Ocena brak

REKOMBINACJA UPRAWNIONA

Autor /KolesHaHa Dodano /01.08.2013

Proces wymiany odcinków DNA zachodzący pomiędzy homologicznymi regionami w cząsteczkach DNA. Wzajemna wymiana odcinków materiału genetycznego znana jest jako zjawisko corssing-over pomiędzy chromosomami homologicznymi. Proces ten występuje w komórkach eukariotycznych w trakcie mejozy, a dokładnie w pachytenie pierwszego podziału mejotycznego, podczas koniugacji chromosomów homologicznych.

U organizmów prokariotycznych rekombinacja genetyczna zachodzi w momencie dostania się do komórki bakteryjnej innej cząsteczki bakteryjnego DNA. Wprowadzenie nowej nici DNA do komórki bakteryjnej zachodzi w trakcie koniugacji, jak również w procesie transformacji czy transdukcji.

Po raz pierwszy proces rekombinacji uprawnionej, jako proces crossing-over został zaobserwowany i opisany w latach 30. XX w. przez Thomasa Morgana, który przeprowadzał badania nad sposobem dziedziczenia się cech u Drosophila mela-nogaster.

W proces rekombinacji genetycznej uprawnionej zaangażowane są liczne białka. Wynika to z tego, że heliakalna cząsteczka DNA nie może bezpośrednio oddziaływać z drugą nicią DNA. Z tego powodu proces rekombinacji, a w tym crossing-over jest procesem mocno skomplikowanym. Obecnie w mechanizmie wymiany homologicznych odcinków DNA można wyróżnić następujące etapy:

1.    Rozpoznanie regionów o podobnej sekwencji nukleotydowej w homologicznych regionach obu cząsteczek DNA.

2.    Pękniecie cząsteczek DNA i połączenie krzyżowe dwóch nici DNA, co umożliwia wymianę homologicznych regionów; powstanie tzw. heterogenne-go DNA.

3.    Przesuwanie się pęknięcia w niciach DNA powoduje powstanie rozgałęzienia pozwalającego na wymianę dłuższego odcinka komplementarnej sekwencji. W wyniku czego powstaje charakterystyczna struktura przypominająca krzyż, zwana strukturą Holliday’a.

4.    Następnie dochodzi do przecięcia powstałego kompleksu dwóch cząsteczek DNA i połączenia zrekombinowanych nici. Ze względu na sposób dokonania cięcia mogą powstać dwa warianty zrekombinowanych nici (Ryc. 242).

W proces rekombinacji zaangażowane są liczne białka. Obecnie najlepiej poznanym mechanizmem rekombinacji uprawnionej jest proces zachodzący w komórkach Escherichia coli. Głównym białkiem katalizującym proces rekombinacji w komórce bakterii jest białko RecA. Brak tego białka powoduje całkowitą niezdolność do rekombinacji. Jego zadaniem jest m.in. rozpoznanie sekwencji homologicznych w dwóch niciach DNA. Umożliwia również wydłużenie powstałego pęknięcia w nici DNA i rozplatanie heliksu DNA na dużej odległości, sięgającej niekiedy kilku tysięcy par zasad.

Podobne prace

Do góry