Gen, genetische kaarten, genetische uitwisseling

Een gen is een elementaire en structurele eenheid van erfelijkheid. Het concept van het gen werd voorgesteld door Gregor Mendel, die experimenten uitvoerde met het kruisen van erwten en ontdekte dat sommige eigenschappen discreet worden overgedragen op nakomelingen. Later werd aangetoond dat genen op chromosomen gelokaliseerd zijn. Modern onderzoek heeft de moleculaire aard van het gen onthuld: het is een deel van een DNA-molecuul dat codeert voor een eiwit of RNA.

Genetische kaarten zijn grafische weergaven van de locatie van genen op chromosomen. De volgorde van genen en de afstanden daartussen worden bepaald met behulp van crossoverfrequentieanalyse. Hoe verder uit elkaar gelegen genen zich op een chromosoom bevinden, hoe groter de kans op kruising tussen de genen. Door de recombinatiefrequenties te kennen, is het dus mogelijk om bij benadering een genetische kaart te construeren.

Genetische uitwisseling is de overdracht van genetisch materiaal tussen organismen of cellen. De belangrijkste methoden voor genuitwisseling:

1. Crossing over is de uitwisseling van secties tussen homologe chromosomen tijdens het meioseproces. Leidt tot genrecombinatie.

2. Conjugatie is de overdracht van genetisch materiaal van een donorcel naar een ontvangende cel in bacteriën.

3. Transductie is de overdracht van bacteriële genen met behulp van virussen (bacteriofagen).

4. Transformatie is de opname van naakt DNA door een bacteriële cel uit de omgeving.

De uitwisseling van genetisch materiaal speelt een belangrijke rol in de evolutie en vergroot de genetische diversiteit van populaties.