A fő különbség a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció között az, hogy a homológ rekombináció során a genetikai anyag kicserélődik két azonos kétszálú vagy egyszálú nukleinsav molekula, például DNS vagy RNS között, míg a helyspecifikus specifikus rekombináció, a DNS-szálcsere olyan DNS-szegmensek között megy végbe, amelyek legalább egy bizonyos fokú szekvenciahomológiával rendelkeznek, de nem rendelkeznek kiterjedt homológiával.
A rekombináció az a folyamat, amelynek során a DNS-darabok eltörnek, és új allélkombinációkat hoznak létre. Ez a folyamat genetikai sokféleséget hoz létre a különböző szervezetek között. Genetikai átrendeződésnek is nevezik. Úgy definiálják, mint az a folyamat, amelyben a genetikai anyag cseréje a különböző organizmusok között megtörténik, hogy az utódok olyan új allélkombinációkkal jöjjenek létre, amelyek eltérnek bármelyik szülőben található allélkombinációtól. A homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció kétféle rekombinációs mechanizmus.
Mi az a homológ rekombináció?
A homológ rekombináció a genetikai rekombináció egy olyan fajtája, amelyben a genetikai anyag kicserélődik két hasonló (azonos) kétszálú vagy egyszálú nukleinsav (DNS vagy RNS) molekula között. A sejtek széles körben használják mindkét DNS-szálban előforduló káros törések kijavítására, amelyeket kettős száltörésként (DSB) neveznek. Ezt a folyamatot homológ rekombinációs javításnak (HRR) nevezik. Ezenkívül az eukarióták homológ rekombinációja a DNS-szekvenciák új kombinációit hozza létre a meiózis során. A meiózis az a folyamat, amelynek során az eukarióták ivarsejteket, például spermiumokat és tojássejteket termelnek.
01. ábra: Homológ rekombináció
Homológ rekombinációs mechanizmus
A meiózis során a hím és női szülő páros kromoszómái egymáshoz igazodnak, így a páros kromoszómákból származó hasonló DNS-szekvenciáknak lehetőségük nyílik keresztezni egymást. Ez a keresztezés a genetikai anyagok keveredését eredményezi. A homológ rekombináció olyan fehérjék segítségével megy végbe, mint a PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 stb. Ezek az új DNS- vagy allélkombinációk genetikai variációt eredményeznek az utódokban. Lehetővé teszi a lakosság számára, hogy alkalmazkodni tudjanak az evolúció során.
A homológ rekombinációt baktériumok és vírusok is alkalmazzák. Ezt nevezik „horizontális géntranszfernek”, egy olyan folyamatnak, amely genetikai anyagot cserél különböző baktérium- és vírustörzsek és -fajok között.
Mi az a helyspecifikus rekombináció?
A helyspecifikus rekombináció a genetikai rekombináció egy olyan típusa, amelyben a DNS-szálcsere olyan DNS-szegmensek között megy végbe, amelyek legalább bizonyos fokú szekvenciahomológiával rendelkeznek, de kiterjedt homológiával nem rendelkeznek. A bakteriális genom replikációjában, a differenciálódás patogenezisében és a mobil genetikai elem mozgásában fordul elő.
Helyspecifikus rekombinációs mechanizmus
A helyspecifikus rekombinázok (SSR) néven ismert enzimek részt vesznek ebben a folyamatban. Rövid és specifikus DNS-szekvenciákat ismernek fel és kötődnek hozzájuk. Ezután felhasítják a DNS gerincét, és kicserélik a két érintett DNS-hélixet. Végül ezek az enzimek újra csatlakoznak a DNS-szálhoz.
02. ábra: Helyspecifikus rekombináció
A legtöbb esetben egy rekombináz enzim és a rekombinációs helyek jelenléte elegendő ehhez a folyamathoz. Bizonyos esetekben azonban számos járulékos fehérje vagy járulékos hely szükséges. A helyspecifikus rekombinációs rendszerek rendkívül specifikusak, gyorsak és hatékonyak. Ezért ezek a géntechnológia lehetséges eszközei.
Mi a hasonlóság a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció között?
- Ezek a rekombinációs mechanizmusok típusai.
- Fokozza a genetikai variációt a különböző szervezetek között.
- Mindkét folyamat a DNS között megy végbe.
- Speciális fehérjéket használnak a rekombinációs mechanizmushoz.
- Mindkettő előfordul prokariótákban és eukariótákban is.
Mi a különbség a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció között?
A homológ rekombináció a genetikai rekombináció egy olyan típusa, amelyben a genetikai anyag kicserélődik két azonos, kétszálú vagy egyszálú nukleinsav molekula, például DNS vagy RNS között. Másrészt a helyspecifikus rekombináció a genetikai rekombináció egy olyan típusa, amelyben a DNS-szálcsere olyan DNS-szegmensek között megy végbe, amelyek legalább egy bizonyos fokú szekvenciahomológiával rendelkeznek, de nincs kiterjedt homológia. Tehát ez a legfontosabb különbség a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció között. Ezenkívül homológ rekombináció megy végbe a hosszú DNS-szálak között. Ezzel szemben helyspecifikus rekombináció megy végbe a rövid DNS-szekvenciák között. Így ez egy másik jelentős különbség a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció között.
Az alábbiakban felsoroljuk a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció közötti különbségeket táblázatos formában.
Összehasonlítás – Homológ vs helyspecifikus rekombináció
A genetikai rekombináció magában foglalja a genetikai anyag cseréjét akár több kromoszóma között, akár ugyanazon kromoszóma különböző régiói között. A homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció kétféle rekombinációs mechanizmus. Homológ rekombináció megy végbe a kiterjedt szekvenciahomológiájú DNS között. Helyspecifikus rekombináció megy végbe a kiterjedt homológia nélküli DNS között. Így ez összefoglalja a homológ rekombináció és a helyspecifikus rekombináció közötti különbséget.
