РЕКОМБИНАЦИЯ

РЕКОМБИНАЦИЯ (от латинского re- — приставка, здесь означающая возобновление, повторность действия, и среднелатинского combinatio — соединение), перераспределение генетического материала родителей в потомстве, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости живых организмов, важной при эволюционных преобразованиях. Универсальный биологический механизм, свойственный всем живым системам — от вирусов до высших растений и животных. Для осуществления рекомбинации у эукариот существует половой процесс, у прокариот — конъюгация, трансформация и трансдукция, а у вирусов — совместная инфекция. Рекомбинация происходит в результате расхождения гомологичных хромосом в мейозе или за счёт взаимодействия молекул ДНК, результатом которого является перенос участков ДНК с одной молекулы на другую (рекомбинация в узком смысле). Перенос может быть взаимным (реципрокная рекомбинация) и односторонним (нереципрокная рекомбинация). Рекомбинация может наблюдаться в соматических и половых клетках, хотя в митотически делящихся клетках частота рекомбинаций ниже, чем в мейозе. Различают 3 типа рекомбинаций в узком смысле: общую, сайтспецифическую и незаконную (неправильную). Общая рекомбинация, или кроссинговер, у эукариот — обмен между гомологичными последовательностями ДНК, который происходит по всему геному. Она осуществляется в диплоидных и мерозиготных (содержащих часть генома одной или двух объединяющихся клеток или гамет) клетках за счёт процессов разрыва и перевоссоединения гомологичных участков ДНК. При этом формируются гибридные молекулы значительной протяжённости (около 1000 пар нуклеотидов), образуемые нитями из разных рекомбинирующих молекул ДНК на основе их комплементарности. Сайтспецифическая рекомбинация происходит в строго ограниченных участках генома размером 10–20 пар нуклеотидов, например при включении профагов в геном бактерий. Под незаконной рекомбинацией, механизм которой изучен недостаточно, понимают взаимодействие негомологичных молекул ДНК, приводящее к структурным перестройкам генетического материала: транслокациям, инверсиям, делециям и т. д. (см. Хромосомные перестройки). На основе рекомбинации, например, определяют принадлежность генов к той или иной группе сцепления, строят генетические карты, отражающие порядок расположения генов в группах сцепления, определяют аллельность мутаций со сходным фенотипическими проявлением. Целенаправленное получение рекомбинантных (гибридных) ДНК лежит в основе генетической инженерии.