基因重组
DNA片段断裂转移位置导致新连锁关系形成的过程 / 维基百科,自由的 encyclopedia
遗传学中,基因重组(英语:genetic recombination/reshuffling)亦称遗传重组,是指DNA片段断裂并且转移位置的过程,会导致基因间或基因内新的连锁关系形成。对于真核生物,减数分裂过程中的基因重组能够形成一套新的遗传信息,并从亲本遗传给子代。多数基因重组是自然发生的,可以分为两种类型:(1)染色体间重组,通过位点在不同染色体上的等位基因的自由组合发生(减数分裂I中同源染色体的非姐妹染色单体上的基因自由组合);(2)染色体内重组,通过交换发生。[1]
在真核生物减数分裂过程中,遗传重组时同源染色体会配对。随后可能会发生染色体间的遗传信息传递。信息传递可以不需要物理交换(遗传物质的一部分从一条染色体复制到另一条染色体,而来源的染色体并未改变,见图中SDSA路径),也可以通过DNA链断裂并重新连接,形成新的DNA分子(见图中DHJ路径)。
重组也可能在真核生物有丝分裂时发生,它通常涉及染色体复制后形成的两个姐妹染色体。在这种情况下,由于姐妹染色体通常是相同的,所以不会产生新的等位基因组合。在减数分裂和有丝分裂中,DNA的相似分子(同源序列)之间发生重组。减数分裂过程中,非姐妹同源染色体相互配对,使非姐妹同源染色体之间发生典型的重组。在减数分裂和有丝分裂细胞中,同源染色体之间的重组是DNA修复中常见的机制。无性生殖的细菌和古菌也会发生基因重组和重组DNA修复。
对原核生物(例如细菌)来说,个体之间可以通过交接,或是经由病毒(例如噬菌体)的传送,来交换彼此的基因,并且利用基因重组,将这些基因组合到本身原有的遗传物质中。
对于较复杂的生物来说,重组通常是因为同源染色体配对时发生互换,使得同源染色体上的基因在遗传到子代时,经常有不完全的连锁。由于重组现象的存在,科学家可以利用重组率来定出基因之间的相对位置,描绘出基因图谱。
使同源序列相同的基因转换过程也属于基因重组。