rekombinaatiolla

Rekombinaatio eli rekombinaatio on DNA:n tai perimän uudelleenjärjestäytymistä, jossa geneettinen materiaali yhdistyy uudella tavalla. Se kattaa sekä luonnolliset biologiset prosessit että keinotekoiset menetelmät, joilla DNA:ta muokataan laboratorio-olosuhteissa. Rekombinaation seurauksena syntyy uusia yhdistelmiä alleeleissa ja rakenteissa.

Luonnossa rekombinaatio on keskeinen osa meiosista ja DNA-korjausprosesseja. Meiosin prophase I:ssa tapahtuva homologinen rekombinaatio mahdollistaa risteytyksen eli crossing-overin, joka lisää sukusolujen geneettistä monimuotoisuutta. Katkoksilla aloittuvan korjausvaiheen aikana juosteet ovat lähellä toisiaan ja uuden DNA:n järjestelyn kautta syntyy uusi yhdistelmä perimää. Prosessia säätelevät monimutkaiset proteiiniyhteisöt, kuten Rad51 ja Dmc1.

Biotekniikassa rekombinaatio on keskeinen työkalu geenien muokkauksessa. Homologinen rekombinointi mahdollistaa geeneä koskevan siirron tai korvaamisen oikeaan kohtaan, kun sopiva DNA-materiaali toimii ohjenuorana. Site-specific rekombinointi käyttää rekombinaasin spesifisiä tunnisteita, kuten Cre-loxP tai Flp-FRT, DNA-alueiden järjestämiseksi tai poistamiseksi. Näitä menetelmiä käytetään kasvi- ja eläinmallien luomiseen sekä plasmideissä muokkaukseen. Nykyisessä genomimuokkauksessa rekombinointireaktiot ovat usein osa korjausprosesseja, joissa tarkasti suunnatun DNA:n integraatio tapahtuu.

Rekombinaation tutkimus ja hallinta ovat keskeisiä kartoituksessa, periytyvyyden tutkimuksessa ja biotekniikassa. Rekombinaatiokertoimen mittaaminen antaa tietoa geneettisten yhdistelmien toistuvuudesta sekä kartoituksesta ja auttaa suunnittelemaan geneettisiä muokkauksia.