Verschil tussen recombinatie en overschrijding
Share
Belangrijkste verschil - Recombinatie versus overschrijding
Recombinatie en kruising zijn twee correlatieprocessen die leiden tot genetische variaties bij de nakomelingen. Beide gebeurtenissen vinden plaats tijdens de profase 1 van meiose 1 in eukaryoten. Het paren van homologe chromosomen tijdens profase 1 laat de oversteek plaats vinden en kruisen tussen niet-zuster chromatiden, op zijn beurt laat de recombinatie plaatsvinden. Oversteken vindt plaats op punten genaamd chiasma, die zijn gemaakt tussen niet-zuster-chromatiden. Chiasma laat de uitwisseling van DNA-segmenten tussen niet-zuster-chromatiden. Deze uitwisseling van DNA-segmenten produceert nieuwe combinaties van allelen onder de nakomelingen, die wordt geïdentificeerd als genetische recombinatie. De grootste verschil tussen recombinatie en oversteken is dat recombinatie is de productie van verschillende combinaties van allelen bij de nakomelingen, terwijl kruising is de uitwisseling van genetisch materiaal tussen niet-zuster chromatiden, de gebeurtenis die recombinatie produceert.
Dit artikel bevat,
1. Wat is Recombination
- Definitie, proces, functie
2. Wat is Oversteken
- Definitie, proces, functie
3. Wat is het verschil tussen Recombination en Crossing Over
Wat is Recombination
De productie van nakomelingen met verschillende combinaties van eigenschappen vergeleken met hun ouders staat bekend als recombinatie in de genetica. Genetische recombinatie is vaak een natuurlijk proces. Eukaryotische genetische recombinatie vindt plaats tijdens profase 1 van meiose 1. Meiose is het proces van het produceren van gameten voor de seksuele reproductie. De variaties van genen in de gameten leiden tot de productie van genetisch gevarieerde nakomelingen.
Eukaryote genetische recombinatie vindt plaats door middel van homologe chromosoom-paring, gevolgd door de uitwisseling van genetische informatie tussen niet-zuster-chromatiden. De homologe chromosoom-koppeling staat bekend als synapsis. De uitwisseling van genetische informatie kan plaatsvinden door fysieke overdracht of niet-fysieke overdracht. De fysieke overdracht van genetische informatie vindt plaats door de uitwisseling van chromosoomsegmenten tussen niet-zuster-chromatiden. Anderzijds kunnen secties van genetisch materiaal in één chromosoom worden gekopieerd naar een ander chromosoom zonder fysiek de delen van chromosomen uit te wisselen. Dit kopiëren van genetische informatie gebeurt door synthese-afhankelijke strengsmelting (SDSA), die de uitwisseling van informatie mogelijk maakt, maar niet de fysieke uitwisseling van DNA-stukjes. De dubbel knooppunt Holliday (DHJ) pathway is een ander model van het kopiëren van genetische informatie, wat leidt tot de niet-fysieke overdracht van genetische informatie. Zowel SDSA- als DHJ-routes worden geïnitieerd door een gat of dubbelstrengige breuk, gevolgd door de invasie van strengen om het kopiëren van genetische informatie te starten. Dus zowel SDSA- als DHJ-routes worden beschouwd als reparatiemechanismen. Het kopiëren van informatie kan zowel non-crossover (NCO) of crossover (CO) van de flankerende regio's zijn. Tijdens NCO-type treedt een reparatie van de gebroken streng op, maar slechts één chromosoom, dat de dubbelstrengige breuk vasthoudt, wordt overgedragen met de nieuwe informatie. Tijdens het CO-type worden beide chromosomen overgedragen met nieuwe genetische informatie. De SDSA- en DHJ-modellen worden beschreven in Figuur 1.
Figuur 1: Homologe recombinatie
Tijdens mitose kan de uitwisseling van genetisch materiaal plaatsvinden tussen zuster chromatiden nadat de DNA-replicatie is voltooid in de interfase. Maar nieuwe allelcombinaties worden niet geproduceerd omdat de uitwisseling plaatsvindt tussen identieke DNA-moleculen, die door de replicatie worden geproduceerd.
Recombinasen zijn de klasse van enzymen die de genetische recombinatie katalyseren. De recombinase, RecA is gevonden in E coli. In bacteriën vindt recombinatie plaats door mitose en de overdracht van genetisch materiaal tussen hun organismen. In archaea wordt RadA gevonden als het recombinase-enzym, dat een ortholoog van RecA is. In gist wordt RAD51 gevonden als een recombinase en DMC1 wordt gevonden als een specifieke meiotische recombinase.
