rekombinací

Rekombinace (rekombinací) je biologický proces, při kterém vznikají nové kombinace genetického materiálu, nejčastěji DNA. Tím se zvyšuje genetická variabilita organizmů a zároveň může docházet k opravě poškození DNA. Rekombinace se vyskytuje v různých organismech a v různých kontextech, od vývoje po imunitní systém.

Hlavní typy rekombinací zahrnují homologní rekombinaci, jejíž typickou funkcí je oprava dvojřetěncových zlomenin a tvorba crossing-over během meiosis, a rekombinaci na místě (site-specific), která probíhá na specificky rozpoznaných sekvencích a umožňuje přesné výměny segmentů. Dále existují mechanismy jako imunoglobulinová rekombinace v živočišné kostře, kde se pomocí specifických recombináz RAG1/2 mění genetická konfigurace genů pro Ig a TCR.

Mechanismus homologní rekombinace často začíná tvorbou dvojstranných breaks (DSB) – v eukaryotech typicky iniciované Spo11, poté resekce konců a vystoupení hledání homologního šablony, kdy se do procesu zapojují Rad51 a DMC1 (u eukaryot) či RecA (u bakterií). Následné tvorba Holliday junction a její rozřešení může vést ke crossing-overu nebo k gene conversion, tedy k nezvýšené změně sekvence bez výměny chromozomů.

Význam rekombinace spočívá v evoluční rozmanitosti, opravě DNA a regulaci genové exprese. V biotechnologiích se využívá pro cílené vložení nebo výměnu genů, například při gene targeting, v genetickém inženýrství a v některých technikách pro editaci genomu, které spoléhají na opravu poškození DNA po údere DSB. Havné rekombinace také zahrnují nástroje jako Cre/loxP a Flp/FRT, které umožňují cílené změny v genomes.