosent rekombinanter. Mellom to koblede gener vil det noen ganger skje en overkrysning, andre ganger ikke.
Proporsjonen av rekombinante kjønnsceller vil avhenge av hvor ofte overkrysning finner sted. I et stort antall kjønnsceller vil prosentdelen rekombinanter ligge et sted mellom 0 og 50, avhengig av hvor tett de to genene ligger i kromosomet. Ved meget tett kobling er sjansen for overkrysning liten, og andelen rekombinanter blir liten. Ligger genene så langt fra hverandre at det alltid skjer overkrysning mellom dem, vil vi få 50 prosent rekombinasjon, akkurat som om genene lå på forskjellige kromosomer. Måling av rekombinasjon brukes til genetisk kartlegging.
Les mer i Store norske leksikon
Fagansvarlig for Genetikk
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.