Recombinación Genética: Intermediario de Holliday

Intermediario de Holliday

• Representa un punto crucial en la recombinación genética.
• Se forma durante el proceso de recombinación homóloga, donde dos cromosomas homólogos se entrecruzan.
• Puede resolverse por corte y realineamiento de las hebras cruzadas, lo que lleva a heterodúplex recombinantes o parentales-recombinantes, dependiendo del plano de corte.

Modelo Actual de Recombinación Homóloga

• Se basa en el modelo original de Holliday, pero con algunas modificaciones clave.
• Implica un corte de doble cadena en uno de los cromosomas.
• El otro cromosoma se utiliza como molde para reparar la rotura.

Etapas de la Recombinación Homóloga

• Rotura de la doble hélice: La hebra del ADN se rompe.
• Digestión parcial: Los extremos 5' de la hebra rota se digieren, dejando los extremos 3' sueltos.
• Invasión: Uno de los extremos 3' invade la doble hélice complementaria.
• Elongación: Los extremos 3' se alargan utilizando la hebra complementaria como molde.
• Formación de estructuras de Holliday: Se forman dos puntos de intersección que deben resolverse.
• Resolución: Las estructuras de Holliday se resuelven mediante el corte y posterior ligación de dos cadenas.

Proteínas y Enzimas Implicadas

• RecA: Proteína central que promueve el intercambio de hebras homólogas, formando el heterodúplex.
• Complejo RecBCD: Tiene actividad nucleasa y helicasa, realiza el corte de la hebra e inicia la acción de RecA.
• RuvABC: Proteína de migración y resolución que permite la extensión y el desplazamiento de la cadena.

Genes de Inmunoglobulinas

• Los genes de las inmunoglobulinas se encuentran en tres loci separados en distintos cromosomas:
  • Cadena pesada (H): Cromosoma 14
  • Cadena ligera kappa (κ): Cromosoma 2
  • Cadena ligera lambda (λ): Cromosoma 22

Recombinación Somática

• Las células B reordenan los segmentos génicos de las inmunoglobulinas, dando lugar a la diversidad de anticuerpos.
• Esta recombinación no se hereda, ocurre en respuesta a la exposición a antígenos.
• Se requiere la presencia de las SSR (señales de recombinación) para que se lleve a cabo.

Fase II: Unión de Fragmentos Recombinados

• Tras la recombinación, las RSS (señales de recombinación) se eliminan.
• El complejo en forma de horquilla se separa por la DNA-PKcs y la proteína Artemis.
• Se añade un nucleótido por la desoxinucleotidil transferasa/TdT.
• El complejo XRCC4 - Ligasa IV une el extremo del ADN.

Enfermedades Asociadas

• Síndrome de Omenn: Mutaciones en los genes responsables de la síntesis de RAG1 y RAG2. Causa inmunodeficiencia combinada severa (SCID).
• Deficiencias de Artemis, Cernunnos y ADN ligasa IV: Afectan la inmunidad y la capacidad de reparación del ADN, lo que provoca sensibilidad a radiación ionizante.

Este cuestionario examina los conceptos clave relacionados con el intermediario de Holliday en la recombinación genética. Se abordan etapas cruciales como la rotura de la doble hélice y los procesos de reparación del ADN mediante el modelo actual de recombinación homóloga. Ideal para estudiantes de biología interesándose en genética molecular.