Rekombination

Unter Rekombination versteht man in der Biologie im engeren Sinne den Austausch von Allelen und im Allgemeinen die Verteilung und Neuanordnung von genetischem Material (DNA, RNA). Durch Rekombination kommt es zu neuen Gen- und Merkmalskombinationen. Rekombination und Mutation verantworten die genetische Variabilität innerhalb einer Population. Die genetische Variabilität ist wiederum die Basis für die Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen im Evolutionsprozess.

Rekombination durch sexuelle Prozesse

Die Sexuelle Rekombination betrifft bei Eukaryoten, z. B. bei Pflanzen und Tieren, das gesamte Genom und ist damit die tiefgreifendste Form der Rekombination. Hierbei kann man zwei Rekombinationstypen unterscheiden:

Interchromosomale Rekombination , durch Neukombination ganzer Chromosomen.
Intrachromosomale Rekombination , durch Neukombination von Allelen innerhalb von Chromosomen durch Crossing-over.

Bei der interchromosomalen Rekombination lassen sich zwei Phasen unterscheiden:

Die Verteilung der Chromosomen bei der Keimzellenbildung in der Meiose .
Die Verschmelzung der (im Normalfall) haploiden Keimzellen zu diploiden Zygoten.

Die Anzahl interchromosomaler Rekombinationsmöglichkeiten ist von der Anzahl der Chromosomen abhängig. Der Mensch mit seinen 23 Chromosomenpaaren kann z. B.

2^

(8,39 Millionen) verschiedene Keimzellen ausbilden. Da bei der Befruchtung zwei Geschlechtszellen miteinander verschmelzen, ergeben sich damit für die Nachkommenschaft eines Menschenpaares

2^*2^=2^=7*10^

(70 Billionen) Kombinationsmöglichkeiten! Zwei genetisch identische Nachkommen zu zeugen ist, außer bei eineiigen Mehrlingen , somit einem Menschenpaar alleine durch die interchromosomale Rekombination nahezu unmöglich.

Rekombination durch parasexuelle Prozesse

Parasexualität tritt bei Bakterien und einigen Pilzen auf. Dabei findet entweder ein Transfer von Teilen des Genoms statt, oder es fusionieren Zellen, die auf nichtgeschlechtlichem Weg entstanden sind (vegetative Zellen). Ein Transfer von Genomteilen kann durch folgende Prozesse stattfinden:

Konjugation, einem direkten Transfer genetischen Materials zwischen zwei miteinander verbundenen Zellen.
Transduktion, einem Transfer mit Hilfe von Viren.
Transformation, durch Aufnahme und Integration von extrazellulärer DNA in das Genom einer Zelle.

Somatische Rekombination

Bei Eukaryoten ist Rekombination nicht auf die Meiose und die Keimzellen beschränkt. Auch in somatischen Zellen kann es zu einer DNA-Umgruppierung ("DNA-Rearrangement") kommen. Dieses wirkt sich auf die Genexpression aus. Als Beispiele seien Transposons ("springende Gene") und die somatische Rekombination der Immungloboline genannt, siehe V(D)J-Rekombination.

Rekombination

Rekombination durch sexuelle Prozesse

Rekombination durch parasexuelle Prozesse

Somatische Rekombination

Homologe und nicht homologe Rekombination

Rekombination in der Gentechnik

Quellen

Weblinks

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