Հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղային հատուկ ռեկոմբինացիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի ժամանակ գենետիկ նյութը փոխանակվում է կրկնակի կամ միաշղթա նուկլեինաթթուների երկու նույնական մոլեկուլների միջև, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ն կամ ՌՆԹ-ն, մինչդեռ տեղամասում հատուկ ռեկոմբինացիա, ԴՆԹ-ի շղթայի փոխանակումը տեղի է ունենում ԴՆԹ հատվածների միջև, որոնք ունեն առնվազն որոշակի աստիճանի հաջորդականության հոմոլոգիա, բայց ոչ ընդարձակ հոմոլոգիա:
Ռեկոմբինացիան այն գործընթացն է, որով ԴՆԹ-ի կտորները կոտրվում և վերահամակցվում են ալելների նոր համակցություններ առաջացնելու համար: Այս գործընթացը գենետիկական բազմազանություն է ստեղծում տարբեր օրգանիզմների միջև:Այն նաև կոչվում է գենետիկական վերադասավորում: Այն սահմանվում է որպես գործընթաց, որի ընթացքում տարբեր օրգանիզմների միջև գենետիկական նյութի փոխանակում է տեղի ունենում՝ սերունդ առաջացնելու համար ալելների նոր համակցություններով, որոնք տարբերվում են ծնողներից որևէ մեկում հայտնաբերվածներից: Հոմոլոգ ռեկոմբինացիան և տեղային հատուկ ռեկոմբինացիան երկու տեսակի վերակոմբինացիոն մեխանիզմներ են:
Ի՞նչ է հոմոլոգ ռեկոմբինացիան:
Հոմոլոգ ռեկոմբինացիան գենետիկական ռեկոմբինացիայի տեսակ է, որի ժամանակ գենետիկական նյութը փոխանակվում է կրկնակի կամ միաշղթա նուկլեինաթթուների (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ) երկու նմանատիպ (նույնական) մոլեկուլների միջև: Այն լայնորեն օգտագործվում է բջիջների կողմից՝ վերականգնելու վնասակար ճեղքերը, որոնք տեղի են ունենում ԴՆԹ-ի երկու շղթաներում, որոնք հայտնի են որպես կրկնակի շղթաների ճեղքեր (DSB): Այս գործընթացը կոչվում է հոմոլոգ ռեկոմբինացիոն վերանորոգում (HRR): Բացի այդ, էուկարիոտներում հոմոլոգ ռեկոմբինացիան առաջացնում է ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների նոր համակցություններ մեյոզի ժամանակ: Մեյոզն այն գործընթացն է, որով էուկարիոտները ստեղծում են գամետներ, ինչպիսիք են սերմնահեղուկները և ձվաբջիջները:
Նկար 01. Հոմոլոգ ռեկոմբինացիա
Հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի մեխանիզմ
Մեյոզի ընթացքում արական և իգական ծնողների զույգ քրոմոսոմները հավասարվում են այնպես, որ զույգ քրոմոսոմների ԴՆԹ-ի նմանատիպ հաջորդականությունները հնարավորություն ունենան անցնելու միմյանց: Այս հատումը հանգեցնում է գենետիկական նյութերի խառնման: Հոմոլոգ ռեկոմբինացիա տեղի է ունենում այնպիսի սպիտակուցների օգնությամբ, ինչպիսիք են PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 և այլն: ԴՆԹ-ի կամ ալելների այս նոր համակցությունները սերունդների մեջ առաջացնում են գենետիկ տատանումներ: Այն հնարավորություն է տալիս բնակչությանը հարմարվել էվոլյուցիայի ընթացքում:
Հոմոլոգիական ռեկոմբինացիա օգտագործվում է նաև բակտերիաների և վիրուսների կողմից: Սա կոչվում է «հորիզոնական գեների փոխանցում», մի գործընթաց, որը գենետիկ նյութ է փոխանակում բակտերիաների և վիրուսների տարբեր շտամների և տեսակների միջև:
Ի՞նչ է կայքին հատուկ վերամիավորումը:
Կայքի հատուկ ռեկոմբինացիան գենետիկական ռեկոմբինացիայի տեսակ է, որտեղ ԴՆԹ-ի շղթայի փոխանակումը տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի հատվածների միջև, որոնք ունեն առնվազն որոշակի աստիճանի հաջորդականության հոմոլոգիա, բայց ոչ ընդարձակ հոմոլոգիա: Այն տեղի է ունենում բակտերիաների գենոմի վերարտադրության, տարբերակման պաթոգենեզի և շարժական գենետիկ տարրի շարժման մեջ:
