Koppeling versus recombinatie
Tussen koppeling en recombinatie kunnen we bepaalde verschillen identificeren, omdat het twee verschillende concepten zijn die verband houden met genetica. Daarom moeten ze niet worden verward. In feite beschrijft koppeling het voorkomen van genen op hetzelfde chromosoom en recombinatie beschrijft het vermengen van genen tussen homologe chromosomen tijdens meiose via het proces dat oversteken wordt genoemd.
Wat is koppeling?
Genen die dicht bij elkaar in hetzelfde chromosoom liggen, worden gekoppelde genen genoemd. Omdat ze dicht bij elkaar liggen en zich in hetzelfde chromosoom bevinden, worden ze een gekoppelde groep genoemd en hebben ze de neiging om samen te erven als een eenheid tijdens de meiose van celdeling. Dat wil zeggen, gekoppelde genen gehoorzamen niet aan Mendels principe van onafhankelijk assortiment (twee allelen die zich op een bepaalde locus/locatie bevinden, scheiden (segregeren) in twee cellen, onafhankelijk van andere allelen op andere loci).
Koppeling kan worden onderverdeeld in twee typen:
Volledige koppeling – wanneer genen heel dicht bij elkaar liggen en geen kruising vertonen, staat dit bekend als volledige koppeling. Dit resulteert in niet-recombinante nakomelingen. Dat wil zeggen dat het fenotype en het genotype van nageslachtplanten hetzelfde zijn als hun moederplanten.
Onvolledige koppeling - wanneer genen zich in hetzelfde chromosoom bevinden en enige kruising vertonen tijdens meiose, wordt gezegd dat het onvolledig gekoppelde genen zijn. Testen op onvolledige koppeling kan worden gedaan met behulp van een testcross. Een plant die bijvoorbeeld heterozygoot is voor twee karakters, moet gekruist worden met een plant die recessief is voor dat specifieke karakter. Dit type kruising produceert twee recombinante gameten en twee niet-recombinante gameten.bijv. patroonkaalheid bij mannen gekoppeld aan genetische markers in X-chromosoom en de kleur van de thorax en die van het puparium van de Australische bromvlieg Luciliácuprina.
Kaalheid voorbeeld voor onvolledige koppeling
Volgens de manier waarop allelen van gekoppelde genen zich op homologe chromosomen bevinden, zijn er twee soorten configuraties als volgt:
Koppelingsconfiguratie (Cis) - situatie waarin twee dominante allelen op het ene chromosoom liggen en twee recessieve allelen op het andere chromosoom.
Repulsie (Trans) configuratie – situatie waarin elk chromosoom één dominant en een recessief allel bevat.
Wat is recombinatie?
Genen die zich in hetzelfde chromosoom bevinden, kunnen van het ene homologe chromosoom naar het andere verschuiven via het proces dat oversteken wordt genoemd. Het resulteert in chromosomen met nieuwe gencombinaties in vergelijking met hun moedercelgenrangschikking (fig. 2). Daarom staan chromosomen met deze nieuwe gencombinaties bekend als recombinante chromosomen en daarom wordt het proces recombinatie genoemd.
Crossover produceren recombinanten
Het percentage recombinanten dat in een kruising wordt geproduceerd, wordt de recombinatiefrequentie genoemd, dit kan als volgt worden berekend:
Recombinatiefrequentie=(Aantal recombinanten in het nageslacht) / (Totaal aantal in het nageslacht) 100 %
Er zijn twee soorten recombinatieprocessen die kunnen plaatsvinden tijdens meiose:
Interchromosomale recombinatie - recombinatie vindt plaats tussen genen die zich op verschillende chromosomen bevinden. bijv. onafhankelijk assortiment van anafase van meiose I.
Intrachromosomale recombinatie - recombinatie vindt plaats tussen genen die zich op hetzelfde chromosoom bevinden. bijv. oversteken van profase van meiose I.
Wanneer recombinatie plaatsvindt in gekoppelde genen, vertoont het resulterende nageslacht een meerderheid van niet-recombinanten en minder frequentie van recombinanten.
Wat is het verschil tussen koppeling en recombinatie?
• Koppeling helpt om bepaalde genen bij elkaar te houden in hetzelfde chromosoom, terwijl het proces van recombinatie genen tussen chromosomen vermengt.
• Koppeling is een fenomeen dat in elk type cel kan worden gezien. Recombinatie is echter een proces dat plaatsvindt tijdens meiose I.
• Recombinatie vindt niet plaats als er een volledige koppeling is. Recombinatie vindt echter plaats wanneer genen niet volledig gekoppeld zijn (of wanneer ze onvolledig gekoppeld zijn).
• Onvolledig gekoppelde genen ondergaan intrachromosomale recombinatie.
• Wanneer recombinatie plaatsvindt in onafhankelijk gesorteerde genen, komen recombinanten en niet-recombinanten in gelijke verhoudingen voor, terwijl, wanneer recombinatie plaatsvindt in onvolledig gekoppelde genen, de recombinante frequentie minder is dan 50% en de niet-recombinante frequentie meer dan 50% is.
• Zowel koppeling als recombinatie kunnen worden gebruikt om genetische kaarten/koppelingsanalyse te maken (kaarten die genlocaties tonen).
Afbeeldingen met dank aan:.
- Patroonkaalheid bij mannen door Welshsk (CC BY 3.0)
- Cross-over-produc-recombinanten door Jeffrey Mahr (CC BY 4.0)
