Pagrindinis skirtumas tarp homologinės rekombinacijos ir specifinės vietos rekombinacijos yra tas, kad homologinės rekombinacijos metu genetinė medžiaga keičiasi tarp dviejų identiškų dvigrandžių arba viengrandžių nukleorūgščių molekulių, tokių kaip DNR arba RNR, o vietoje specifinė rekombinacija, DNR grandinės mainai vyksta tarp DNR segmentų, kurie turi bent tam tikrą sekos homologiją, bet neturi didelės homologijos.
Rekombinacija yra procesas, kurio metu DNR dalys suskaidomos ir rekombinuojamos, kad susidarytų nauji alelių deriniai. Šis procesas sukuria genetinę įvairovę tarp skirtingų organizmų. Jis taip pat vadinamas genetiniu pertvarkymu. Tai apibrėžiama kaip procesas, kurio metu vyksta genetinės medžiagos mainai tarp skirtingų organizmų, kad susilauktų palikuonių su naujais alelių deriniais, kurie skiriasi nuo randamų bet kuriame iš tėvų. Homologinė rekombinacija ir vietos specifinė rekombinacija yra dviejų tipų rekombinacijos mechanizmai.
Kas yra homologinė rekombinacija?
Homologinė rekombinacija – tai genetinės rekombinacijos tipas, kai genetine medžiaga keičiasi dvi panašios (identiškos) dvigrandžių arba viengrandžių nukleorūgščių (DNR arba RNR) molekulės. Jį plačiai naudoja ląstelės, kad ištaisytų žalingus abiejų DNR grandinių lūžius, vadinamus dvigubų grandinių pertraukomis (DSB). Šis procesas vadinamas homologiniu rekombinaciniu remontu (HRR). Be to, homologinė rekombinacija eukariotuose sukuria naujus DNR sekų derinius mejozės metu. Mejozė yra procesas, kurio metu eukariotai gamina lytines ląsteles, tokias kaip spermatozoidai ir kiaušialąstės.
01 pav.: Homologinė rekombinacija
Homologinės rekombinacijos mechanizmas
Mejozės metu suporuotos vyriškos ir moteriškos lyties chromosomos susilygina taip, kad panašios DNR sekos iš suporuotų chromosomų turi galimybę susikerta viena su kita. Šis kryžminimas sukelia genetinės medžiagos maišymą. Homologinė rekombinacija vyksta padedant b altymams, tokiems kaip PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 ir kt. Šios naujos DNR arba alelių kombinacijos sukelia palikuonių genetinę variaciją. Tai leidžia gyventojams prisitaikyti evoliucijos eigoje.
Homologinę rekombinaciją taip pat naudoja bakterijos ir virusai. Tai vadinama „horizontaliuoju genų perkėlimu“– tai procesas, kurio metu keičiamasi genetine medžiaga tarp skirtingų bakterijų ir virusų padermių bei rūšių.
Kas yra konkrečios svetainės rekombinacija?
Vietai būdinga rekombinacija yra genetinės rekombinacijos tipas, kai DNR grandinės keitimasis vyksta tarp DNR segmentų, turinčių bent tam tikrą sekos homologijos laipsnį, bet ne plačios homologijos. Jis atsiranda bakterijų genomo replikacijos, diferenciacijos patogenezėje ir mobiliojo genetinio elemento judėjimo metu.
Svetainės rekombinacijos mechanizmas
Šiame procese dalyvauja fermentai, žinomi kaip specifinės vietos rekombinazės (SSR). Jie atpažįsta trumpas ir specifines DNR sekas ir prie jų prisijungia. Tada jie suskaido DNR stuburą ir pasikeičia dviem susijusiomis DNR spiralėmis. Galiausiai šie fermentai vėl prisijungia prie DNR grandžių.
02 paveikslas: konkrečios svetainės rekombinacija
Daugeliu atvejų šiam procesui pakanka rekombinazės fermento ir rekombinacijos vietų. Tačiau kai kuriais atvejais reikia papildomų b altymų ar papildomų vietų. Konkrečios vietos rekombinacijos sistemos yra labai specifinės, greitos ir efektyvios. Todėl jie yra potencialūs genų inžinerijos įrankiai.
Kokie yra homologinės rekombinacijos ir konkrečios vietos rekombinacijos panašumai?
- Tai yra rekombinacijos mechanizmų tipai.
- Jie padidina skirtingų organizmų genetinę variaciją.
- Abu procesai vyksta tarp DNR.
- Jie naudoja specifinius b altymus rekombinacijos mechanizmui.
- Abu vyksta ir prokariotuose, ir eukariotuose.
Koks skirtumas tarp homologinės rekombinacijos ir konkrečios vietos rekombinacijos?
Homologinė rekombinacija yra genetinės rekombinacijos tipas, kai genetinė medžiaga keičiasi tarp dviejų identiškų dvigrandžių arba viengrandžių nukleorūgščių molekulių, tokių kaip DNR arba RNR. Kita vertus, vietai būdinga rekombinacija yra genetinės rekombinacijos tipas, kai DNR grandinės mainai vyksta tarp DNR segmentų, kurie turi bent tam tikrą sekos homologiją, bet neturi plačios homologijos. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp homologinės rekombinacijos ir vietos specifinės rekombinacijos. Be to, tarp ilgų DNR grandinių vyksta homologinė rekombinacija. Priešingai, vietai būdinga rekombinacija vyksta tarp trumpų DNR sekų. Taigi tai dar vienas reikšmingas skirtumas tarp homologinės rekombinacijos ir vietos specifinės rekombinacijos.
Toliau pateikiamas homologinės rekombinacijos ir konkrečios vietos rekombinacijos skirtumų sąrašas lentelės pavidalu.
Palyginimo suvestinė – homologinė ir konkrečios vietos rekombinacija
Genetinė rekombinacija apima genetinės medžiagos mainus tarp kelių chromosomų arba tarp skirtingų tos pačios chromosomos regionų. Homologinė rekombinacija ir vietos specifinė rekombinacija yra dviejų tipų rekombinacijos mechanizmai. Homologinė rekombinacija vyksta tarp DNR, turinčios didelę sekos homologiją. Konkrečios vietos rekombinacija vyksta tarp DNR, neturinčios didelės homologijos. Taigi čia apibendrinamas skirtumas tarp homologinės rekombinacijos ir vietos specifinės rekombinacijos.
