Linkki vs rekombinaatio
Kytkennän ja rekombinaation välillä voimme tunnistaa tiettyjä eroja, koska ne ovat kaksi eri genetiikkaan liittyvää käsitettä. Siksi niitä ei pidä sekoittaa. Itse asiassa kytkentä kuvaa geenien esiintymistä samassa kromosomissa ja rekombinaatio kuvaa geenien sekoittumista homologisten kromosomien välillä meioosin aikana prosessin kautta, jota kutsutaan crossing over -tapahtumaksi.
Mikä on linkitys?
Genejä, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan samassa kromosomissa, kutsutaan linkitetyiksi geeneiksi. Koska ne ovat lähellä toisiaan ja sijaitsevat samassa kromosomissa, niitä kutsutaan linkitetyksi ryhmäksi ja niillä on taipumus periytyä yhdessä yksikkönä solunjakautumisen meioosin aikana. Eli linkitetyt geenit eivät noudata Mendelin itsenäisen valikoiman periaatetta (kaksi alleelia, jotka sijaitsevat tietyssä lokuksessa/paikassa, erottuvat (segregoituvat) kahdeksi soluksi itsenäisesti muista alleeleista muissa lokuksissa).
Linkitys voidaan jakaa kahteen tyyppiin:
Täydellinen linkitys – kun geenit sijaitsevat hyvin lähellä toisiaan eivätkä risteydy, sitä kutsutaan täydelliseksi sidokseksi. Tämä johtaa ei-rekombinanttisiin jälkeläisiin. Eli jälkeläisten kasvien fenotyyppi ja genotyyppi ovat samat kuin niiden emokasvit.
Epätäydellinen linkitys – kun geenit sijaitsevat samassa kromosomissa ja osoittavat jonkin verran risteytymistä meioosin aikana, sanotaan, että ne ovat epätäydellisesti kytkeytyneitä geenejä. Epätäydellisen kytkennän testaus voidaan tehdä käyttämällä testiristitystä. Esimerkiksi kasvi, joka on heterotsygoottinen kahdelle hahmolle, tulisi risteyttää kasvin kanssa, joka on resessiivinen kyseiselle hahmolle. Tämän tyyppinen risteytys tuottaa kaksi rekombinanttia sukusolua ja kaksi ei-rekombinanttia sukusolua. Esim. miesten kaljuuntuminen, joka liittyy X-kromosomin geneettisiin markkereihin ja rintakehän väriin ja australialaisen sukkakärpäsen Luciliácuprinan pupariumin väriin.
Esimerkki kaljuuntumisesta epätäydelliselle kytkennälle
Sen mukaan, kuinka linkitettyjen geenien alleelit sijaitsevat homologisissa kromosomeissa, on olemassa kahdenlaisia konfiguraatioita seuraavasti:
Kytkeytys (Cis) - tilanne, jossa kaksi hallitsevaa alleelia on yhdessä kromosomissa ja kaksi resessiivistä alleelia toisessa kromosomissa.
Repulsion (Trans) -konfiguraatio – tilanne, jossa jokainen kromosomi sisältää yhden dominantin ja resessiivisen alleelin.
Mitä rekombinaatio on?
Geenit, jotka sijaitsevat samassa kromosomissa, voivat siirtyä yhdestä homologisesta kromosomista toiseen prosessin kautta, jota kutsutaan risteytykseksi. Se johtaa kromosomeihin, joissa on uusia geeniyhdistelmiä verrattuna niiden emosolugeenien järjestelyyn (kuva 2). Siksi näitä uusia geeniyhdistelmiä sisältävät kromosomit tunnetaan rekombinanttikromosomeina, joten prosessia kutsutaan rekombinaatioksi.
Crossover tuottaa rekombinantteja
Risteissä tuotettujen rekombinanttien prosenttiosuutta kutsutaan rekombinaatiotaajuudeksi, tämä voidaan laskea seuraavasti:
Rekombinaatiotaajuus=(Rekombinanttien määrä jälkeläisissä) / (Jälkeläisten kokonaismäärä) 100 %
Meioosin aikana voi tapahtua kahdenlaisia rekombinaatioprosesseja:
Kromosomien välinen rekombinaatio – rekombinaatio tapahtuu eri kromosomeissa sijaitsevien geenien välillä. Esim. itsenäinen valikoima meioosin I anafaasista.
Kromosomin sisäinen rekombinaatio – rekombinaatio tapahtuu samassa kromosomissa sijaitsevien geenien välillä. Esim. meioosin I profaasin ylittäminen.
Kun rekombinaatio tapahtuu linkitetyissä geeneissä, tuloksena olevissa jälkeläisissä on suurin osa ei-rekombinantteja ja vähemmän rekombinantteja.
Mitä eroa on linkityksellä ja rekombinaatiolla?
• Kytkentä auttaa pitämään tietyt geenit yhdessä samassa kromosomissa, kun taas rekombinaatioprosessi sekoittaa geenejä kromosomien välillä.
• Linkitys on ilmiö, joka voidaan nähdä missä tahansa solutyypissä. Rekombinaatio on kuitenkin prosessi, joka tapahtuu meioosin I aikana.
• Rekombinaatiota ei tapahdu, kun yhteys on täydellinen. Rekombinaatiota tapahtuu kuitenkin, kun geenit eivät ole täysin linkittyneet (tai kun ne ovat epätäydellisesti linkittyneet).
• Epätäydellisesti linkitetyt geenit käyvät läpi kromosominsisäisen rekombinaation.
• Kun rekombinaatio tapahtuu itsenäisesti lajittelevissa geeneissä, rekombinantteja ja ei-rekombinantteja esiintyy yhtä suuressa suhteessa, kun taas kun rekombinaatio tapahtuu epätäydellisesti kytkeytyneissä geeneissä, yhdistelmä-DNA-taajuus on alle 50 % ja ei-rekombinanttitaajuus on yli 50 %.
• Sekä kytkentää että rekombinaatiota voidaan käyttää geneettisten karttojen/sidosanalyysin luomiseen (kartat, jotka osoittavat geenien sijainnin).
Kuvat:.
- Miesten kaljuuntuminen, Welshsk (CC BY 3.0)
- Jeffrey Mahrin (CC BY 4.0) yhdistelmä-DNA-yhdisteiden tuottaminen ristiin
