Recombinación genética

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Definición de recombinación genética

La recombinación genética ocurre cuando el material genético se intercambia entre dos cromosomas diferentes o entre diferentes regiones dentro del mismo cromosoma. Lo podemos observar tanto en eucariotas (como animales y plantas) como en procariotas (como arqueas y bacterias ). Tenga en cuenta que en la mayoría de los casos, para que se produzca un intercambio, las secuencias que contienen las regiones intercambiadas tienen que ser homólogas o similares, hasta cierto punto.

El proceso ocurre de forma natural y también se puede realizar en el laboratorio. La recombinación aumenta la diversidad genética en los organismos que se reproducen sexualmente y puede permitir que un organismo funcione de nuevas formas.

Ejemplos de recombinación genética

Parte de tu fabricación

La recombinación genética ocurre naturalmente en la meiosis. La meiosis es el proceso de división celular que ocurre en eucariotas, como los humanos y otros mamíferos, para producir descendencia. En este caso, se trata de un cruce. Lo que sucede es que dos cromosomas, uno de cada padre, se emparejan. A continuación, un segmento de uno cruza o se superpone a un segmento del otro. Esto permite el intercambio de parte de su material, como puede ver en la siguiente ilustración. Lo que obtenemos es una nueva combinación de genes que no existía antes y que no es idéntica a la información genética de ninguno de los padres. Tenga en cuenta que la recombinación también se observa en la mitosis, pero no ocurre con tanta frecuencia en la mitosis como en la meiosis.

Autocuración natural

La célula también puede someterse a una reparación recombinacional, por ejemplo, si nota que hay una ruptura dañina en el ADN: el tipo de ruptura que ocurre en ambas hebras. Lo que observamos es un intercambio entre el ADN roto y una región homóloga de ADN que llenará los huecos. También hay otras formas en que se utiliza la recombinación para reparar el ADN.

Funciones de la recombinación genética

Ya hemos cubierto algunas de las consecuencias de la recombinación genética, pero en esta sección analizaremos la tecnología de ADN recombinante. Esta es una tecnología relativamente nueva que permite a los científicos cambiar genes y organismos manipulando el ADN. Lo que hace que esto sea tan importante es el hecho de que ha mejorado nuestra comprensión de las enfermedades y, en consecuencia, ha ampliado nuestras formas de combatirlas.

Como era de esperar, los segmentos de ADN se unen en esta tecnología. Por ejemplo, se puede extraer un gen de un ser humano e introducirlo en el ADN de una bacteria. Entonces, la bacteria podrá producir proteína humana que, de otro modo, solo los humanos producen. Lo mismo se hace con la terapia génica. Supongamos que una persona nace sin un gen esencial en particular y sufre una enfermedad debido a la ausencia de ese gen. Los científicos ahora pueden introducir el gen faltante en el genoma de esa persona mediante el uso de un virus que infecta a los humanos. Primero, unen el gen necesario con el ADN del virus y luego exponen a la persona a ese virus. Dado que todos los virus mezclan su ADN con el ADN de su anfitrión, el gen que agregan los científicos termina siendo parte del genoma de la persona.

Tipos de recombinación genética

Los científicos han observado los siguientes tipos de recombinación en la naturaleza:

Recombinación homóloga (general): como su nombre lo indica, este tipo ocurre entre moléculas de ADN de secuencias similares. Nuestras células llevan a cabo una recombinación general durante la meiosis.

Recombinación no homóloga (ilegítima): una vez más, el nombre se explica por sí mismo. Este tipo ocurre entre moléculas de ADN que no son necesariamente similares. A menudo, habrá cierto grado de similitud entre las secuencias, pero no es tan obvio como lo sería en las recombinaciones homólogas.

Recombinación específica de sitio: esto se observa entre secuencias particulares, muy cortas, que generalmente contienen similitudes.

Recombinación mitótica: esto en realidad no ocurre durante la mitosis, sino durante la interfase, que es la fase de reposo entre las divisiones mitóticas. El proceso es similar al de la recombinación meiótica y tiene sus posibles ventajas, pero generalmente es dañino y puede resultar en tumores. Este tipo de recombinación aumenta cuando las células se exponen a la radiación.

Las células procariotas pueden experimentar recombinación a través de uno de estos tres procesos:

La conjugación es cuando los genes se donan de un organismo a otro después de haber estado en contacto. En cualquier momento, el contacto se pierde y los genes que fueron donados al receptor reemplazan sus equivalentes en su cromosoma. Lo que la descendencia termina teniendo es una mezcla de rasgos de diferentes cepas de bacterias.

Transformación: aquí es donde el organismo adquiere nuevos genes al tomar ADN desnudo de su entorno. La fuente del ADN libre es otra bacteria que ha muerto y, por lo tanto, su ADN fue liberado al medio ambiente.

La transducción es la transferencia de genes mediada por virus. Los virus llamados bacteriófagos atacan a las bacterias y transportan los genes de una bacteria a otra.

Gen: una secuencia de nucleótidos en un cromosoma. Los genes se transmiten de padres a hijos y son los determinantes de los rasgos de un organismo.
Genoma: conjunto completo de genes que pertenece a un organismo o una célula. Cada célula humana que contiene un núcleo tiene una copia del genoma completo de la persona.
Homología: similitud de la estructura, el origen o la posición de dos o más estructuras, independientemente de sus funciones.
Meiosis: proceso de división celular que da como resultado células hijas que contienen la mitad de la cantidad de cromosomas que contenían las células madre.