Pengertian rekombinasi genetik adalah suatu kegiatan yang merujuk kepada produksi keturunan dengan kombinasi sifat-sifat yang berbeda dari yang ditemukan pada kedua orang tua. Pada eukariot, rekombinasi genetik selama meiosis dapat mengarah pada serangkaian informasi genetik baru yang dapat diturunkan dari orang tua ke keturunan. Kebanyakan rekombinasi terjadi secara alami.
Yang dimaksud rekombinasi genetik adalah suatu yang menunjukkan kegiatan atau proses pertukaran elemen genetik yang dapat terjadi antara untaian DNA yang berlainan (interstrand), atau antara bagian-bagian gen yang terletak dalam satu untaian DNA (intrastrand).
Rekombinasi genetik adalah merupakan penggabungan gen dari satu atau lebih sel ke sel target, sel yang disisipi atau dimasuki gen dari luar atau dari sel lain disebut biakan rekombinan. Penyusunan kembali informasi genetik dalam dan antara molekul DNA yang meliputi berbagai macam proses yang terletak secara kolektif dibawah rekombinasi genetik.
Fungsi Rekombinasi Genetik
Fungsi dari rekombinasi genetik adalah bermacam-macam atau bervariasi tergantung mekanismenya, beberapa fungsi rekombinasi genetik adalah memelihara perbedaan genetik, sistem perbaikan DNA khusus, regulasi ekspresi gen tertentu, dan penyusunan kembali genetik yang diprogram selama perkembangan.
Mekanisme molekuler rekombinasi genetik
Meseruson F.Meselson dan Waiguru J. Weigle menggunakan λ yang membawa mutasi dapat dibedakan secara visual, selanjutnya 1 ke isotop non-radioaktif (1 1 berkenaan dengan 2 C 3 C, 1 4 N 5 Menggunakan fakta bahwa kepadatan DNA dapat diubah oleh N), kami menunjukkan bahwa rekombinasi genetik (dalam hal ini, setara dengan rekombinasi intrachromosomal) terjadi oleh pembelahan dan rekombinasi DNA (1961).
Berdasarkan hasil penelitian ini, Meselson dan Rudding CMRadding saat ini merupakan mekanisme molekuler yang paling banyak diterima dari rekombinasi intrachromosomal (Gbr. 1 (1975). Meselson dan model ruding menarik perhatian karena mereka dapat menjelaskan tidak hanya rekombinasi intrachromosomal tetapi juga konversi gen.
Untuk studi genetik rekombinasi intragenik dan konversi gen, jamur ectomycorrhizal (cetakan simpul merah dan ragi roti) yang dapat menganalisis produk meiotik sebagai satu set cocok. Penelitian ke arah mengintegrasikan genetika molekuler dan genetika klasik menggunakan organisme ini akan menjadi penting di masa depan. Angka 1 Menambahkan 4 genotipe yang diharapkan berdasarkan skema Meselson dan Rudding.
Rekombinasi intrakromosom terjadi pada frekuensi rendah tidak hanya selama meiosis tetapi juga selama pembelahan somatik. Ini disebut rekombinasi somatik, tetapi mekanismenya dianggap sama dengan rekombinasi meiotik. Dengan kata lain, kromosom homolog tidak berpasangan dalam pembelahan sel somatik, tetapi dalam kasus yang jarang mereka berdekatan satu sama lain, dan rekombinasi terjadi pada waktu itu (Gbr. 2 )
Hasil rekombinasi somatik diamati sebagai divisi somatik. Saat ini, telah diklarifikasi bahwa rekombinasi (crossover) dengan cleavage-recombination terjadi antara sister chromatid dengan pewarnaan khusus kromosom.
Makna biologis rekombinasi genetik
Fenotip suatu organisme dibagi menjadi unit yang disebut ciri. Setiap sifat ditentukan oleh interaksi antara gen dan faktor lingkungan. Dengan kata lain, rekombinasi genetik adalah mekanisme yang mendiversifikasi fenotip suatu organisme dengan mendiversifikasi kombinasi gen (mengubah gen itu sendiri) mutasi Juga merupakan mekanisme untuk mendiversifikasi fenotipe).
Pada organisme hidup yang mengambil perubahan generasi (eukariota), ketika gen terutama ditransmisikan dari orangtua ke anak, kombinasi gen diubah oleh rekombinasi genetik. Di sisi lain, pada organisme tanpa perubahan generasi (terutama prokariota), kombinasi gen berubah dengan mentransfer gen dari individu ke individu.
