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Lexikon der Biologie: Rekombination

Rekombinationw [von *rekombin- ; Verb rekombinieren], 1) Chemie: Wiedervereinigung positiver und negativer Ionen, auch positiver Ionen mit Elektronen, auch Vereinigung von zuvor gebildeten Radikalen. Gegensatz: Dissoziation. Ionisation. 2) die Neu- bzw. Umkombination von Genen (Gen) sowohl durch natürliche Vorgänge (Meiose [Farbtafel]) als auch an isolierter DNA im Rahmen gentechnologischer Prozesse (Gentechnologie). Individuen mit – im Vergleich zu Vorfahren – neu kombinierten Erbeigenschaften werden Rekombinanten genannt. Rekombination erfolgt bei Eukaryoten während der Meiose einerseits auf der Ebene ganzer Chromosomen (interchromosomale Rekombination unter Erhaltung der betreffenden Koppelungsgruppen = Chromosomen) durch die zufallsgemäße Verteilung ursprünglich mütterlicher und väterlicher Chromosomen auf die Spindelpole (Spindelapparat), so daß aus der Meiose hervorgehende Zellen sowohl ursprünglich mütterliche als auch väterliche Chromosomen besitzen können (3. Mendelsche Regel [Farbtafel II]). Andererseits kann während der Meiose auch eine Umgruppierung von Chromosomenabschnitten, einzelnen Genen oder Genabschnitten durch Crossing over zwischen homologen (homologe Rekombination), in seltenen Fällen auch heterologen Chromosomen erfolgen (Rekombination i.e.S.), so daß auch Rekombinanten mit ursprünglich nicht gekoppelten Erbeigenschaften auftreten können (intrachromosomale Rekombination). Die Rekombinationshäufigkeit, d.h. die Häufigkeit, mit der Rekombination zwischen 2 Erbeigenschaften auftritt, gibt Aufschluß darüber, ob die betreffenden Erbeigenschaften der gleichen Koppelungsgruppe angehören, d.h., ob die zugehörigen Genorte auf dem gleichen Chromosom lokalisiert sind, und wenn ja, in welchem Abstand. Daneben findet man bei Eukaryoten in einigen Zellen des Immunsystems Rekombination (Immunglobulin-Gen-Rearrangement) zur Bildung transkribierbarer Gene für Antikörper und T-Zell-Rezeptoren. Bei Bakterien ( vgl. Infobox ) führen die parasexuellen Prozesse (Parasexualität) Transformation, Transduktion und Konjugation zur Rekombination der erblichen Eigenschaften, bei Bakteriophagen (Farbtafel II) sog. Phagenkreuzungen. Rekombination entspricht auf molekularer Ebene dem Austausch von DNA bzw. DNA-Abschnitten. Die Erzeugung von in vitro rekombinierter DNA, d.h. von aus verschiedenen Ausgangsmolekülen zusammengesetzter DNA, ist eine wichtige Methode der Gentechnologie. Des weiteren versucht man, mit Hilfe der Rekombination Gene in einer Zelle gezielt zu inaktivieren. Untersuchungen deuten darauf hin, daß doppelsträngige RNA sich in einer Zelle an doppelsträngige DNA anlagert und daß, vermutlich über den Prozeß der Rekombination, die Information der doppelsträngigen RNA in die DNA hineinkopiert wird. Verwendet man hierfür manipulierte RNA, so kann man gezielt Gene ausschalten. Delbrück (M.L.H.), DNA-Reparatur, Leben, map unit, Rekombinationswert, Selektion, sexuelle Fortpflanzung, site specific recombination, somatische Rekombination, Variabilität; Chromosomen I
Chromosomen II
.

G.St./S.Kl.

Lit.:Leach, D.R.F.: Genetic recombination. Oxford 1996. Lindahl, T.R.: DNA repair and recombination. London 1995. Watson,J.D., Gilman, M. Witkowski, J.: Rekombinierte DNA. Heidelberg 21993.

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