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Die genetische Rekombination ist der Prozess der Neuverteilung des Erbguts während der Meiose, der zur Entstehung genetisch einzigartiger Keimzellen führt.
Unter der genetischen Rekombination versteht man die Neuordnung des genetischen Materials in einer Zelle. Dieser Prozess ist essenziell für die Evolution, da er dafür sorgt, dass Nachkommen nicht identisch mit ihren Eltern sind, sondern eine individuelle Mischung der elterlichen Gene erhalten.
Man unterscheidet zwei grundlegende Mechanismen: die interchromosomale Rekombination und die intrachromosomale Rekombination. Beide finden während der ersten Reifeteilung der Meiose statt und erhöhen die biologische Variabilität massiv.
Die interchromosomale Rekombination beschreibt die zufällige Verteilung ganzer Chromosomen. In der Metaphase I der Meiose ordnen sich die homologen (einander entsprechenden) Chromosomenpaare in der Äquatorialebene an. Es ist rein zufällig, ob das mütterliche oder das väterliche Chromosom eines Paares zu einem bestimmten Zellpol gezogen wird.
Da der Mensch 23 Chromosomenpaare besitzt, ergeben sich allein durch diese zufällige Anordnung 2²³ (etwa 8,4 Millionen) verschiedene Kombinationsmöglichkeiten für den einfachen Chromosomensatz einer Keimzelle.
Die intrachromosomale Rekombination findet bereits davor, in der Prophase I (genauer im Stadium des Pachytäns), statt. Hier kommt es zum Crossing-over, einem physischen Stückaustausch zwischen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Chromosomen.
Während des Crossing-overs legen sich die Chromatiden übereinander und brechen an identischen Stellen auf, um über Kreuz neu verknüpft zu werden. Die Kontaktstellen, die unter dem Mikroskop als Überkreuzungen sichtbar sind, nennt man Chiasmata (Singular: Chiasma).
Durch diesen Austausch entstehen rekombinante Chromatiden, die eine völlig neue Kombination aus mütterlichen und väterlichen Allelen (Zustandsformen eines Gens) tragen. Ohne diesen Prozess blieben die Gene auf einem Chromosom immer fest miteinander gekoppelt.
Zusammenfassend führen die zufällige Chromosomenverteilung und das Crossing-over dazu, dass jede produzierte Keimzelle ein genetisches Unikat ist. Die anschließende zufällige Befruchtung, also welche Eizelle auf welches Spermium trifft, potenziert diese Vielfalt zusätzlich.
