Principal diferença - recombinação vs cruzamento

A recombinação e o crossing-over são dois processos correlatos, que levam a variações genéticas entre os descendentes. Ambos os eventos ocorrem durante a prófase 1 da meiose 1 em eucariotos. O emparelhamento de cromossomos homólogos durante a prófase 1 permite que ocorra o crossing-over e o crossing-over entre cromátides não-irmãs, por sua vez, permite que a recombinação ocorra. O cruzamento ocorre em pontos chamados quiasmas, que são criados entre cromátides não irmãs. O quiasma permite a troca de segmentos de DNA entre cromátides não irmãs. Essa troca de segmentos de DNA produz novas combinações de alelos entre os descendentes, o que é identificado como recombinação genética. o principal diferença entre a recombinação e o cruzamento é que a recombinação é a produção de diferentes combinações de alelos na prole, enquanto o crossing-over é a troca de material genético entre cromátides não-irmãs, o evento que produz a recombinação.

Este artigo contém,

1. O que é recombinação - Definição, Processo, Função 2. O que é Crossing Over - Definição, Processo, Função 3. Qual é a diferença entre Recombinação e Cruzamento

O que é recombinação

A produção de descendentes com diferentes combinações de características em comparação com seus pais é conhecida como recombinação na genética. A recombinação genética costuma ser um processo natural. A recombinação genética eucariótica ocorre durante a prófase 1 da meiose 1. Meiose é o processo de produção de gametas para a reprodução sexuada. As variações de genes nos gametas levam à produção de descendentes geneticamente variados.

A recombinação genética eucariótica ocorre por meio do pareamento de cromossomos homólogos, seguido pela troca de informações genéticas entre cromátides não-irmãs. O pareamento de cromossomos homólogos é conhecido como sinapsis. A troca de informações genéticas pode ocorrer por transferência física ou transferência não física. A transferência física de informações genéticas ocorre por meio da troca de segmentos cromossômicos entre cromátides não-irmãs. Por outro lado, seções de material genético em um cromossomo podem ser copiadas para outro cromossomo sem trocar fisicamente as partes dos cromossomos. Essa cópia da informação genética ocorre por meio de recozimento de fita dependente de síntese (SDSA), que permite a troca de informações, mas não a troca física de pedaços de DNA. o junção dupla de Holliday (DHJ) pathway é outro modelo de cópia da informação genética, levando à transferência não física da informação genética. Ambas as vias SDSA e DHJ são iniciadas por uma lacuna ou quebra de fita dupla, seguida pela invasão de fitas para iniciar a cópia da informação genética. Assim, as vias SDSA e DHJ são consideradas mecanismos de reparo. A cópia de informações pode ser do tipo não cruzado (NCO) ou cruzado (CO) das regiões de flanco. Durante o tipo NCO, ocorre um reparo da fita quebrada, apenas um cromossomo, que contém a quebra da fita dupla, é transferido com as novas informações. Durante o tipo de CO, ambos os cromossomos são transferidos com novas informações genéticas. Os modelos SDSA e DHJ são descritos na figura 1.

Figura 1: Recombinação homóloga

Durante a mitose, a troca de material genético pode ocorrer entre as cromátides irmãs após a replicação do DNA ser concluída na interfase. Mas, novas combinações de alelos não são produzidas, uma vez que a troca ocorre entre moléculas de DNA idênticas, que são produzidas pela replicação.

Recombinases são a classe de enzimas que catalisam a recombinação genética. A recombinase, RecA, é encontrada em E. coli. Nas bactérias, a recombinação ocorre por meio da mitose e da transferência de material genético entre seus organismos. Em archaea, RadA é encontrada como a enzima recombinase, que é um ortólogo de RecA. Na levedura, RAD51 é encontrado como uma recombinase e DMC1 é encontrado como uma recombinase meiótica específica.

O que é a passagem

A troca de segmentos de DNA entre cromátides não-irmãs durante a sinapsis é conhecida como crossing over. O crossing over ocorre durante a prófase 1 da meiose 1. Facilita a recombinação genética por meio da troca de informações genéticas e da produção de novas combinações de alelos.

