Verknüpfung vs. Rekombination
Zwischen Kopplung und Rekombination können wir bestimmte Unterschiede feststellen, da es sich um zwei unterschiedliche Konzepte im Zusammenhang mit der Genetik handelt. Daher sollten sie nicht verwechselt werden. Tatsächlich beschreibt Kopplung das Auftreten von Genen auf demselben Chromosom und Rekombination beschreibt die Vermischung von Genen zwischen homologen Chromosomen während der Meiose durch den Prozess, der Crossing Over genannt wird.
Was ist Verknüpfung?
Gene, die sich im gleichen Chromosom nahe beieinander befinden, werden als verknüpfte Gene bezeichnet. Da sie nahe beieinander liegen und sich auf demselben Chromosom befinden, werden sie als verbundene Gruppe bezeichnet und neigen dazu, während der Meiose der Zellteilung als Einheit zusammen zu erben. Das heißt, verknüpfte Gene gehorchen nicht Mendels Prinzip der unabhängigen Sortierung (zwei Allele, die sich an einem bestimmten Locus/Ort befinden, trennen sich (segregieren) in zwei Zellen, unabhängig von anderen Allelen an anderen Loci).
Linkage kann in zwei Typen unterteilt werden:
Vollständige Verknüpfung – Wenn Gene sehr nahe beieinander liegen und keine Überkreuzung zeigen, wird dies als vollständige Verknüpfung bezeichnet. Dies führt zu nicht-rekombinanten Nachkommen. Das heißt, Phänotyp und Genotyp der Nachkommenpflanzen sind genauso wie ihre Mutterpflanzen.
Unvollständige Verknüpfung – wenn sich Gene auf demselben Chromosom befinden und während der Meiose einige Überkreuzungen aufweisen, spricht man von unvollständig verknüpften Genen. Das Testen auf unvollständige Verknüpfung kann mit einem Testcross durchgeführt werden. Beispielsweise sollte eine Pflanze, die für zwei Merkmale heterozygot ist, mit einer Pflanze gekreuzt werden, die für dieses bestimmte Merkmal rezessiv ist. Diese Art von Kreuzung produziert zwei rekombinante Gameten und zwei nicht-rekombinante Gameten. Z. B. Haarausfall bei Männern im Zusammenhang mit genetischen Markern im X-Chromosom und der Farbe des Brustkorbs und der Puppe der australischen Schmeißfliege Luciliácuprina.
Kahlheitsbeispiel für unvollständige Verknüpfung
Je nachdem, wie Allele von verknüpften Genen auf homologen Chromosomen angeordnet sind, gibt es zwei Arten von Konfigurationen wie folgt:
Kopplungskonfiguration (Cis) – Situation, in der sich zwei dominante Allele auf einem Chromosom und zwei rezessive Allele auf dem anderen Chromosom befinden.
Repulsion (Trans) Konfiguration – Situation, in der jedes Chromosom ein dominantes und ein rezessives Allel enthält.
Was ist Rekombination?
Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden, können durch den sogenannten Crossing-Over-Prozess von einem homologen Chromosom zum anderen wechseln. Es entstehen Chromosomen mit neuen Genkombinationen im Vergleich zu ihrer Mutterzellen-Genanordnung (Abb. 2). Daher werden Chromosomen mit diesen neuen Genkombinationen als rekombinante Chromosomen bezeichnet und daher wird der Vorgang als Rekombination bezeichnet.
Crossover produziert Rekombinanten
Der Prozentsatz der in einer Kreuzung produzierten Rekombinanten wird als Rekombinationshäufigkeit bezeichnet, diese kann wie folgt berechnet werden:
Rekombinationshäufigkeit=(Anzahl der Rekombinanten in der Nachkommenschaft) / (Gesamtzahl in der Nachkommenschaft) 100 %
Es gibt zwei Arten von Rekombinationsprozessen, die während der Meiose stattfinden können:
Interchromosomale Rekombination – Rekombination findet zwischen Genen statt, die sich auf verschiedenen Chromosomen befinden. Z. B. unabhängiges Sortiment der Anaphase der Meiose I.
Intrachromosomale Rekombination – Rekombination findet zwischen Genen statt, die sich auf demselben Chromosom befinden. Z. B. Übergang der Prophase der Meiose I.
Wenn eine Rekombination in verknüpften Genen auftritt, weisen die resultierenden Nachkommen eine Mehrheit von Nicht-Rekombinanten und eine geringere Häufigkeit von Rekombinanten auf.
Was ist der Unterschied zwischen Verknüpfung und Rekombination?
• Die Verknüpfung hilft, bestimmte Gene im selben Chromosom zusammenzuh alten, während der Prozess der Rekombination Gene zwischen Chromosomen mischt.
• Kopplung ist ein Phänomen, das in jedem Zelltyp beobachtet werden kann. Die Rekombination ist jedoch ein Prozess, der während der Meiose I stattfindet.
• Eine Rekombination findet nicht statt, wenn eine vollständige Verknüpfung vorliegt. Rekombination tritt jedoch auf, wenn Gene nicht vollständig verknüpft sind (oder wenn sie unvollständig verknüpft sind).
• Unvollständig verknüpfte Gene unterliegen einer intrachromosomalen Rekombination.
• Wenn die Rekombination in unabhängig voneinander sortierten Genen auftritt, treten Rekombinanten und Nicht-Rekombinanten in gleichen Anteilen auf, während bei einer Rekombination in unvollständig verknüpften Genen die Rekombinationshäufigkeit weniger als 50 % und die Nicht-Rekombinationshäufigkeit mehr als 50 % beträgt.
• Sowohl Verknüpfung als auch Rekombination können verwendet werden, um genetische Karten/Verknüpfungsanalysen zu erstellen (Karten, die Genorte zeigen).
Bilder mit freundlicher Genehmigung:.
- Pattern Glatzenbildung bei Männern von Welshsk (CC BY 3.0)
- Crossover produziert Rekombinanten von Jeffrey Mahr (CC BY 4.0)
