Гомологиялық рекомбинация мен учаскеге тән рекомбинацияның негізгі айырмашылығы мынада: гомологты рекомбинацияда генетикалық материал ДНҚ немесе РНҚ сияқты екі тізбекті немесе бір тізбекті нуклеин қышқылдарының екі бірдей молекуласы арасында алмасады, ал сайтта - спецификалық рекомбинация, ДНҚ тізбектерінің алмасуы кем дегенде белгілі бір реттілік гомологиясы бар, бірақ кең гомологиясы жоқ ДНҚ сегменттері арасында орын алады.
Рекомбинация - бұл ДНҚ бөліктерінің бұзылып, аллельдердің жаңа комбинацияларын алу үшін рекомбинациялану процесі. Бұл процесс әртүрлі организмдер арасында генетикалық әртүрлілікті тудырады. Оны генетикалық қайта құру деп те атайды. Ол ата-аналардың кез келгенінде табылғандардан ерекшеленетін аллельдердің жаңа комбинациялары бар ұрпақтар алу үшін әртүрлі организмдер арасындағы генетикалық материал алмасу процесі ретінде анықталады. Гомологиялық рекомбинация және аймаққа тән рекомбинация рекомбинация механизмдерінің екі түрі болып табылады.
Гомологиялық рекомбинация дегеніміз не?
Гомологиялық рекомбинация – генетикалық материал екі тізбекті немесе бір тізбекті нуклеин қышқылдарының (ДНҚ немесе РНҚ) екі ұқсас (бірдей) молекуласы арасында алмасатын генетикалық рекомбинация түрі. Ол қос тізбекті үзілістер (DSB) деп аталатын ДНҚ-ның екі тізбегінде де пайда болатын зиянды үзілістерді қалпына келтіру үшін жасушалармен кеңінен қолданылады. Бұл процесс гомологиялық рекомбинациялық жөндеу (HRR) деп аталады. Сондай-ақ, эукариоттардағы гомологиялық рекомбинация мейоз кезінде ДНҚ тізбегінің жаңа комбинацияларын жасайды. Мейоз - бұл эукариоттардың сперматозоидтар мен жұмыртқа жасушалары сияқты гаметалар жасау процесі.
01-сурет: Гомологиялық рекомбинация
Гомологиялық рекомбинация механизмі
Мейоз кезінде ата-ана мен әйелдің жұптасқан хромосомалары жұптасқан хромосомалардың ұқсас ДНҚ тізбегі бір-бірімен қиылысу мүмкіндігіне ие болу үшін сәйкестендіріледі. Бұл кроссинг-over генетикалық материалдардың араласуына әкеледі. Гомологиялық рекомбинация PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 және т.б. сияқты ақуыздардың көмегімен жүзеге асады. ДНҚ немесе аллельдердің бұл жаңа комбинациялары ұрпақтарда генетикалық вариацияны тудырады. Ол эволюция барысында популяцияға бейімделуге мүмкіндік береді.
Гомологиялық рекомбинацияны бактериялар мен вирустар да пайдаланады. Бұл әртүрлі штаммдар мен бактериялар мен вирустардың түрлері арасында генетикалық материалды алмастыратын процесс «көлденең генді тасымалдау» деп аталады.
Сайтқа тән рекомбинация дегеніміз не?
Торапқа тән рекомбинация – кем дегенде белгілі бір реттілік гомологиясы бар, бірақ ауқымды гомологиясы жоқ ДНҚ сегменттері арасында ДНҚ жіптерінің алмасуы орын алатын генетикалық рекомбинация түрі. Ол бактерия геномының репликациясында, дифференциация патогенезінде және қозғалмалы генетикалық элементтің қозғалуында кездеседі.
Торапқа тән рекомбинация механизмі
Бұл процеске сайтқа тән рекомбиназалар (SSR) ретінде белгілі ферменттер қатысады. Олар қысқа және арнайы ДНҚ тізбектерін таниды және байланыстырады. Содан кейін олар ДНҚ омыртқасын үзіп, екі ДНҚ спиралын алмастырады. Сайып келгенде, бұл ферменттер ДНҚ тізбектеріне қайта қосылады.
02-сурет: сайтқа тән рекомбинация
Көп жағдайда бұл процесс үшін рекомбиназа ферментінің және рекомбинация учаскелерінің болуы жеткілікті. Бірақ кейбір жағдайларда қосымша протеиндер немесе қосымша сайттардың саны қажет. Сайтқа тән рекомбинация жүйелері жоғары спецификалық, жылдам және тиімді. Сондықтан олар гендік инженерия үшін әлеуетті құралдар болып табылады.
Гомологиялық рекомбинация мен сайтқа тән рекомбинацияның қандай ұқсастықтары бар?
- Олар рекомбинация механизмдерінің түрлері.
- Олар әр түрлі ағзалар арасындағы генетикалық вариацияны күшейтеді.
- Екі процесс ДНҚ арасында жүреді.
- Олар рекомбинация механизмі үшін арнайы ақуыздарды пайдаланады.
- Екеуі де прокариоттарда да, эукариоттарда да болады.
Гомологиялық рекомбинация мен сайтқа тән рекомбинацияның айырмашылығы неде?
Гомологиялық рекомбинация – генетикалық материал ДНҚ немесе РНҚ сияқты екі жіпті немесе бір тізбекті нуклеин қышқылдарының екі бірдей молекуласы арасында алмасатын генетикалық рекомбинация түрі. Екінші жағынан, сайтқа тән рекомбинация - кем дегенде белгілі бір реттілік гомологиясы бар, бірақ кең гомологиясы жоқ ДНҚ сегменттері арасында ДНҚ тізбегінің алмасуы болатын генетикалық рекомбинацияның түрі. Сонымен, бұл гомологиялық рекомбинация мен сайтқа тән рекомбинацияның негізгі айырмашылығы. Сонымен қатар, гомологиялық рекомбинация ұзын ДНҚ жіптері арасында жүреді. Керісінше, сайтқа тән рекомбинация қысқа ДНҚ тізбегі арасында жүреді. Осылайша, бұл гомологиялық рекомбинация мен сайтқа тән рекомбинация арасындағы тағы бір маңызды айырмашылық.
Төменде кесте түріндегі гомологиялық рекомбинация мен сайтқа тән рекомбинация арасындағы айырмашылықтардың тізімі берілген.
Салыстыру қорытындысы – Гомологиялық және сайтқа тән рекомбинация
Генетикалық рекомбинация бірнеше хромосомалар арасында немесе бір хромосоманың әртүрлі аймақтары арасында генетикалық материал алмасуды қамтиды. Гомологиялық рекомбинация және сайтқа тән рекомбинация рекомбинация механизмдерінің екі түрі болып табылады. Гомологиялық рекомбинация кең дәйектілік гомологиясы бар ДНҚ арасында жүреді. Торапқа тән рекомбинация ДНҚ арасында кең гомологиясыз жүреді. Осылайша, бұл гомологиялық рекомбинация мен аймаққа тән рекомбинация арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