Կայքի հատուկ ռեկոմբինացիայի մեխանիզմ
Ֆերմենտները, որոնք հայտնի են որպես տեղային հատուկ ռեկոմբինազներ (SSRs) ներգրավված են այս գործընթացում: Նրանք ճանաչում և կապում են ԴՆԹ-ի կարճ և հատուկ հաջորդականությունները: Այնուհետև նրանք կտրում են ԴՆԹ-ի ողնաշարը և փոխանակում ներգրավված ԴՆԹ-ի երկու պարույրները: Ի վերջո, այս ֆերմենտները նորից միանում են ԴՆԹ-ի շղթաներին:
Նկար 02. Կայքի հատուկ վերամիավորում
Շատ դեպքերում ռեկոմբինազային ֆերմենտի առկայությունը և ռեկոմբինացիոն տեղամասերը բավարար են այս գործընթացի համար: Բայց որոշ դեպքերում պահանջվում են մի շարք օժանդակ սպիտակուցներ կամ աքսեսուարներ: Կայքին հատուկ ռեկոմբինացիոն համակարգերը խիստ հատուկ են, արագ և արդյունավետ: Հետևաբար, դրանք գենետիկ ինժեներիայի պոտենցիալ գործիքներ են։
Որո՞նք են նմանությունները հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղամասին հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև:
- Դրանք ռեկոմբինացիայի մեխանիզմների տեսակներ են։
- Նրանք ուժեղացնում են գենետիկական տատանումները տարբեր օրգանիզմների միջև:
- Երկու գործընթացներն էլ տեղի են ունենում ԴՆԹ-ի միջև։
- Նրանք օգտագործում են հատուկ սպիտակուցներ ռեկոմբինացիայի մեխանիզմի համար:
- Երկուսն էլ տեղի են ունենում պրոկարիոտների, ինչպես նաև էուկարիոտների մոտ:
Ո՞րն է տարբերությունը հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղամասին հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև:
Հոմոլոգ ռեկոմբինացիան գենետիկական ռեկոմբինացիայի տեսակ է, որի ժամանակ գենետիկ նյութը փոխանակվում է կրկնակի կամ միաշղթա նուկլեինաթթուների երկու նույնական մոլեկուլների միջև, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ն կամ ՌՆԹ-ն: Մյուս կողմից, Կայքին հատուկ ռեկոմբինացիան գենետիկական ռեկոմբինացիայի տեսակ է, որի ժամանակ ԴՆԹ-ի շղթայի փոխանակումը տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի հատվածների միջև, որոնք ունեն առնվազն որոշակի աստիճանի հաջորդականության հոմոլոգիա, բայց ոչ ընդարձակ հոմոլոգիա: Այսպիսով, սա հիմնական տարբերությունն է հոմոլոգ վերահամակցման և տեղամասի հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև: Ավելին, հոմոլոգիական ռեկոմբինացիա տեղի է ունենում ԴՆԹ երկար շղթաների միջև։ Ի հակադրություն, տեղային հատուկ ռեկոմբինացիա տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի կարճ հաջորդականությունների միջև: Այսպիսով, սա ևս մեկ էական տարբերություն է հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղամասի հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև:
Ստորև բերված է հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղանքին հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև աղյուսակային ձևով տարբերությունների ցանկը:
Համեմատության ամփոփում – Հոմոլոգ ընդդեմ կայքի հատուկ վերամիավորման
Գենետիկական ռեկոմբինացիան ներառում է գենետիկական նյութի փոխանակում կամ բազմաթիվ քրոմոսոմների կամ նույն քրոմոսոմի տարբեր շրջանների միջև: Հոմոլոգ ռեկոմբինացիան և տեղային հատուկ ռեկոմբինացիան երկու տեսակի վերակոմբինացիոն մեխանիզմներ են: Հոմոլոգ ռեկոմբինացիա տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի միջև լայնածավալ հաջորդական հոմոլոգիայով: Կայքին հատուկ ռեկոմբինացիա տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի միջև՝ առանց ընդարձակ հոմոլոգիայի: Այսպիսով, սա ամփոփում է հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի և տեղամասի հատուկ ռեկոմբինացիայի միջև եղած տարբերությունը:
