Voorbeeld 4: Recombinatie intermezzo

Wat voor gameten zal een donkergroen/blauw type II produceren? Vermits beide genen op hetzelfde chromosoom liggen verwacht je uit de uitleg van meiose dat beide genen gelinkt blijven:
donkergroen/blauw type II = bl⁺ D/bl D⁺ produceert:

bl⁺ D

bl D⁺

Maar de uitleg over meiose was niet accuraat genoeg om de dingen van in het begin niet te ingewikkeld te maken. Gedurende meiose kan recombinatie gebeuren.

Wat is die recombinatie, crossing-over of overkruising?
Het heeft alles te maken met meiose. Wanneer recombinatie gebeurt start meiose zoals gewoonlijk (slechts 1 chromosoompaar is getekend voor de eenvoud). De chromosomen zijn dubbel:

In de volgende tekening zijn enkel de chromosomen getekend. Je kan zien dat twee armen van de twee homologe (maar niet identieke!) chromosomen dicht bij elkaar komen en uiteindelijk een stuk van elkaar uiwisselen. Recombination during meiosis

Deze tekening is een vereenvoudiging van een zeer ingewikkeld proces. Na deze recombinatie gaat meiose gewoon verder Meiosis continues

Recombinatie resulteerd in het uitwisselen van materiaal tussen twee homologe chromosomen. In ons voorbeeld van de donkergroen/blauw type II worden de volgende gameten ook gevormd:

bl⁺ D⁺

bl D

De kans dat recombinatie twee genen uit elkaar haalt en recombineert wordt de recombinatiefrequentie genoemd. Voor het bl en D is dit ongeveer 15%. Merk op dat een recombinatiefrequentie nooit boven de 50% kan liggen. Een recombinatiefrequentie van 50% duid er op dat de genen niet gelinkt zijn en dus niet op hetzelfde chromosoom liggen.

Voor onze donkergroen/blauw type II geeft dit de volgende gameten en verhoudingen:

85% 42.5% bl⁺ D

42.5% bl D⁺

15% 7.5% bl⁺ D⁺

7.5% bl D

Deze recombinatiefrequentie is een schatting bekomen van echte koppelingen. Een stuk over LOD-scores volgt nog waar deze schatting verder wordt uitgelegd.

Recombinatie een ongeluk in de natuur?
Recombinatie is zo'n complex en daarom sterk gereguleerd proces. De kleinste fout gedurende de uitwisseling kan leiden tot grote fouten in de chromsomen en de zygote. Recombinatie is geen ongeluk maar een sterk geregeld proces dat meer genetische variatie toelaat. Variatie is de motor van de evolutie en selectie (Darwin wist dit al). Wetenschappers geloven dat gedurende meiose in bijna alle chromosomenparen recombinatie voorkomt. Meer zelfs er zijn reden om te geloven dat recombinatie slechts één maal voorkomt per homoog paar. De plaats waar recombinatie plaats heeft bepaalt of twee genen gescheiden en herenigd worden met het andere allel. Hoe verder twee genen uit elkaar liggen op een chromosoom, hoe hoger de kans op recombinatie and dus hoe hoger der recombinatiefrequentie.

Laten we de theorie stoppen en verder gaan met enkele koppelingen hier!