A sinapsis de um par de cromossomos homólogos é obtida pela formação de dois complexos sinaptonemais entre os dois braços p e q de cada cromossomo. Esse controle rígido dos dois cromossomos homólogos permite a troca de informações genéticas entre as duas cromátides não-irmãs. As cromátides não irmãs contêm regiões de DNA correspondentes, que podem ser trocadas por meio de regiões quiasmatas. O quiasma é uma região semelhante a um X, onde as duas cromátides não irmãs são unidas durante o cruzamento. A formação do quiasma estabiliza os bivalentes ou os cromossomos até sua segregação na metáfase 1.

O cruzamento é iniciado pela quebra de regiões de DNA semelhantes que ocorrem dentro do par de cromossomos homólogos. Quebras de fita dupla podem ser introduzidas na molécula de DNA pela proteína Spo11 ou por agentes que danificam o DNA. Em seguida, as extremidades 5 'das bordas do DNA são digeridas por exonucleases. Esta digestão introduz saliências 3 'nas bordas do DNA das fitas de DNA. As saliências 3 'de fita simples são revestidas por recombinases, Dmc 1 e Rad51, produzindo filamentos de nucleoproteína. A invasão desta saliência 3 'na cromátide não irmã é catalisada por recombinases. Esta saliência 3 'invadida prepara a síntese de DNA, usando a fita de DNA da cromátide não irmã como molde. A estrutura resultante é conhecida como troca de fita cruzada ou junção de Holliday. Esta junção de Holliday é puxada ao longo do quiasma por recombinases.

Figura 2: uma junção de Holliday

Diferença entre recombinação e cruzamento

Definição

Recombinação: A produção de uma prole que contém diferentes combinações de características em comparação com seus pais é conhecida como recombinação.

Cruzando: A troca de segmentos de DNA entre cromátides não-irmãs durante a sinapsis é conhecida como crossing over.

Correspondência

Recombinação: O cruzamento leva à recombinação genética.

Cruzando: A sinapsis leva ao cruzamento.

Função

Recombinação: A recombinação produz variação genética entre os descendentes. Ele também funciona como um mecanismo de reparo para quebras de fita dupla durante a meiose.

Cruzando: O cruzamento exerce a recombinação genética entre os cromossomos.

Conclusão

A recombinação e o crossing-over são dois eventos intimamente relacionados que ocorrem durante a sinapsis. Durante a sinapse, os cromossomos homólogos são fortemente mantidos pelos complexos sinaptonemais. Esse aperto permite que o cruzamento cromossômico ocorra entre cromátides não-irmãs. O ponto onde ocorre o cruzamento é conhecido como quiasma. A estrutura de quatro fitas onde ocorre a troca física de material genético é conhecida como junção de Holliday. A troca de material genético pode ocorrer não fisicamente pela cópia de segmentos de DNA em um segundo cromossomo. A troca de material genético leva às variações dos alelos entre os descendentes. A formação de diferentes combinações de alelos entre os descendentes é conhecida como recombinação. A recombinação também funciona como um mecanismo de reparo para corrigir as quebras da fita dupla. Esta é a principal diferença entre recombinação e crossing over.

Referência: 1. "Recombinação genética." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 14 de março de 2017. Web. 16 de março de 2017.2. “Cruzamento cromossômico.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 de março de 2017. Web. 16 de março de 2017.

Cortesia da imagem: 1. “Homologous Recombination” Por Harris Bernstein, Carol Bernstein e Richard E. Michod - Capítulo 19 em DNA Repair. Editora Inna Kruman. InTech Open Publisher. DOI: 10.5772 / 25117 (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia2. “Mao-4armjunction-schematic” Por Chengde Mao - Mao, Chengde (dezembro de 2004). “A Emergência da Complexidade: Lições do DNA”. PLoS Biology 2 (12): 2036-2038. DOI: 10.1371 / journal.pbio.0020431. ISSN 1544-9173. (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia