Ključna razlika između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto je u tome što se u homolognoj rekombinaciji genetski materijal izmjenjuje između dvije identične molekule dvolančanih ili jednolančanih nukleinskih kiselina kao što su DNA ili RNA, dok se u mjestu- specifična rekombinacija, izmjena lanaca DNA odvija se između segmenata DNA koji posjeduju barem određeni stupanj homologije sekvence, ali ne i ekstenzivnu homologiju.
Rekombinacija je proces kojim se dijelovi DNK lome i rekombiniraju kako bi se proizvele nove kombinacije alela. Ovaj proces stvara genetsku raznolikost među različitim organizmima. Također se naziva i genetsko preslagivanje. Definira se kao proces u kojem dolazi do razmjene genetskog materijala između različitih organizama kako bi se proizvelo potomstvo s novim kombinacijama alela koje se razlikuju od onih pronađenih kod oba roditelja. Homologna rekombinacija i rekombinacija specifična za mjesto dvije su vrste mehanizama rekombinacije.
Što je homologna rekombinacija?
Homološka rekombinacija je vrsta genetske rekombinacije u kojoj se genetski materijal izmjenjuje između dvije slične (identične) molekule dvolančanih ili jednolančanih nukleinskih kiselina (DNA ili RNA). Stanice ga naširoko koriste za popravak štetnih lomova koji se javljaju u oba lanca DNK, poznatih kao dvolančani prekidi (DSB). Taj se proces naziva homologni rekombinacijski popravak (HRR). Također, homologna rekombinacija u eukariota proizvodi nove kombinacije sekvenci DNA tijekom mejoze. Mejoza je proces kojim eukarioti stvaraju gamete kao što su spermiji i jajne stanice.
Slika 01: Homologna rekombinacija
Mehanizam homologne rekombinacije
Tijekom mejoze, upareni kromosomi muškog i ženskog roditelja poravnaju se tako da slične DNK sekvence iz uparenih kromosoma imaju priliku međusobno prijeći. Ovo križanje rezultira miješanjem genetskog materijala. Homologna rekombinacija odvija se uz pomoć proteina kao što su PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2, itd. Ove nove kombinacije DNK ili alela proizvode genetsku varijaciju u potomstvu. Omogućuje populaciji prilagodbu tijekom evolucije.
Homolognu rekombinaciju također koriste bakterije i virusi. To se zove "horizontalni prijenos gena", proces koji razmjenjuje genetski materijal između različitih sojeva i vrsta bakterija i virusa.
Što je rekombinacija specifična za mjesto?
Rekombinacija specifična za mjesto je vrsta genetske rekombinacije u kojoj se odvija izmjena lanaca DNA između segmenata DNA koji posjeduju barem određeni stupanj homologije sekvence, ali ne i veliku homologiju. Javlja se u replikaciji bakterijskog genoma, patogenezi diferencijacije i kretanju mobilnog genetskog elementa.
Mehanizam rekombinacije specifičan za mjesto
Enzimi koji su poznati kao site-specific recombinases (SSR) uključeni su u ovaj proces. Oni prepoznaju i vežu se na kratke i specifične sekvence DNK. Zatim cijepaju okosnicu DNK i razmjenjuju dvije uključene spirale DNK. U konačnici, ti enzimi ponovno spajaju DNK lance.
Slika 02: Rekombinacija specifična za mjesto
U većini slučajeva, prisutnost enzima rekombinaze i rekombinacijskih mjesta dovoljni su za ovaj proces. Ali u nekim slučajevima potreban je niz pomoćnih proteina ili pomoćnih mjesta. Sustavi rekombinacije specifični za mjesto vrlo su specifični, brzi i učinkoviti. Stoga su potencijalni alati za genetski inženjering.
Koje su sličnosti između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto?
- To su vrste mehanizama rekombinacije.
- Povećavaju genetsku varijaciju među različitim organizmima.
- Oba procesa se odvijaju između DNK.
- Oni koriste specifične proteine za mehanizam rekombinacije.
- I jedno i drugo se odvija kod prokariota kao i kod eukariota.
Koja je razlika između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto?
Homološka rekombinacija je vrsta genetske rekombinacije u kojoj se genetski materijal izmjenjuje između dvije identične molekule dvolančanih ili jednolančanih nukleinskih kiselina kao što su DNA ili RNA. S druge strane, rekombinacija specifična za mjesto je vrsta genetske rekombinacije u kojoj se odvija izmjena lanaca DNA između segmenata DNA koji posjeduju barem određeni stupanj homologije sekvence, ali ne i ekstenzivnu homologiju. Dakle, ovo je ključna razlika između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto. Štoviše, homologna rekombinacija se događa između dugih lanaca DNA. Nasuprot tome, rekombinacija specifična za mjesto događa se između kratkih sekvenci DNA. Dakle, ovo je još jedna značajna razlika između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto.
U nastavku se nalazi popis razlika između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto u tabličnom obliku.
Sažetak usporedbe – Homologna vs rekombinacija specifična za mjesto
Genetska rekombinacija uključuje razmjenu genetskog materijala između više kromosoma ili između različitih regija istog kromosoma. Homologna rekombinacija i rekombinacija specifična za mjesto dvije su vrste mehanizama rekombinacije. Do homologne rekombinacije dolazi između DNA s ekstenzivnom homologijom sekvenci. Rekombinacija specifična za mjesto događa se između DNA bez opsežne homologije. Dakle, ovo sažima razliku između homologne rekombinacije i rekombinacije specifične za mjesto.