Wat is Oversteken
De uitwisseling van DNA-segmenten tussen niet-zuster chromatiden tijdens de synapsis staat bekend als de oversteek. De oversteek vindt plaats tijdens de profase 1 van meiose 1. Het vergemakkelijkt de genetische recombinatie door het uitwisselen van de genetische informatie en het produceren van nieuwe combinaties van allelen..
Synapsis van een homoloog chromosoompaar wordt bereikt door de vorming van twee synaptonemale-complexen tussen de twee p armen en q armen van elk chromosoom. Dit strakke vasthouden van de twee homologe chromosomen maakt de uitwisseling van genetische informatie tussen de twee niet-zuster-chromatiden mogelijk. De niet-zuster chromatiden bevatten overeenkomende DNA-gebieden, die kunnen worden uitgewisseld door chiasmata-gebieden. Het chiasma is een X-achtige regio, waar de twee niet-zuster-chromatiden tijdens het oversteken worden samengevoegd. De vorming van het chiasma stabiliseert de bivalenten of de chromosomen tot hun segregatie in de metafase 1.
Oversteken wordt geïnitieerd door het afbreken van vergelijkbare DNA-gebieden die voorkomen in het homologe chromosoompaar. Dubbelstrengige breuken kunnen worden geïntroduceerd in het DNA-molecuul door hetzij Spol-eiwit of DNA-beschadigende middelen. Vervolgens worden de 5'-uiteinden van DNA-randen gedigereerd door exonucleasen. Deze digestie introduceert 3'-uitsteeksels in de DNA-randen van de DNA-strengen. De enkelstrengige 3'-overhangen worden bekleed met recombinasen, Dmc 1 en Rad51, waarbij ze nucleoproteïne-filamenten produceren. De invasie van deze 3 'overhang in het niet-zuster chromatide wordt gekatalyseerd door recombinasen. Dit binnengevallen overhangende 3 'vormt de basis voor de DNA-synthese, waarbij de DNA-streng van de niet-zuster chromatide wordt gebruikt als sjabloon. De resulterende structuur staat bekend als de crossstreng-uitwisseling of de Holliday-kruising. Deze Holliday-kruising wordt langs recombinante weg langs het chiasma getrokken.
Figuur 2: Een knooppunt voor een vakantie
Verschil tussen recombinatie en overschrijding
Definitie
recombinatie: De productie van een nakomeling die verschillende combinaties van kenmerken bevat in vergelijking met hun ouders is bekend als recombinatie.
Oversteken: De uitwisseling van DNA-segmenten tussen niet-zuster-chromatiden tijdens de synapsis staat bekend als oversteken.
Correspondentie
recombinatie: Overschakeling leidt tot genetische recombinatie.
Oversteken: Synapsis leidt naar de oversteek.
Functie
recombinatie: Recombinatie produceert genetische variatie bij de nakomelingen. Het werkt ook als een reparatiemechanisme voor dubbelstrengige breuken tijdens meiose.
Oversteken: Expergeren naar de genetische recombinatie tussen chromosomen.
Conclusie
Recombinatie en kruising zijn twee nauw verwante gebeurtenissen die optreden tijdens synapsis. Tijdens synapsis worden homologe chromosomen strak gehouden door de synaptonemale-complexen. Door deze strakke vasthouding kan de chromosomale kruising plaatsvinden tussen niet-zuster-chromatiden. Het punt waar de oversteek plaatsvindt, staat bekend als het chiasma. De structuur van de vier strengen waar de fysieke uitwisseling van genetisch materiaal plaatsvindt, staat bekend als het knooppunt Holliday. De uitwisseling van genetisch materiaal kan niet-fysiek plaatsvinden door het kopiëren van DNA-segmenten naar een tweede chromosoom. De uitwisseling van genetisch materiaal leidt tot de variaties van de allelen bij de nakomelingen. De vorming van een verschillende combinatie van allelen onder de nakomelingen staat bekend als de recombinatie. Recombinatie werkt ook als een reparatiemechanisme om de dubbelstrengige breuken te corrigeren. Dit is het belangrijkste verschil tussen recombinatie en oversteken.
Referentie:
1. "Genetische recombinatie." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 maart 2017. Web. 16 maart 2017.
2. "Chromosomale cross-over." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 maart 2017. Web. 16 maart 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Homologe recombinatie" door Harris Bernstein, Carol Bernstein en Richard E. Michod - Hoofdstuk 19 in DNA-reparatie. Inna Kruman-redacteur. InTech Open Publisher. DOI: 10.5772 / 25117 (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Mao-4armjunction-schematic" Door Chengde Mao - Mao, Chengde (december 2004). "The Emergence of Complexity: Lessons from DNA". PLoS Biology 2 (12): 2036-2038. DOI: 10.1371 / journal.pbio.0020431. ISSN 1544-9173. (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
