Klíčový rozdíl – interchromozomální vs intrachromozomální rekombinace
Rekombinace DNA je proces, při kterém dochází k výměně genetického materiálu mezi různými chromozomy nebo různými oblastmi stejného chromozomu. Toto je známé jako interchromozomální rekombinace, respektive intrachromozomální rekombinace. Interchromozomální rekombinace by mohla být definována jako typ genetické rekombinace, kde jsou sekvence nukleotidů vyměněny mezi dvěma identickými molekulami DNA nebo homologními chromozomy, zatímco k intrachromozomální rekombinaci dochází v důsledku křížení mezi dvěma spojenými genovými páry stejného chromozomu. Toto je klíčový rozdíl mezi interchromozomální a intrachromozomální rekombinací.
Co je interchromozomální rekombinace?
Interchromozomální rekombinace vyplývá z nezávislého sortimentu. Nezávislý sortiment je proces, kdy se různé geny nezávisle od sebe oddělují během vývoje reprodukčních buněk. Interchromozomální rekombinace je také označována jako homologní rekombinace. Jinými slovy, interchromozomální rekombinace by mohla být definována jako typ genetické rekombinace, kde jsou sekvence nukleotidů vyměněny mezi dvěma identickými molekulami DNA nebo homologními chromozomy. Interchromozomální rekombinace se aktivně podílí na přesné opravě dvouřetězcových zlomů (DSB). DSB jsou škodlivé zlomy, ke kterým dochází na obou řetězcích molekuly DNA.
Interchromozomální rekombinace je důležitý proces, který se odehrává v savčím systému, kde produkuje různé nové kombinace sekvencí DNA. K tomuto vývoji nových sekvencí dochází během meiózy, kdy eukaryotické organismy vytvářejí buňky gamet, které zahrnují spermie a vajíčka. Interchromozomální rekombinace, která vede k nezávislému výběru genetického materiálu, rozvíjí genetické variace u potomků díky novým kombinacím DNA. Indukce těchto variací prostřednictvím interchromozomální rekombinace poskytuje adekvátní odolnost organismům, aby se přizpůsobily a přežily v konkrétním výklenku, a také hraje hlavní roli v kontextu evoluce. Nejen pro nezávislý sortiment, ale interchromozomální rekombinaci lze využít i pro horizontální přenos genů, kde dochází k výměně genetického materiálu mezi různými druhy a kmeny organismů, které zahrnují bakterie a viry. Interchromozomální rekombinace naznačuje univerzální biologický mechanismus, protože je považován za konzervovaný napříč třemi hlavními doménami forem života včetně virů.
Co je intrachromozomální rekombinace?
Intrachromozomální rekombinace je také známá jako nehomologní rekombinace, která hraje důležitou roli v biologických systémech savců. Je důsledkem křížení mezi dvěma spojenými genovými páry dvou nehomologních chromozomů. Intrachromozomální rekombinace vede k různým zdravotním stavům v těle savců. Bylo zjištěno, že vznik mnoha metastatických nádorů je způsoben akumulací různých vzorců intrachromozomální rekombinace. Intrachromozomální rekombinace je nejrozšířenější během transfekce DNA do savčích buněk. Tato intrachromozomální nebo nehomologní rekombinace probíhá v náhodných genomových místech. Ale i když bylo v tomto ohledu provedeno mnoho výzkumů, vědci nedokázali plně pochopit mechanismus intrachromozomální rekombinace, která se odehrává na náhodných genomových místech.
Přeuspořádání sekvencí DNA, jako je přeuspořádání T buněčných receptorů, přeuspořádání imunoglobulinových receptorů, retrovirová integrace, transpozice a retrotranspozice, je usnadněno a provedeno intrachromozomální rekombinací. Během některých z těchto rekombinačních jevů dochází k zapojení přechodného dvouřetězcového přerušení (DSB).
Obrázek 01: Oprava savčího dvouřetězcového zlomu (DSB) intrachromozomální rekombinací
Podobně jako interchromozomální rekombinace se intrachromozomální rekombinace také aktivně podílí na přesné opravě DSB. Proces intrachromozomální rekombinace má speciální mechanismus k nápravě DSB, protože DSB má potenciál stát se smrtelnými, pokud nejsou opraveny vhodnými mechanismy. Breakage fusion bridge cycle (BFBC) je důležitou cestou opravy, která je indukována procesem intrachromozomální rekombinace k opravě somatických chromozomálních DSB. Proto je intrachromozomální rekombinace považována za důležitý aspekt v kontextu mnoha biologických jevů, které se odehrávají v savčích systémech.
Jaká je podobnost mezi interchromozomální a intrachromozomální rekombinací?
Oba zahrnují přesnou opravu DSB DNA
Jaký je rozdíl mezi interchromozomální a intrachromozomální rekombinací?
Interchromozomální vs intrachromozomální rekombinace |
|
| Interchromozomální rekombinace je typ genetické rekombinace, při které dochází k výměně nukleotidových sekvencí mezi dvěma identickými molekulami DNA. | Intrachromozomální rekombinace je výsledkem křížení mezi dvěma spojenými genovými páry dvou nehomologních chromozomů. |
| Výskyt | |
| K interchromozomální rekombinaci dochází mezi geny různých chromozomů. | Intrachromozomální rekombinace probíhá mezi geny stejného chromozomu. |
| Synonyma | |
| Homologní rekombinace je synonymem pro interchromozomální rekombinaci. | Nehomologní rekombinace je synonymem pro intrachromozomální rekombinaci. |
Shrnutí – Interchromozomální vs intrachromozomální rekombinace
Rekombinace DNA je proces, při kterém dochází k výměně genetického materiálu mezi různými více chromozomy nebo různými oblastmi stejného chromozomu. Interchromozomální rekombinace je typ genetické rekombinace, při které dochází k výměně nukleotidových sekvencí mezi dvěma identickými molekulami DNA identických nebo homologních chromozomů. Vyplývá to z nezávislého sortimentu. Mohl by být využit pro horizontální přenos genů, kde dochází k výměně genetického materiálu mezi různými druhy a kmeny organismů. Intrachromozomální rekombinace je také známá jako nehomologní rekombinace. Je důsledkem křížení mezi dvěma spojenými genovými páry dvou nehomologních chromozomů. Jak interchromozomální, tak intrachromozomální rekombinace aktivně zahrnuje přesnou opravu DSB.
Stáhněte si PDF verzi Interchromozomální vs intrachromozomální rekombinace
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi interchromozomální a intrachromozomální rekombinací (1)
