 |
Ten artykuł od 2014-01 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł. |
Rekombinacja genetyczna – proces wymiany materiału genetycznego, w wyniku którego powstają nowe genotypy. Rekombinacja nie zwiększa puli genowej gatunku.
U organizmów wyższych rekombinacja zachodzi w wyniku niezależnej segregacji genów i crossing-over zachodzącego podczas profazy mejozy I, a także losowego łączenia się gamet, dzięki czemu potomstwo otrzymuje nową kombinację genów. Umożliwia również rozmnażającym się bezpłciowo organizmom uniknięcie zapadki Mullera, czyli zbytniego gromadzenia się szkodliwych mutacji. U bakterii rekombinacja towarzyszy procesom transdukcji i transformacji.
Rekombinacja jest też metodą usuwania uszkodzeń nici DNA.
Wyróżnia się 3 modele rekombinacji homologicznej:
Model ten przedstawił w roku 1964 Robin Holliday[1].
Podczas usuwania uszkodzenia jednoniciowe DNA łączy się z białkiem RecA. Białko RecA atakuje homologiczną cząsteczkę, powodując lokalne rozplecenie helisy i wytworzenie heterodupleksu. Odpowiednie pojedyncze nici dwu homologicznych cząsteczek DNA są nacinane przez endonukleazy, powstają wolne końce i następuje rekombinacja typu crossing-over. Powstaje figura krzyżowa Hollidaya, w której naprzeciw uszkodzenia jest nieuszkodzony odcinek, a luka w drugiej nici będzie połączona z nicią nieuszkodzoną. Jedna z nici krzyżuje się, tworząc parę z komplementarną nicią homologicznego dupleksu. Następuje migracja rozgałęzienia w obu kierunkach (5' i 3'). Następuje rozdzielenie struktury Hollidaya i połączenie końców na dwa możliwe sposoby:
Model ten został opracowany w roku 1973 w szkockiej miejscowości Aviemore przez Matthew Meselsona i Charlesa Raddinga[2].
Rekombinacja rozpoczyna się od nacięcia jednej nici jednego z homologów. Następnie synteza DNA z końca 3’ powoduje odsunięcie końca 5’ przerwanej nici, a odsunięty koniec 5’ wchodzi do nici homologicznej i odsuwa swój odpowiednik (utworzenie pętli D), który jest degradowany nukleolitycznie. Ligacja (połączenie) prowadzi do wytworzenia genetycznie niesymetrycznego połączenia Hollidaya (tylko jedna z podwójnych nici zawiera region heterodupleksowy). Jeśli dochodzi do migracji połączenia, to heterodupleksy powstaną na obu niciach. Rozdzielenie połączenia zachodzi jak w modelu Hollidaya (cięcie nici krzyżujących się lub nie).
Rekombinację rozpoczyna dwuniciowe pęknięcie (DSB, z ang. double strand break) jednego z homologów. Następnie egzonukleaza 5’→3’ pozostawia na końcu 3’ wystające końce. Jeden z nich dokonuje inwazji do homologicznego dupleksu i odsuwa swój odpowiednik – powstaje pętla D. Do końców 3’ dołącza się polimeraza DNA i prowadzi syntezę DNA. Ligaza odtwarza dwuniciowe struktury i tworzą się połączenia Hollidaya. Rozdzielają się podobnie jak w modelu Hollidaya.
Ma miejsce:
Mechanizm:
Uczę się języka hebrajskiego. Tutaj go sobie utrwalam.
Zawartość tej strony pochodzi stąd.