Klíčový rozdíl mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací spočívá v tom, že při homologní rekombinaci dochází k výměně genetického materiálu mezi dvěma identickými molekulami dvouvláknových nebo jednovláknových nukleových kyselin, jako je DNA nebo RNA, zatímco specifická rekombinace, výměna řetězce DNA probíhá mezi segmenty DNA, které mají alespoň určitý stupeň sekvenční homologie, ale žádnou rozsáhlou homologii.
Rekombinace je proces, při kterém jsou kousky DNA rozbity a rekombinovány za vzniku nových kombinací alel. Tento proces vytváří genetickou rozmanitost mezi různými organismy. Říká se tomu také genetické přeskupení. Je definován jako proces, při kterém dochází k výměně genetického materiálu mezi různými organismy za účelem produkce potomků s novými kombinacemi alel, které se liší od těch nalezených u kteréhokoli z rodičů. Homologní rekombinace a místně specifická rekombinace jsou dva typy rekombinačních mechanismů.
Co je homologní rekombinace?
Homologní rekombinace je typ genetické rekombinace, při které dochází k výměně genetického materiálu mezi dvěma podobnými (identickými) molekulami dvouvláknových nebo jednovláknových nukleových kyselin (DNA nebo RNA). Je široce používán buňkami k opravě škodlivých zlomů, které se vyskytují v obou řetězcích DNA, známé jako dvouřetězcové zlomy (DSB). Tento proces se nazývá homologní rekombinační oprava (HRR). Také homologní rekombinace v eukaryotech produkuje nové kombinace sekvencí DNA během meiózy. Meióza je proces, kterým eukaryota vytvářejí gamety, jako jsou spermie a vajíčka.
Obrázek 01: Homologní rekombinace
Homologní rekombinační mechanismus
Během meiózy se párové chromozomy z mužského a ženského rodiče zarovnají tak, aby podobné sekvence DNA z párových chromozomů měly příležitost se navzájem křížit. Tento přechod má za následek promíchání genetických materiálů. Homologní rekombinace probíhá pomocí proteinů jako PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 atd. Tyto nové kombinace DNA nebo alel produkují genetické variace u potomků. Umožňuje populaci přizpůsobit se v průběhu evoluce.
Homologní rekombinaci využívají také bakterie a viry. Toto se nazývá „horizontální přenos genů“, proces, který vyměňuje genetický materiál mezi různými kmeny a druhy bakterií a virů.
Co je rekombinace specifická pro web?
Místně specifická rekombinace je typ genetické rekombinace, při které dochází k výměně řetězce DNA mezi segmenty DNA, které mají alespoň určitý stupeň sekvenční homologie, ale žádnou rozsáhlou homologii. Vyskytuje se při replikaci bakteriálního genomu, patogenezi diferenciace a pohybu mobilního genetického prvku.
Rekombinační mechanismus specifický pro lokalitu
Do tohoto procesu jsou zapojeny enzymy, které jsou známé jako místně specifické rekombinázy (SSR). Rozpoznají krátké a specifické sekvence DNA a vážou se na ně. Poté odštěpí páteř DNA a vymění dva zúčastněné šroubovice DNA. Nakonec se tyto enzymy znovu spojí s řetězci DNA.
Obrázek 02: Rekombinace specifická pro web
Ve většině případů je pro tento proces dostatečná přítomnost enzymu rekombinázy a rekombinačních míst. V některých případech je však vyžadována řada doplňkových proteinů nebo doplňkových míst. Místně specifické rekombinační systémy jsou vysoce specifické, rychlé a efektivní. Proto jsou potenciálními nástroji pro genetické inženýrství.
Jaké jsou podobnosti mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací?
- Jsou to typy rekombinačních mechanismů.
- Zlepšují genetické variace mezi různými organismy.
- Oba procesy probíhají mezi DNA.
- Používají specifické proteiny pro mechanismus rekombinace.
- Obojí probíhá v prokaryotech i v eukaryotech.
Jaký je rozdíl mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací?
Homologní rekombinace je typ genetické rekombinace, při které dochází k výměně genetického materiálu mezi dvěma identickými molekulami dvouvláknových nebo jednovláknových nukleových kyselin, jako je DNA nebo RNA. Na druhé straně je místně specifická rekombinace typem genetické rekombinace, ve které dochází k výměně řetězce DNA mezi segmenty DNA, které mají alespoň určitý stupeň sekvenční homologie, ale žádnou rozsáhlou homologii. Toto je klíčový rozdíl mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací. Navíc dochází k homologní rekombinaci mezi dlouhými řetězci DNA. Naproti tomu mezi krátkými sekvencemi DNA dochází k místně specifické rekombinaci. Toto je další významný rozdíl mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací.
Níže je uveden seznam rozdílů mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací ve formě tabulky.
Souhrn srovnání – Homologní vs rekombinace specifická pro web
Genetická rekombinace zahrnuje výměnu genetického materiálu buď mezi více chromozomy nebo mezi různými oblastmi stejného chromozomu. Homologní rekombinace a místně specifická rekombinace jsou dva typy rekombinačních mechanismů. Homologní rekombinace nastává mezi DNA s rozsáhlou sekvenční homologií. Mezi DNA dochází k místně specifické rekombinaci bez rozsáhlé homologie. Toto shrnuje rozdíl mezi homologní rekombinací a místně specifickou rekombinací.
