Изучение генетического материала на молекулярном уровне стало причиной выводу, что рекомбинация сцепленных генов является взаимодействием между гомологичными молекулами ДНК, конечным результатом которого есть формирование структуры, выстроенной из частей каждого родительского гомолога. Представления о молекулярных механизмах генетической рекомбинации отражены в моделях «копирующего выбора» (copying-choice) и «разрыва-воссоединения» (breake-reunion).
Модель «копирующего выбора» была сформулирована еще в 1931 г. и в начальном варианте сводилась к допущению связи между рекомбинацией генов и репликацией. В последующем на базе данной модели стали считать, что рекомбинантные молекулы ДНК не содержат нуклеотидов, происходящих от ДНК своих родителей, они формируются заново, причем так, что по окончании спаривания гомологичных хромосом в качестве шаблона сначала употребляется ДНК одного родителя, после этого в качестве шаблона — ДНК другого родителя. Следовательно, по окончании репликации рекомбинантные цепи ДНК являются по существу реплики определенного района одной реплики и родительской цепи определенного района второй родительской цепи ДНК.
Модель «разрыв-воссоединение» совсем была сформулирована практически тогда же, но ее содержание определилось благодаря данным о месте и времени осуществления кроссинговера, т. е. о поведении гомологичных .хромосом при мейозе. В соответствии с данной моделью на молекулярном уровне рекомбинантная молекула ДНК строится прямым образом из сегментов родительских ДНК, причем ее построение осуществляется в следствии разрыва цепей рекомбинирующих родительских молекул ДНК и последующего воссоединения образующихся молекул и сегментов ДНК.
Любая из моделей имеет фактическое обоснования, но модель «копирующего выбора» не совсем согласуется с моделью консервативной репликации и строения ДНК. Наоборот, модель рекомбинации «разрыв-воссоединение» согласуется с представлениями о полуконсервативной репликация ДНК. Рекомбинация молекул ДНК складывается из последовательности последовательных стадий в виде разрыва, воссоединения и синтеза родительских тяжей, причем известны эти, разрешающие предполагать полярный темперамент рекомбинации в пределах малых районов хромосом (поляронов), равных по длине одному либо нескольким генным локусам.
На базе этого предполагают, что хромосома поделена на пара сегментов (поляронов), финиши которых (любой из двух) определяют начало разделения полинуклеотидных цепей ДНК. Разделение исходных молекул, предшествуя формированию и синтезу гибридных молекул ДНК, может происходить как в одном направлении, т. е- брать начало от одного финиша полярона, так и в двух направлениях (с обоих финишей полярона). Больше того, предполагают кроме того, что рекомбинация весьма сходна по собственному механизму с процессом транскрипции генетической информации (образования мРНК) в смысле определения финиша гена, с которого начинается разделение ДНК, и что в рекомбинации кроме этого трудится ген-оператор, сходный с оператором оперона.
Анализ всех известных генотипических различий в генетической рекомбинации у организмов-эукариотов говорит о том, что они обусловлены инбридингом, межвидовыми скрещиваниями, видовыми, популяционными и личными изюминками. Видовые, личные и другие изюминки касаются уровня рекомбинации. Известны кроме этого своеобразные гены, мутации которых поражают свойство к рекомбинации. Они гены у эукариот воздействуют на спаривание хромосом в мейозе, благодаря чего последние теряют свойство к формированию пар в первой профазе мейоза, либо на формирование хиазм. У бактерий известно пара генов гес, продукты которых осуществляют контроль генетическую рекомбинацию бактерий. У фагов кроме этого найдены генетические совокупности, осуществляющие контроль их рекомбинацию. В совокупности все эти сведенья говорят о подверженности рекомбинаций генетическому контролю.
Генетические рекомбинации детерминируют рекомбинативную (комбинативную) изменчивость организмов.
Рекомбинация генов
