Γενετική: Ανασυνδυασμός Cre-loxP

Η διαδικασία όπου δύο ομόλογα χρωμοσώματα σπάνε και επανασυνδέονται, ανταλλάσσοντας γενετικό υλικό.

Η διαδικασία όπου δύο ομόλογα χρωμοσώματα γίνονται ένα.

Ένα μοντέλο που εξηγεί τον τρόπο που συμβαίνει ο ομόλογος γενετικός ανασυνδυασμός.

Σημεία στο DNA όπου συμβαίνει ο ομόλογος ανασυνδυασμός.

Η δημιουργία ανασυνδυασμένων χρωμοσωμάτων κατά τη μίτωση ή τη μείωση.

Ανασυνδυασμός μεταξύ αδελφών χρωματίδων χωρίς εμφανή αποτελέσματα.

Ανασυνδυασμός μεταξύ μη ομόλογων DNA κομματιών.

Ανασυνδυασμός που συμβαίνει σε συγκεκριμένες θέσεις του DNA)

Οι εναλλακτικές εγκοπές, είτε οριζόντια είτε κάθετη, δημιουργούν διαφορετικά ανασυνδυασμένα μόρια. Τα μόρια στα αριστερά δεν έχουν ανασυνδυαστεί οι θέσεις A/a και Β/b σε σχέση με το αρχικό μόριο, ενώ τα μόρια στα δεξιά έχουν.

Ένα ετεροδίκλωνο μόριο DNA με μεταλλαγή, όπως η μετατόπιση AT-CG σε AC και TG ή GT, οδηγεί στο φαινόμενο της γονιδιακής μετατροπής.

Η σταυροειδής διάταξη (σταυροδομή) του ανασυνδυαζόμενου πλασμιδιακού DNA, όπως μπορεί να φαίνεται στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, μιμείται ανάλογες διατάξεις στα χρωμοσώματα των ανώτερων οργανισμών κατά τους επιχιασμούς.

Η γονιδιακή μετατροπή, όπως και οι άτυπες αναλογίες 5:3 και 6:2, προκύπτουν από την επιδιόρθωση αταίριαστων βάσεων στα ετεροδίκλωνα μόρια.

Το μοντέλο Holliday εξηγεί την πολικότητα και την συν-μετατροπή.

Η σταυροδομή του ανασυνδυαζόμενου πλασμιδιακού DNA αντιστοιχεί σε αναλογίες στα χρωμοσώματα των ανώτερων οργανισμών.

Η σταυροδομή που φαίνεται μέσω ηλεκτρονικού μικροσκοπίου αντιστοιχεί σε διατάξεις στα χρωμοσώματα.

Η διαδικασία κατά την οποία οι γονίδια ανασυνδυάζονται στους απογόνους, δημιουργώντας νέους συνδυασμούς. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει κυρίως κατά τη μείωση, η οποία δημιουργεί απλοειδείς γαμέτες με διαφορετικούς συνδυασμούς γονιδίων από τους γονείς.

Μια μορφή ανασυνδυασμού που προκύπτει μέσω του ανεξάρτητου διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων κατά τη μείωση.

Μια μορφή ανασυνδυασμού που προκύπτει μέσω της ανταλλαγής τμημάτων μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων κατά τη μείωση.

Η τάση των γονιδίων που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση στο ίδιο χρωμόσωμα να κληρονομούνται μαζί.

Η συχνότητα με την οποία συμβαίνει ανασυνδυασμός μεταξύ δύο συγκεκριμένων γονιδίων.

Δύο γονίδια που είναι τοποθετημένα στο ίδιο χρωμόσωμα και κληρονομούνται μαζί.

Πειράματα που δείχνουν πώς η συχνότητα ανασυνδυασμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει την απόσταση μεταξύ γονιδίων σε ένα χρωμόσωμα.

Η ιδέα ότι τα γονίδια είναι τοποθετημένα σε γραμμική σειρά σε ένα χρωμόσωμα.

Το χρωμόσωμα ως φυσική οντότητα που περιέχει τα γονίδια.

Η διαδικασία δημιουργίας χρωμοσωματικών χαρτών χρησιμοποιώντας την συχνότητα ανασυνδυασμού σε ένα ειδικό είδος δροσόφιλης.

Μια αλληλουχία DNA που επαναλαμβάνεται πολλές φορές και μπορεί να προκαλέσει ανασυνδυασμό μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Σύνολο από διαδικασίες που επιτρέπουν την ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ ομόλογων chromosomes.

Ανασυνδυασμός που συμβαίνει σε συγκεκριμένες θέσεις DNA.

