Kluczowa różnica między rekombinacją homologiczną a rekombinacją miejscowo-specyficzną polega na tym, że w rekombinacji homologicznej materiał genetyczny jest wymieniany między dwiema identycznymi cząsteczkami dwuniciowych lub jednoniciowych kwasów nukleinowych, takich jak DNA lub RNA, podczas gdy w specyficzna rekombinacja, wymiana nici DNA ma miejsce między segmentami DNA, które wykazują przynajmniej pewien stopień homologii sekwencji, ale nie mają dużej homologii.
Rekombinacja to proces, w którym kawałki DNA są łamane i rekombinowane w celu wytworzenia nowych kombinacji alleli. Ten proces tworzy różnorodność genetyczną wśród różnych organizmów. Nazywa się to również przetasowaniem genetycznym. Definiuje się ją jako proces, w którym zachodzi wymiana materiału genetycznego między różnymi organizmami, aby wyprodukować potomstwo z nowymi kombinacjami alleli, które różnią się od tych znalezionych u któregokolwiek z rodziców. Rekombinacja homologiczna i rekombinacja specyficzna dla miejsca to dwa rodzaje mechanizmów rekombinacji.
Co to jest rekombinacja homologiczna?
Rekombinacja homologiczna to rodzaj rekombinacji genetycznej, w której materiał genetyczny jest wymieniany między dwiema podobnymi (identycznymi) cząsteczkami dwuniciowych lub jednoniciowych kwasów nukleinowych (DNA lub RNA). Jest szeroko stosowany przez komórki do naprawy szkodliwych pęknięć, które występują w obu niciach DNA, znanych jako pęknięcia podwójnej nici (DSB). Proces ten nazywa się naprawą homologiczną rekombinacyjną (HRR). Również rekombinacja homologiczna u eukariontów wytwarza nowe kombinacje sekwencji DNA podczas mejozy. Mejoza to proces, w którym eukarionty wytwarzają gamety, takie jak plemniki i komórki jajowe.
Rysunek 01: Rekombinacja homologiczna
Homologiczny mechanizm rekombinacji
Podczas mejozy sparowane chromosomy męskiego i żeńskiego rodzica dopasowują się tak, że podobne sekwencje DNA ze sparowanych chromosomów mają możliwość krzyżowania się. To przejście prowadzi do przetasowania materiału genetycznego. Rekombinacja homologiczna odbywa się za pomocą białek takich jak PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 itp. Te nowe kombinacje DNA lub alleli powodują zmienność genetyczną u potomstwa. Umożliwia populacji przystosowanie się w trakcie ewolucji.
Rekombinacja homologiczna jest również wykorzystywana przez bakterie i wirusy. Nazywa się to „horyzontalnym transferem genów”, procesem wymiany materiału genetycznego między różnymi szczepami i gatunkami bakterii i wirusów.
Co to jest rekombinacja specyficzna dla witryny?
Rekombinacja specyficzna dla miejsca jest rodzajem rekombinacji genetycznej, w której wymiana nici DNA ma miejsce między segmentami DNA posiadającymi przynajmniej pewien stopień homologii sekwencji, ale bez rozległej homologii. Występuje w replikacji genomu bakteryjnego, patogenezie różnicowania i przemieszczaniu się ruchomego elementu genetycznego.
Mechanizm rekombinacji specyficzny dla miejsca
Enzymy znane jako rekombinazy specyficzne dla miejsca (SSR) są zaangażowane w ten proces. Rozpoznają i wiążą się z krótkimi i specyficznymi sekwencjami DNA. Następnie odcinają szkielet DNA i wymieniają dwie zaangażowane helisy DNA. Ostatecznie enzymy te ponownie łączą się z niciami DNA.
Rysunek 02: Rekombinacja specyficzna dla miejsca
W większości przypadków obecność enzymu rekombinazy i miejsc rekombinacji są wystarczające do tego procesu. Ale w niektórych przypadkach wymagana jest pewna liczba białek pomocniczych lub miejsc pomocniczych. Systemy rekombinacji specyficzne dla miejsca są wysoce specyficzne, szybkie i wydajne. Dlatego są potencjalnymi narzędziami inżynierii genetycznej.
Jakie są podobieństwa między rekombinacją homologiczną a rekombinacją specyficzną dla miejsca?
- Są to rodzaje mechanizmów rekombinacji.
- Wzmagają zmienność genetyczną wśród różnych organizmów.
- Oba procesy zachodzą między DNA.
- Wykorzystują specyficzne białka do mechanizmu rekombinacji.
- Oba mają miejsce zarówno u prokariontów, jak i eukariontów.
Jaka jest różnica między rekombinacją homologiczną a rekombinacją specyficzną dla miejsca?
Rekombinacja homologiczna to rodzaj rekombinacji genetycznej, w której materiał genetyczny jest wymieniany między dwiema identycznymi cząsteczkami dwuniciowych lub jednoniciowych kwasów nukleinowych, takich jak DNA lub RNA. Z drugiej strony, rekombinacja specyficzna dla miejsca jest rodzajem rekombinacji genetycznej, w której wymiana nici DNA zachodzi między segmentami DNA, które posiadają co najmniej pewien stopień homologii sekwencji, ale nie mają rozległej homologii. Jest to więc kluczowa różnica między rekombinacją homologiczną a rekombinacją miejscowo-specyficzną. Ponadto między długimi nićmi DNA zachodzi rekombinacja homologiczna. W przeciwieństwie do tego, rekombinacja miejscowo-specyficzna zachodzi pomiędzy krótkimi sekwencjami DNA. Jest to zatem kolejna istotna różnica między rekombinacją homologiczną a rekombinacją miejscowo-specyficzną.
Poniżej znajduje się lista różnic między rekombinacją homologiczną a rekombinacją specyficzną dla miejsca w formie tabelarycznej.
Podsumowanie porównania - rekombinacja homologiczna a rekombinacja specyficzna dla miejsca
Rekombinacja genetyczna obejmuje wymianę materiału genetycznego między wieloma chromosomami lub między różnymi regionami tego samego chromosomu. Rekombinacja homologiczna i rekombinacja miejscowo-specyficzna to dwa rodzaje mechanizmów rekombinacji. Rekombinacja homologiczna zachodzi między DNA o dużej homologii sekwencji. Rekombinacja specyficzna dla miejsca zachodzi między DNA bez rozległej homologii. W ten sposób podsumowuje to różnicę między rekombinacją homologiczną a rekombinacją miejscowo-specyficzną.
