• Genetic recombinare - reorganizarea materialului genetic prin schimb porțiuni discontinuitățile și reunirea moleculelor de ADN
• recombinare genetică este o sursă majoră de variație genetică în toate organismele vii. Acesta definește rolul său în atât evoluția și variabilitatea ontogenetic.
• recombinare genetică este implicată în repararea ADN-ului pauze dublu-catenare.
• Pentru recombinarea necesită contactul fizic între porțiunile recombining ale ADN - sinaptic.
Tipuri de recombinare genetică:
Pe baza mecanismelor moleculare de control genetic și natura Synapsis, recombinare toate procesele cunoscute pot fi împărțite în următoarele tipuri:
„Legile“ (comun sau omoloage)
- schimb de omoloage (similare sau identice) porțiuni ale moleculelor de ADN;
"Ilegală" (non-omoloagă) 2
- schimb de secțiuni de ADN non-omoloage
Tipuri de recombinare genetică
• recombinare site specifice (recombinare site-specific)
• recombinarea Conservator site-specific
- apare de obicei între secvențele de ADN de nucleotide specifice dintr-un foarte scurt intinde de omologie (15-30 pb)
• pe scară largă în procariote și eucariote inferioare
• Integrarea ADN-ul bacteriofagilor temperat în cromozomi de bacterii
• inversarea secțiunilor individuale ale ADN-ului in cromozomi de bacterii si bacteriofagi și alte procese, care joacă un rol important în ciclurile de dezvoltare a bacteriofagilor și bacterii.
• ajustare în secvențe de nucleotide de ADN care codifică imunoglobuline
- mutarea elemente genetice mobile
- În eucariotelor, zonele cele mai tipice de schimb de cromozomi omologi în timpul meiozei. Acest schimb poate avea loc intre cromozomi bine-conjugate în stadii incipiente de dezvoltare a oului sau sperma.
- recombinarea omoloagă mai puțin este efectuată la mitoză. În principal îndreptate la repararea ADN-ului pauze în
- Poate fi însoțită de efecte nedorite (de exemplu, apariția mosaicism - prezența în țesuturi de celule distincte genetic).
- Poate fi cauzata de iradiere cu raze X pe scena celula G2 a ciclului celular. Indusă de recombinare mitotica - o metodă convenabilă pentru studierea acțiunii genelor în procesul de dezvoltare.
Principalele funcții ale recombinare omoloagă
- Restaurare furci de replicare rupte
- îndepărtarea locală de pauze ADN dublu catenar și alte daune.
• Schimbul de informații genetice între doi cromozomi omologi
- creează nouă combinație de secvențe de ADN în cromozomi din care fiecare poate avea un potențial evolutiv beneficiu
• Funcția mecanică - formarea și păstrarea unei legături fizice între omologi până la diferențele lor în prima divizie a meiozei
- În cazul în care între o pereche de omologi nu un singur schimb, acestea nu pot dispersa la diviziunea poli. Apoi, unul dintre gameți va fi doza de gene redundante, în timp ce altele din aceste gene nu vor fi deloc. Și apoi, și mai des duce la moartea organismului
Recuperează furci de replicare rupte prin recombinare omoloagă
• Astfel de „accidente“ apar aproape in fiecare ciclu de replicare a ADN
• La deplasarea furcii de replicare întâlnește o singură catenar pauză, se rupe în jos și dă un singur rupt si una cromozomi fiice intacte
• Pentru a porni circuitul invazia necesită un drum liber capătul 3 ', care se formează prin acțiunea unui exonuclează, nucleotide scindate la capătul 5' al catenei complementare
• După invazia are loc recombinare lanț și reluarea replicare
• replicare furca trece decalajul într-un singur fir, utilizând ca matrice copii intacte 6
Eliminarea pauză dublu catenar prin recombinare omoloagă
• In majoritatea mediată celular de recombinare omoloagă a elimina dublu-pauze Strand apar numai după replicarea este completă, și, prin urmare, unul dintre copil duplexuri poate servi ca matrice pentru reconstruirea a doua
• Recombinarea omoloagă - mecanismul de reparare cel mai versatil. Acesta poate fi utilizat de către celulă pentru a elimina alte tipuri de daune ADN-ului. Acest lucru se explică, probabil, conservatorismului
mecanismele și proteinele implicate 7
Limitarea utilizării recombinării omoloage repararea ADN-ului
• În unele cazuri, recombinare omoloagă poate fi periculoasă pentru celula. deoarece în caz de reunificare greșită
cromozomi, gene pot fi deteriorate, care este cauza boli cunoscute ca „încălcare genomice“
- O secvență ADN într-un omolog funcțional poate fi inactiv când este reparat cu un homolog diferit. Această pierdere heterozygosity este adesea crucial în dezvoltarea tumorilor maligne.
- Potențial bazat pe recombinarea „repararea“ ADN-ul intact
• Cum sunt nivel prea mare sau prea mic de recombinare omoloagă la om ar putea duce la cancer. Primul prin pierderea heterozygosity, iar a doua prin creșterea frecvenței de mutație cauzate de ineficiența reparații.
• Celulele au mecanisme specifice de recombinare de control.
- reticulare secvență alelă numai foarte asemănătoare (omologie înaltă).
- enzime care catalizează repararea recombinare, eucariotelor sunt produse la un nivel ridicat și sunt dispersate în nucleu. ei merg repede în caz de deteriorare a siturilor de daune ADN-ului și de a forma o „fabrica de reparații“.
- Acest proces implică o serie de proteine accesorii. În special, produsele proteice ale genelor BRCA1 si BRCA2 (mutatii in aceste gene determina probabilitatea crescut de apariție a cancerului de sân 8).
Meiotice sau sexuale cu trei căi de recombinare în profaza meiotică prima divizie
• Crossover - procesul de secțiuni de schimb omoloage cromozomi
• Nucleul celulelor meiotice în profaza I conține patru cromatidele omoloage, dar în fiecare act separat de trecere peste implică doar două dintre ele.
• O condiție prealabilă pentru conjugarea un crossover de cromozomi și formarea sinaptonemalnogo complexe.
• Conjugarea - conectarea de cromozomi omologi
• Cu toate acestea, conjugarea nu implică în mod necesar trecerea peste
Atunci când se produce conjugarea cromozomi omologi în meiotică crossing-over între ele
• În bivalentă 4 cromatidice trecere peste implică două, adică, procesul trece la nivelul cromatidic, mai degrabă decât la cromozomiala
• United sinaptonemalnym complex bivalent în cromozomi omologi, sau mai degrabă cromatidelor surori se pot intersecta și site-uri de acțiune, rezultând într-un chiasmul.
Molecula de ADN este format din două lanțuri paralele de nucleotide; partea 1 parte 1 cromatidelor molecula de ADN; fiecare cromozom (până la anafaza II) este format din două cromatide. Prin urmare, fiecare pereche de cromozomi omologi compus din cromozomi 2, 4 cromatidelor 4 molecule de ADN, lanțuri de nucleotide 8. Recombinarea are loc între cromatide paterne și materne cromozomi.
Educația chiasm ca urmare a crossing-over
• Pentru a mustului cu trei căi pauze de apariție în ADN-ul. Conform conceptului de recombinare Holliday este realizată prin introducerea unei spărturi coerente și reunirea celor două lanțuri
spiralele ADN heteroduplex extins pentru a forma regiuni
• Rezultatul este un calitativ nou cromozom care conține
porțiuni (gene) ca materne si cromozomi paterni. Indivizii care sunt obținute din aceste gârneți cu o nouă combinație de alele, 10 sunt numite încrucișat sau recombinant.