Warum stört die meiotische Rekombination die unabhängige Anordnung von Genen auf demselben Chromosom?

Es gibt viele Quellen, die besagen, dass Gene, die "verbunden" sind, indem sie auf demselben Chromosom liegen, sich miteinander arrangieren - dass, wenn ein Allel weitergegeben wird, der Gamete, der dieses Allel enthält, auch jedes Allel des Chromosoms enthält, anstatt es einfach zuzulassen alles zum selbstständigen sortieren.

Es gibt auch viele Quellen, die sagen, dass während der Meiose eine Rekombination stattfindet, also warum sind nicht alle Gene völlig zufällig?

Der vorherige Titel dieses Beitrags hatte einen negativen und einige ungenaue Begriffe. Im Interesse der Klarheit änderte ich es wie folgt: „Warum stört die meiotische Rekombination das unabhängige Sortiment von Genen auf demselben Chromosom?“. Ursprünglich hieß es: "Warum behält die Gen-Rekombination nicht das Gesetz der unabhängigen Anordnung von Genen auf demselben Chromosom bei?" Hoffentlich habe ich den Sinn der Abfrage des OP bewahrt.

Antworten (2)

Die Rekombination macht keine zwei Gene vollständig unabhängig, da es nicht systematisch zu einem Rekombinationsereignis zwischen zwei gegebenen Loci (= Position auf dem Chromosom) kommt.

Abstand zwischen Loci

Stellen Sie sich zwei Szenarien vor, die die Position zweier Loci auf einem Chromosom beschreiben.

  1. Eng verbundene Loci

Stellen Sie sich zwei sehr eng miteinander verbundene Loci vor. Nehmen wir an, dass irgendwo im Chromosom ein Rekombinationsereignis stattfindet. Es ist sehr wahrscheinlich, dass dieses Rekombinationsereignis woanders als zwischen diesen beiden Loci stattfindet. Diese beiden Loci sind im Wesentlichen miteinander verbunden und trennen sich nicht unabhängig voneinander

  1. Entfernte Orte

Betrachten Sie nun zwei Loci auf demselben Chromosom. Jeder Locus (=Singular von Loci) befindet sich an einem Ende des Chromosoms. Wenn ein Rekombinationsereignis auftritt, ist es ziemlich sicher, dass es zwischen den beiden Loci stattfindet. Infolgedessen trennen sich die beiden Loci (quasi) unabhängig voneinander.

Abschluss

Als Schlussfolgerung erlaubt die Rekombination, die Verbindung zwischen zwei Loci aufzubrechen, aber sie tut dies mit einer bestimmten Rate, die von der physikalischen Distanz zwischen den zwei Loci und von der Rekombinationsrate pro Nukleotid abhängt.

Tritt Rekombination nicht immer zwischen zwei Allelen auf homologen Chromosomen desselben Gens auf? Beeinflusst nicht auch eine Rekombination eines Gens ein anderes nicht?
Ich verstehe nicht, was du meinst. Sie sagen "Rekombination eines Gens". Was bedeutet das? Eine Rekombination (oder Crossover) ist der Prozess, bei dem homologe Chromosomen genetisches Material austauschen. Dieser Prozess ermöglicht eine höhere Unabhängigkeit des Sortiments verknüpfter Loci. Je enger zwei Loci verbunden sind, desto unwahrscheinlicher ist es, dass ein Rekombinationsereignis sie trennt.
Rekombination hat nichts mit Genen zu tun. Die Gene sind genetische Marker, die entlang des physischen Chromosoms angeordnet sind. Meiotische Rekombination tritt im Allgemeinen auf, nachdem ein Doppelstrangbruch in einem der Chromosomen gebildet wurde. Eine Möglichkeit, diesen Bruch zu reparieren, besteht darin, eine Frequenzweiche zu bilden. Wenn Kreuzungen von der Zelle repariert werden, kann dies zu einer Rekombination führen (alternativ kann es zu einer Genumwandlung führen). Wenn Sie mehrere heterozygote genetische Marker auf dem Chromosom haben, können Sie die Nachkommen bewerten und möglicherweise kartieren, wo die Kreuzung stattgefunden hat.
Mit „zwei Loci“ meint Remi.b zwei Loci auf demselben Chromosom . Einfaches Beispiel: (a) ----X--X----------------- im Vergleich zu (b) -X---- ------------------------X- , wenn X Gene bezeichnen, ist es viel wahrscheinlicher, dass die Gene in (a) auf demselben Chromosom bleiben als für die Gene in (b) unter der Annahme einer zufälligen Wahl des Rekombinationspunkts. Obwohl die Rekombination nicht wirklich zufällig ist, gilt dieses Beispiel in vivo.
Wollen Sie damit sagen, dass, wenn ein Rekombinationsereignis auftritt (ich nehme an, dies ist dasselbe wie eine Überkreuzung, bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege), das eigentliche genetische Material, das herumbewegt wird, nur ein zufälliger zusammenhängender Brocken ist, der keine Bedeutung hat an den Grenzen zwischen Genen? Wenn ja, gehe ich dann richtig in der Annahme, dass es wahrscheinlicher ist, dass zwei näher beieinander liegende Gene miteinander ausgetauscht werden, da ein einzelnes Rekombinationsereignis mit größerer Wahrscheinlichkeit beide dieser Gene umfasst? Wenn ja, würde ich denken, dass eine Antwort mit diesen Informationen am besten wäre.
Ja, Rekombination hat nichts mit Genen zu tun. Allerdings ist die Rekombinationsrate pro Nukleotid in Regionen mit hoher Gendichte tendenziell niedriger. Zwei eng verbundene Loci (möglicherweise Gene an diesen Loci) trennen sich weniger wahrscheinlich unabhängig voneinander, da es weniger wahrscheinlich ist, dass zwischen ihnen ein Rekombinationsereignis auftritt (Sie scheinen in Ihrem Kommentar das Gegenteil zu sagen).

Stellen Sie sich vor, das Chromosom von Mama ist blau und das von Papa rot. Wenn das Crossing-over Hunderte Male pro Chromosom stattfinden würde, könnten Sie natürlich Chromosomen so herstellen, dass sie in Gameten übergehen, die eine sehr, sehr stark gemischte Kombination aus väterlichen und mütterlichen Allelen sind. Es wäre blau, rot, blau, rot, blau, rot, alles rauf und runter auf dem Chromosom.

Aber das tut es nicht. Es kommt im Allgemeinen nur einmal auf einem Chromosom vor. Sie können also ein Chromosom erhalten, bei dem die "obersten" 30 % rot und der Rest blau sind, oder die "oberen" 65 % blau und der Rest rot sind. Wenn die Gene nicht verknüpft sind, beträgt die Wahrscheinlichkeit, beide Allele vom selben Elternteil zu bekommen, 50 %, und die Wahrscheinlichkeit, eines von jedem Elternteil zu bekommen, beträgt 50 %. Wenn zwei Gene auf demselben Chromosom nahe beieinander liegen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem Bruch zwischen ihnen kommt, gering, sodass die Wahrscheinlichkeit, dass eines blau und eines rot ist, viel geringer als 50 % ist.

Warum stört die meiotische Rekombination die unabhängige Anordnung von Genen auf demselben Chromosom?
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