Ricombinazione omologa

Le rotture di DNA a doppia elica si presentano con gli errori nel replicazione del dna e nell'esposizione agli agenti nocivi quale radiazione ionizzante. Questo tipo di danno del DNA deve essere riparato per mantenere l'integrità genomica e per impedire la crescita incontrollata delle cellule.  

Credito: Leigh Prather/Shutterstock.com

La ricombinazione omologa è un meccanismo per la riparazione delle rotture di DNA a doppia elica. Comprende lo scambio di sequenze di nucleotide per riparare le basi nocive su entrambi i fili di DNA con l'utilizzazione di un segmento omologo del cromosoma. Sebbene ci siano altri metodi di riparazione del DNA che non richiedono un modello omologo, questo meccanismo è per quanto sia vantaggioso ad errore meno incline.

La ricombinazione omologa è associata con le giunzioni di festa che aiutano nell'accoppiamento delle eliche del DNA. Le vie differenti possono produrre i prodotti dell'non incrocio e dell'incrocio e questa è vitale per la variazione genetica e quindi, evoluzione.

Passaggi fondamentali della ricombinazione omologa

La ricombinazione omologa può essere definita a tre punti:

  1. Scambio del filo
  2. Migrazione del ramo
  3. Risoluzione

Lo scambio del filo è iniziato da un 5' - 3' una degradazione di un filo ad entrambi estremità della rottura producendo 3' segmenti unico incagliati. Il 3' cessa le paia con una regione omologa di cromatidio della sorella per fornire un incrocio del DNA o una giunzione di festa per la sintesi di nuovo DNA.

La migrazione del ramo estende le regioni dell'eteroduplex formate a partire dal sito dell'incrocio spostando la giunzione di festa lungo il DNA.  Una regione dell'eteroduplex è formata via il collegamento dei fili singoli attraverso la base che accoppia e può essere migliaia di coppie di basi di lunghezza. La fase di risoluzione è completa quando la fenditura della giunzione produce le molecole separate del DNA.

La giunzione di festa e la ricombinazione omologa

La giunzione di festa è una struttura cruciforme che contiene quattro armi a doppia elica. Funziona come composto intermedio durante la ricombinazione omologa con l'accoppiamento delle due eliche omologhe del DNA e lo scambio reciproco di due dei quattro fili. Le proteine poi interagiscono con la giunzione per muovere il punto dell'incrocio in cui le eliche del DNA si uniscono per estendere il DNA dell'eteroduplex.

Il punto di risoluzione taglia i fili che connettono le due eliche fendendo le paia originali dei fili dell'incrocio o fendendo i fili dell'non incrocio. Quando i fili originali dell'incrocio sono tagliati, le eliche separate del DNA sono in gran parte invariate, eccezione fatta per lo scambio di DNA unico incagliato che forma l'eteroduplex.

Tagliando i fili dell'non incrocio di originale, due cromosomi recombinanti sono formati con lo scambio reciproco di segmenti di DNA a doppia elica.

La via di DSBR per la riparazione a doppia elica irrompe il DNA

Ci sono due vie da cui a doppia elica irrompe il DNA sono riparati tramite la ricombinazione omologa. Dopo che lo scambio del filo e la sintesi del DNA, la via della riparazione della rottura del doppio (DSBR) filo comprende la formazione di seconda giunzione di festa fra un 3' segmento del DNA non non in questione nell'invasione del filo ed in un cromosoma omologo.

Le doppie giunzioni di festa sono prodotti recombinanti incisi fendendo i due fili ad ogni giunzione di festa via la scalfittura degli endonucleasi. La via di DSBR tende a provocare l'incrocio cromosomico ed è dipendente sopra se i fili dell'non incrocio o di attraversamento sono tagliati ad ogni giunzione di festa. La riparazione di recombinational delle rotture a doppia elica con DBSR è soltanto una via secondaria durante la mitosi.

La via di SDSA per la riparazione a doppia elica irrompe il DNA

La via sintesi-dipendente di ricottura (SDSA) del filo è il meccanismo principale per la riparazione a doppia elica irrompe il DNA durante la mitosi. i prodotti dell'Non incrocio sono costituiti dall'estensione della regione di DNA dell'eteroduplex, con migrazione del ramo, prima del 3' recentemente sintetizzato estremità tempra al singolo filo complementare dall'altro lato della rottura.

SDSA è egualmente la via omologa di ricombinazione per la produzione dei prodotti dell'non incrocio nella meiosi in caso di rotture del doppio filo. La via di SDSA della ricombinazione omologa quindi impedisce tutta la perdita di eterozigosi.

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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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