recombinointia

Rekombinointi eli rekombinointi on DNA:n rakenteen uudelleenjärjestelyä, jossa geneettisiä osia siirretään, yhdistetään uudelleen tai poistetaan. Prosessi esiintyy sekä luonnossa solujen kehityksessä ja DNA:n korjausprosesseissa että laboratorio- ja bioteknologiassa, joissa sitä hyödynnetään geenien muokkauksessa. Rekombinoinnilla on keskeinen rooli geneettisessä monimuotoisuudessa, genomien vakauden ylläpitämisessä sekä evoluution prosesseissa.

Homologinen rekombinointi

Tapahtuu samanlaisten DNA-sekvenssien välillä tai erillisten DNA-molekyylien välillä. Se on tärkeä mekanismi DNA-vaurioiden korjauksessa sekä meiosisissa, ja sen toteutuksesta vastaavat yleensä RecA-pohjaiset järjestelmät bakteereissa sekä Rad51- ja siihen liittyvät proteiinit eukaryooteissa.

Site-specific rekombinointi

Rekombinointia varten entsyymit tunnistavat tarkkoja DNA-jaksoja ja leikkaavat ne, jolloin geenit tai genomin alueet voidaan poistaa, lisätä tai vaihtaa. Tunnetuimpia esimerkkejä ovat Cre-rekombinasi (loxP-paikat) ja Flp-rekombinasi (FRT-paikat). Näitä käytetään laajasti geenimuokkauksessa ja transgeenien hallitussa ilmentymässä.

V(D)J-rekombinointi

Immunologiassa ja antropennin immuunisysteemin monimuotoisuuden syntyyn liittyvä prosessi, jossa RAG1/2-entsyymit kokoavat antigeenireseptoreiden geenirakenteita. Tämä tuo esiin valtavan valikoiman tokoja ja mahdollistaa erilaisten immunologisten reseptorien muodostumisen.

Biotekniset rekombinointitekniikat ja sovellukset

Rekombinointitekniikoita, kuten rekombineeringia (esim. lambda Red -järjestelmä), käytetään bakteerien genomin ja plasmidien muokkauksessa. Näiden lisäksi site-specific rekombinointi on keskeinen osa geenieditointia, transgeenien rakentamista ja geneettisen muokkauksen työkaluja. Rekombinoinnilla on myös eettisiä ja turvallisuuskysymyksiä, kuten off-target-tapahtumien riski ja genomian vakauden varmistaminen.