Avainero – kromosomien välinen vs. kromosomin sisäinen rekombinaatio
DNA:n rekombinaatio on prosessi, jossa geneettisen materiaalin vaihto tapahtuu eri kromosomien tai saman kromosomin eri alueiden välillä. Tätä kutsutaan kromosomaaliseksi rekombinaatioksi ja kromosomin sisäiseksi rekombinaatioksi. Kromosomien välinen rekombinaatio voidaan määritellä geneettisen rekombinaation tyypiksi, jossa nukleotidisekvenssit vaihdetaan kahden identtisen DNA-molekyylin tai homologisten kromosomien välillä, kun taas kromosominsisäinen rekombinaatio tapahtuu saman kromosomin kahden linkitetyn geeniparin välisen risteytymisen vuoksi. Tämä on tärkein ero kromosomaalisen ja kromosomaalisen rekombinaation välillä.
Mitä on kromosomien välinen rekombinaatio?
Kromosomien välinen rekombinaatio on seurausta riippumattomasta valikoimasta. Itsenäinen lajitelma on prosessi, jossa eri geenit erottuvat itsenäisesti toisistaan lisääntymissolujen kehittymisen aikana. Kromosomaalista rekombinaatiota kutsutaan myös homologiseksi rekombinaatioksi. Toisin sanoen kromosomien välinen rekombinaatio voitaisiin määritellä geneettisen rekombinaation tyypiksi, jossa nukleotidisekvenssit vaihdetaan kahden identtisen DNA-molekyylin tai homologisten kromosomien välillä. Interkromosomaaliseen rekombinaatioon liittyy aktiivisesti kaksisäikeisten katkeamien (DSB) tarkka korjaaminen. DSB:t ovat haitallisia katkoksia, jotka tapahtuvat DNA-molekyylin molemmissa säikeissä.
Kromosomien välinen rekombinaatio on tärkeä prosessi, joka tapahtuu nisäkäsjärjestelmässä, jossa se tuottaa erilaisia uusia DNA-sekvenssien yhdistelmiä. Tämä uusien sekvenssien kehittyminen tapahtuu meioosin aikana, jolloin eukaryoottiorganismit tuottavat sukusoluja, jotka sisältävät siittiöitä ja munasoluja. Kromosomien välinen rekombinaatio, joka johtaa itsenäiseen geneettisen materiaalin valikoimaan, kehittää jälkeläisiin geneettisiä variaatioita uusien DNA-yhdistelmien vuoksi. Näiden muunnelmien induktio kromosomien välisen rekombinaation kautta antaa organismeille riittävän vastustuskyvyn sopeutua ja selviytyä tietyssä markkinaraossa, ja sillä on myös tärkeä rooli evoluution yhteydessä. Itsenäisen lajitelman lisäksi kromosomien välistä rekombinaatiota voitaisiin hyödyntää myös horisontaalisessa geeninsiirrossa, jossa geneettisen materiaalin vaihto tapahtuu eri lajien ja organismikantojen välillä, jotka sisältävät bakteereja ja viruksia. Kromosomien välinen rekombinaatio ehdottaa universaalia biologista mekanismia, koska sen katsotaan olevan konservoitunut elämänmuotojen kolmella pääalueella, mukaan lukien virukset.
Mitä on intrakromosomaalinen rekombinaatio?
Kromosomin sisäinen rekombinaatio tunnetaan myös ei-homologisena rekombinaationa, jolla on tärkeä rooli nisäkkäiden biologisissa järjestelmissä. Se johtuu kahden ei-homologisen kromosomin kahden linkitetyn geeniparin risteytymisestä. Kromosomin sisäinen rekombinaatio johtaa erilaisiin lääketieteellisiin tiloihin nisäkkään kehossa. Havaittiin, että monien metastaattisten kasvainten kehittyminen johtuu erilaisten kromosomaalisten rekombinaatiomallien kertymisestä. Kromosomin sisäinen rekombinaatio on yleisintä DNA:n transfektion aikana nisäkässoluihin. Tämä kromosominsisäinen tai ei-homologinen rekombinaatio tapahtuu satunnaisissa genomikohdissa. Mutta vaikka tätä näkökohtaa on tutkittu paljon, tutkijat eivät ole täysin ymmärtäneet satunnaisissa genomikohdissa tapahtuvan kromosomin sisäisen rekombinaation mekanismia.
