Recombinaison homologue

Les interruptions bicaténaires d'ADN se produisent par des erreurs dans la réplication de l'ADN et l'exposition aux agents nuisibles tels que le rayonnement ionisant. Ce type de dégâts d'ADN doit être réparé pour mettre à jour l'intégrité génomique et pour éviter la croissance des cellules excessive.  

Crédit : Leigh Prather/Shutterstock.com

La recombinaison homologue est un mécanisme pour réparer les interruptions bicaténaires d'ADN. Elle comporte l'échange des séquences de nucléotides pour réparer les bases endommagées sur les deux brins d'ADN par l'utilisation d'un segment de chromosome homologue. Bien qu'il y ait d'autres méthodes de réparation de l'ADN qui n'exigent pas une matrice homologue, ce mécanisme est tout avantageux que c'est erreur moins encline.

La recombinaison homologue est associée aux jonctions de congé qui facilitent l'appareillement des helices d'ADN. Les différentes voies peuvent fabriquer des produits de croisement et de non-croisement, et c'est indispensable pour la variation génétique et pour cette raison, évolution.

Opérations fondamentales de recombinaison homologue

La recombinaison homologue peut être définie dans trois opérations :

  1. Échange de boucle
  2. Transfert de succursale
  3. Définition

L'échange de boucle est commencé par un 5' - 3' dégradation d'une boucle aux deux extrémités d'interruption produisant 3' les segments monocatenaires. Le 3' finit des paires avec une région homologue d'une chromatide de soeur pour fournir un croisement d'ADN ou une jonction de congé pour la synthèse de l'ADN neuf.

Le transfert de succursale étend les régions d'hétéroduplex formées à partir du site de croisement en transférant la jonction de congé le long de l'ADN.  Une région d'hétéroduplex est formée par l'intermédiaire de joindre des monocaténaires par la base appareillant et peut être des milliers de paires de bases dans la longueur. L'étape de définition est complète quand le clivage de la jonction produit les molécules d'ADN indépendantes.

La jonction et la recombinaison homologue de congé

La jonction de congé est une structure cruciforme contenant quatre armes bicaténaires. Elle fonctionne comme cliché intermédiaire pendant la recombinaison homologue par l'appareillement des deux helices homologues d'ADN et l'échange réciproque de deux des quatre boucles. Les protéines agissent l'un sur l'autre alors avec la jonction pour déménager la remarque de croisement où les helices d'ADN sont jointes pour étendre l'hétéroduplex ADN.

L'opération de définition coupe les boucles branchant les deux helices en fendant les paires originelles de boucles de croisement ou en fendant les boucles de non-croisement. Quand les boucles originelles de croisement sont coupées, les helices séparées d'ADN sont en grande partie inchangées, excepté l'échange de l'ADN monocatenaire qui forme l'hétéroduplex.

En coupant les boucles de non-croisement d'original, deux chromosomes recombinés sont formés par l'échange réciproque des segments d'ADN bicaténaires.

Voie de DSBR pour réparer les interruptions bicaténaires dans l'ADN

Il y a deux voies par lesquelles des interruptions bicaténaires dans l'ADN sont réparées par recombinaison homologue. Après que l'échange et la synthèse d'ADN de boucle, la voie de réglage d'interruption de double (DSBR) boucle concerne la formation d'une deuxième jonction de congé entre un 3' segment d'ADN non impliqué dans l'invasion de boucle et un chromosome homologue.

Les doubles jonctions de congé sont coupées en produits recombinés en fendant les deux boucles à chaque jonction de congé par l'intermédiaire d'entailler des endonucléases. La voie de DSBR tend à avoir comme conséquence le croisement chromosomique et est allumée dépendante si des boucles de croisement ou de non-croisement sont coupées à chaque jonction de congé. Le réglage de recombinational des interruptions bicaténaires par DBSR est seulement une voie moins importante pendant la mitose.

Voie de SDSA pour réparer les interruptions bicaténaires dans l'ADN

La voie synthèse-dépendante d'adoucissement (SDSA) de boucle est le mécanisme principal pour réparer les interruptions bicaténaires dans l'ADN pendant la mitose. des produits de Non-croisement sont constitués en étendant la région de l'hétéroduplex ADN, par le transfert de succursale, avant le 3' neuf synthétisé extrémité recuit à la monocaténaire complémentaire de l'autre côté de l'interruption.

SDSA est également la voie de recombinaison homologue pour la production des produits de non-croisement dans la méiose en cas des interruptions de double boucle. La voie de SDSA de la recombinaison homologue évite pour cette raison n'importe quelle perte d'hétérozygotie.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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