Dalam kasus terakhir, metode transmisi adalah sebagai berikut: Bergabung, Transduksi, Transformasi Sudah dikenal. Tergantung pada spesiesnya, metode utama penularannya berbeda, tetapi semua melibatkan rekombinasi DNA dalam beberapa bentuk. Dalam rekombinasi dalam model meselson dan ruding, homologi dari urutan basa diasumsikan antara DNA di mana rekombinasi terjadi, tetapi rekombinasi yang terjadi bahkan jika tidak ada homologi urutan dasar (rekombinasi tidak sah) terjadi pada bakteri dan fag.
Dan plasmid dan urutan yang dimasukkan telah ditemukan. Belum jelas seberapa penting metode transfer gen ini dalam prokariota. Namun, sangat penting untuk analisis genetik di laboratorium, dan bakteri prokariotik, terutama Escherichia coli, sering digunakan untuk penelitian genetika molekuler, dan berbagai penemuan penting secara biologis telah dibuat. Ini karena gen dapat dimanipulasi secara relatif bebas menggunakan metode transfer gen yang dijelaskan di atas.
Dalam beberapa tahun terakhir, rekayasa genetika, yang telah digunakan secara praktis, didasarkan pada teknik rekombinasi DNA (rekombinasi genetik) yang dilakukan secara in vitro seperti yang ditunjukkan dalam percobaan DNA rekombinan. ing.
Tipe Rekombinasi Genetik adalah:
- rekombinasi homolog/ umum
- rekombinasi khusus (site-specific rekombination)
- rekombinasi transposisi/ replikatif.
Rekombinasi homolog menyebabkan terjadinya pertukaran antarmolekul DNA yang merupakan homologi urutan nukleotida cukup besar. Ciri khusus rekombinasi homolog adalah bahwa proses tersebut dapat terjadi setiap titik di daerah homologi. Rekombinasi terjadi melalui tahap pemotongan untaian DNA yang kemudian diikuti dengan proses penggabungan kembali.
Rekombinasi antarkromosom melibatkan proses pertukaran secara fisik antara bagian-bagian kromosom. Proses rekombinasi terjadi secara akurat sehingga tidak ada satupun pasangan basa nukleotida yang hilang atau ditambahkan ke dalam kromosom rekombinan. Proses pertukaran tersebut menyebabkan terbentuknya struktur yang dapat terlihat sebagai kiasma (chiasma) pada waktu meiosis.
Kiasma merupakan tempat pemotongan dan penggabungan kembali untai DNA, yaitu ketika dua kromatid yang berbeda (non-sister chromatids) terpotong dan tergabungkan satu sama lain. Rekombinasi homolog dimulai ketika dua kromosom homolog terletak berdekatan satu sama lain sehingga urutan nukleotida yang homolog dapat dipertukarkan. Kontak antara dua pasang kromosom tersebut, disebut sebagai proses sinapsis, terjadi pada awal meiosis yaitu pada profase.
Rekombinasi genetik homolog melibatkan pertukaran genetik antara dua molekul DNA (atau segmen molekul yang sama) yang mendiami wilayah yang luas dengan susunan homolog. Susunan basa yang sebenarnya pada DNA tidak sesuai sepanjang susunan dua DNA yang sama. Daerah rekombinasi khusus berbeda dalam hal pertukaran yang hanya terjadi pada susunan DNA yang terdefinisi.
Perubahan DNA adalah berbeda dalam hal perubahan ini melibatkan segment pendek DNA dengan kapasitas yang luar biasa untuk berpindah dari satu lokasi kromosom ke lokasi yang lain. “gen hopping” ini merupakan gen yang pertama kali diamati pada maizena oleh Barbara McClintock pada tahun 1950.
Tambahan lagi tentang kelas terkarakterisasi ini, ada jarang yang lebar penyusunan kembali yang tidak biasa dimana tidak ada mekanisme dan tujuan yang diajukan. Pembahasan dari mekanisme rekombinasi harus selalu menyertakan stuktur DNA yang luar biasa. Pada rekombinasi genetik homolog, dua molekul DNA berinteraksi dan meluruskan susunannya yang sama pada beberapa tahapan reaksi.
Proses pelurusan ini bisa melibatkan formasi DNA menengah barudima tiga atau bahkan empat strand dilepaskan. Cabang struktur DNA juga ditemukan sebagai rekombinan menengah. Pertukaran informasi antara dua makromolekul helix besar sering melibatkan jalinan strand kompleks.