DNA-sekvenssien uudelleenjärjestely, kuten T-solureseptorin uudelleenjärjestely, immunoglobuliinireseptorin uudelleenjärjestely, retrovirusintegraatio, transpositio ja retrotranspositio, helpottuu ja saadaan aikaan kromosominsisäisellä rekombinaatiolla. Joidenkin näiden rekombinaatioilmiöiden aikana tapahtuu ohimenevää kaksisäikeistä katkeamista (DSB).
Kuva 01: Nisäkkäiden kaksisäikeisen katkeamisen (DSB) korjaus intrakromosomaalisella rekombinaatiolla
Sanomaisesti kuin kromosomien välinen rekombinaatio, kromosominsisäinen rekombinaatio osallistuu myös aktiivisesti DSB:iden tarkkaan korjaamiseen. Kromosomaalisessa rekombinaatioprosessissa on erityinen mekanismi DSB:iden korjaamiseksi, koska DSB:t voivat muuttua tappaviksi, jos niitä ei korjata sopivilla mekanismeilla. Breakage-fuusiosiltasykli (BFBC) on tärkeä korjausreitti, jonka kromosominsisäinen rekombinaatioprosessi indusoi somaattisten kromosomaalisten DSB:iden korjaamiseksi. Siksi kromosomin sisäistä rekombinaatiota pidetään tärkeänä näkökohtana monien nisäkäsjärjestelmissä tapahtuvien biologisten ilmiöiden yhteydessä.
Mikä on samank altaisuus kromosomaalisen ja intrakromosomaalisen rekombinaation välillä?
Molemmat osallistuvat DNA:n DSB:iden tarkkaan korjaamiseen
Mitä eroa kromosomaalisella ja intrakromosomaalisella rekombinaatiolla on?
kromosomien välinen vs. kromosomin sisäinen rekombinaatio |
|
| Kromosomien välinen rekombinaatio on eräänlainen geneettinen rekombinaatio, jossa nukleotidisekvenssit vaihtuvat kahden identtisen DNA-molekyylin välillä. | Intrakromosomin rekombinaatio johtuu kahden ei-homologisen kromosomin kahden linkitetyn geeniparin risteytymisestä. |
| Tapahtuma | |
| Kromosomien välistä rekombinaatiota tapahtuu eri kromosomien geenien välillä. | Kromosomin sisäinen rekombinaatio tapahtuu saman kromosomin geenien välillä. |
| Synonyymit | |
| Homologinen rekombinaatio on synonyymi kromosomien väliselle rekombinaatiolle. | Ei-homologinen rekombinaatio on synonyymi intrakromosomaaliselle rekombinaatiolle. |
Yhteenveto – kromosomien välinen vs. kromosomin sisäinen rekombinaatio
DNA-rekombinaatio on prosessi, jossa geneettisen materiaalin vaihto tapahtuu useiden eri kromosomien tai saman kromosomin eri alueiden välillä. Kromosomien välinen rekombinaatio on eräänlainen geneettinen rekombinaatio, jossa nukleotidisekvenssit vaihdetaan kahden identtisen DNA-molekyylin välillä, joilla on identtiset tai homologiset kromosomit. Se syntyy itsenäisestä valikoimasta. Sitä voitaisiin hyödyntää horisontaalisessa geeninsiirrossa, jossa geneettisen materiaalin vaihto tapahtuu eri lajien ja organismikantojen välillä. Kromosomin sisäinen rekombinaatio tunnetaan myös ei-homologisena rekombinaationa. Se johtuu kahden ei-homologisen kromosomin kahden linkitetyn geeniparin risteytymisestä. Sekä kromosomien väliseen että intrakromosomaaliseen rekombinaatioon liittyy aktiivisesti DSB:iden tarkka korjaus.
Lataa PDF-versio kromosomien välisestä vs. kromosomin sisäisestä rekombinaatiosta
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero kromosomaalisen ja intrakromosomaalisen rekombinaation välillä (1)