Η πρωτεΐνη Cre προκαλεί ανασυνδυασμό σε loxP θέσεις (Locus of X-Over P1).

Παλινδρομική αλληλουχία 34 βάσεων DNA, που αναγνωρίζεται από την Cre ρεκομπινάση.

Μία πρωτεΐνη που προκαλεί ανασυνδυασμό μεταξύ loxP θέσεων, υπάγεται στην κατηγορία των τοποϊσομερασών.

Ένα φάγος που χρησιμοποιεί την Cre ρεκομπινάση για τον έλεγχο του αριθμού αντιγράφων του (replication).

Η Cre ρεκομπινάση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γενετική μηχανική για να διαγράψει γονίδια που περιβάλλονται από loxP θέσεις.

Η RecA πρωτεΐνη δεσμεύεται κυρίως στο μονόκλωνο νήμα μέσω μιας δομής που ονομάζεται ομοεξαμερές.

Η RecA, μέσω της υδρόλυσης του ATP, μπορεί να απελευθερωθεί από το μονόκλωνο νήμα, αφήνοντας το ελεύθερο να υβριδοποιηθεί με τη συμπληρωματική αλυσίδα.

Ο ανασυνδυασμός του DNA αποτελεί μια διαδικασία ανταλλαγής αλυσίδων μεταξύ ομόλογων δίκλωνων DNA, κατά την οποία οι αλυσίδες κόβονται και ανταλλάσσονται.

Η νουκλεάση RecBC, γνωστή και ως εξωνουκλεάση V, είναι υπεύθυνη για την εγκοπή στο DNA και δημιουργεί σημεία εισόδου για την RecA.

Η RecA χρειάζεται ένα μονόκλωνο υπόστρωμα DNA για να λειτουργήσει. Το RecBCD αναγνωρίζει ειδικές αλληλουχίες (chi) στο DNA και δημιουργεί μονόκλωνο τμήμα DNA, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί από την RecA.

Η RecC αναγνωρίζει την αλληλουχία ‘χ’ (chi) στο DNA, η RecB δρα ως ελικάση και νουκλεάση, ενώ η RecDδρα επίσης ως ελικάση και βοηθάει να προσελκύσει την RecA.

Το RecBCD μπορεί να κόβει το DNA και να δημιουργήσει μονόκλωνο DNA, αλλά μπορεί να λειτουργήσει και ως δικλωνη εξωνουκλεάση, διασπώντας το DNA σε δύο αλυσίδες μέχρι να βρει την αλληλουχία

Η πρωτεΐνη BRCA2 συμμετέχει στον επιδιορθωτικό ανασυνδυασμό και βοηθάει τη Rad51 να βρεθεί στον πυρήνα, να πολυμεριστεί και να εκτελέσει άλλες λειτουργίες.

Αλλαγές στο γονίδιο BRCA2, όπως και στο BRCA1, σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο γυναικολογικών καρκίνων.

Η Dmc1 είναι μια πρωτεΐνη, παρόμοια με τη RecA, που συμμετέχει στον μειωτικό ανασυνδυασμό.

Η Dmc1 δουλεύει με τη Rad51 για να χαράξουν και να ανταλλάξουν κομμάτια DNA κατά τον μειωτικό ανασυνδυασμό.

Η τοποϊσομεράση Spo11 δημιουργεί διπλές εγκοπές στο DNA, οι οποίες οδηγούν στην έναρξη του μειωτικού ανασυνδυασμού.

Μετά από το ξέσπασμα της Spo11, οι μονόκλωνες προεξοχές του DNA καλύπτονται από την Rad51 και την Dmc1, μαζί με άλλες πρωτεΐνες.

Η Dmc1 βρέθηκε αρχικά στη ζύμη και έχει ομόλογα σε μύκητες, φυτά, θηλαστικά και ανθρώπους, αλλά όχι σε όλους τους ευκαρυωτικούς.

Στόχος του μειωτικού ανασυνδυασμού είναι η δημιουργία ανασυνδυασμένων χρωμοσωμάτων και η αύξηση της γενετικής ποικιλομορφίας.

Άνισος επεχιασμός μπορεί να οδηγήσει σε διπλασιασμό ενός γονιδίου σε ένα χρωμόσωμα και στην εξαφάνιση του ιδίου γονidίου από το άλλο χρωμόσωμα.

Ο μειωτικός ανασυνδυασμός είναι μια διαδικασία με μεγάλη σημασία για τις μεταβολές στο DNA και την δημιουργία ποικιλίας στα είδη.