Recombinación Homóloga y Estructura de Holliday

Intermediario de Holliday

• Se forma durante la recombinación homóloga a partir de un corte doble cadena.
• Puede resolverse mediante el corte y realineamiento de las hebras cruzadas, generando heterodúplex recombinantes o parentales-recombinantes dependiendo del plano de corte.
• El modelo actual de recombinación homóloga propone un corte doble cadena inicial, y el otro cromosoma sirve como molde para la reparación de la rotura.
• Dos estructuras de Holliday se forman y son resueltas por el corte y la ligación de las dos cadenas.

Mecanismo del modelo modificado de recombinación homóloga

• Rotura de la doble hélice a través de una exonucleasa 5’-3’ que digiere los extremos 5’, dejando los extremos 3’ sueltos.
• Invasión de la otra doble hélice por uno de los extremos 3’, utilizando la cadena complementaria como molde.
• Elongación de los extremos 3’ con la otra cadena como molde: primero se elonga el extremo invasor, seguido del otro extremo.
• Formación de dos estructuras de Holliday, puntos de intersección que deben resolverse.

Proteínas/enzimas implicadas en la recombinación homóloga

• RecA: proteína central responsable del intercambio de hebras homólogas, formando heterodúplex.
• Complejo RecBCD: actividad nucleasa y helicasa, realiza el corte de la hebra y permite la entrada de RecA.
• RuvABC: proteína de migración y resolución, extiende y desplaza la cadena.

Homólogos de proteínas en humanos

• RecA: RAD51
• RecBCD: RAD52
• RP-A: SSB homólogo
• BRCA2: involucrada en cáncer de mama; interactúa con Rad51 y la reparación no funciona correctamente si falla.

Recombinación específica de sitio

• Principalmente en linfocitos B, también llamada recombinación somática.
• ocurre entre secuencias de ADN que comparten una pequeña región homóloga, mediada por proteínas que reconocen dianas específicas de ADN.
• Responsable de la variabilidad de los anticuerpos.
• Ejemplo: recombinación de genes en Ig.

Anticuerpos

• Proteínas formadas por 4 cadenas: dos cadenas ligeras (CL) y dos cadenas pesadas (CH).
• Cada cadena contiene una o más regiones constantes y una variable (VH y VL). Unidas por puentes disulfuro.
• La variabilidad surge de la recombinación específica de sitio que sufren los linfocitos B.

Dotación lineal germinal de los linfocitos B

• Cadena pesada (H): cromosoma 14
• Cadena ligera kappa (κ): cromosoma 2
• Cadena ligera landa (λ): cromosoma 22

Genes de las inmunoglobulinas (Ig)

• Genes V, D y J en la cadena pesada, responsables de la variabilidad de los anticuerpos.
• Genes V y J en la cadena ligera.
• Genes C para las regiones constantes.

Recombinación somática

• Reorganización de los segmentos génicos de las Ig, regulada por precursores de linfocitos B.
• No se hereda, requiere exposición a antígenos.
• Requiere la presencia de señales de recombinación (SSR), que indican dónde finalizan los genes y donde se puede cortar.

Linfocitos B

• Una vez maduros solo generan un tipo de anticuerpos (memoria celular).
• El punto de recombinación es variable para cada linfocito B.

Este cuestionario explora el proceso de recombinación homóloga, en particular la formación y resolución del intermediario de Holliday. Se abordan los mecanismos de rotura de la doble hélice, invasión de cadenas y elongación. Ideal para estudiantes de biología molecular y genética.