تفاوت کلیدی بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص مکان در این است که در نوترکیب همولوگ، ماده ژنتیکی بین دو مولکول یکسان از اسیدهای نوکلئیک دو رشته ای یا تک رشته ای مانند DNA یا RNA مبادله می شود، در حالی که در سایت- نوترکیبی خاص، تبادل رشته DNA بین بخش‌های DNA که حداقل دارای درجه خاصی از همسانی توالی هستند، اما همسانی گسترده ندارند، انجام می‌شود.
نوترکیبی فرآیندی است که طی آن قطعات DNA شکسته شده و برای تولید ترکیبات جدیدی از آلل ها دوباره ترکیب می شوند. این فرآیند باعث ایجاد تنوع ژنتیکی در بین موجودات مختلف می شود.به آن تغییر ساختار ژنتیکی نیز می گویند. این به عنوان فرآیندی تعریف می‌شود که در آن تبادل مواد ژنتیکی بین موجودات مختلف برای تولید فرزندان با ترکیب‌های جدیدی از آلل‌هایی که با آلل‌های موجود در هر یک از والدین متفاوت است، انجام می‌شود. نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت دو نوع مکانیسم نوترکیبی هستند.
نوترکیبی همولوگ چیست؟
نوترکیبی همولوگ نوعی از نوترکیبی ژنتیکی است که در آن مواد ژنتیکی بین دو مولکول مشابه (یکسان) اسیدهای نوکلئیک دو رشته ای یا تک رشته ای (DNA یا RNA) مبادله می شود. به طور گسترده توسط سلول ها برای ترمیم شکستگی های مضری که در هر دو رشته DNA رخ می دهد، استفاده می شود، که به نام شکستگی های دو رشته ای (DSB) شناخته می شود. این فرآیند تعمیر نوترکیبی همولوگ (HRR) نامیده می شود. همچنین، نوترکیبی همولوگ در یوکاریوت ها ترکیبات جدیدی از توالی های DNA را در طول میوز ایجاد می کند. میوز فرآیندی است که در آن یوکاریوت ها گامت هایی مانند اسپرم و سلول های تخمک می سازند.
شکل 01: نوترکیب همولوگ
مکانیسم نوترکیبی همولوگ
در طول میوز، کروموزوم‌های جفت شده از والد مذکر و مونث در یک راستا قرار می‌گیرند تا توالی‌های DNA مشابه کروموزوم‌های جفتی فرصت عبور از روی یکدیگر را داشته باشند. این تلاقی باعث به هم ریختن مواد ژنتیکی می شود. نوترکیبی همولوگ با کمک پروتئین هایی مانند PRDM9، SPO11، DMC1، ZCWPW1، RPA، Dna2، BLM، CtIP، BRCA1، BRCA2 و غیره صورت می گیرد. این ترکیبات جدید DNA یا آلل ها تنوع ژنتیکی را در فرزندان ایجاد می کنند. این جمعیت را قادر می سازد تا در طول سیر تکامل سازگار شوند.
نوترکیبی همولوگ توسط باکتری ها و ویروس ها نیز استفاده می شود. این "انتقال ژن افقی" نامیده می شود، فرآیندی که مواد ژنتیکی را بین سویه ها و گونه های مختلف باکتری و ویروس مبادله می کند.
بازترکیب خاص سایت چیست؟
نوترکیبی خاص مکان نوعی نوترکیبی ژنتیکی است که در آن تبادل رشته DNA بین بخش‌های DNA که حداقل درجه خاصی از همولوژی توالی دارند اما همسانی گسترده ندارند، انجام می‌شود. این در همانندسازی ژنوم باکتری، پاتوژنز تمایز و حرکت عنصر ژنتیکی متحرک رخ می‌دهد.
مکانیسم نوترکیبی خاص سایت
آنزیم هایی که به عنوان recombinases خاص سایت (SSRs) شناخته می شوند در این فرآیند نقش دارند. آنها توالی های کوتاه و خاص DNA را می شناسند و به آنها متصل می شوند. سپس ستون فقرات DNA را می شکافند و دو مارپیچ DNA درگیر را مبادله می کنند. در نهایت، این آنزیم‌ها دوباره به رشته‌های DNA می‌پیوندند.
شکل 02: نوترکیب خاص سایت
در بیشتر موارد، وجود آنزیم ریکبیناز و محل های نوترکیب برای این فرآیند کافی است. اما در برخی موارد، تعدادی پروتئین کمکی یا محل های جانبی مورد نیاز است. سیستم های نوترکیبی خاص سایت بسیار خاص، سریع و کارآمد هستند. بنابراین، آنها ابزارهای بالقوه ای برای مهندسی ژنتیک هستند.
شباهت‌های بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت چیست؟
- آنها انواع مکانیسم های نوترکیبی هستند.
- آنها تنوع ژنتیکی را در میان موجودات مختلف افزایش می دهند.
- هر دو فرآیند بین DNA رخ می دهد.
- آنها از پروتئین های خاصی برای مکانیسم نوترکیبی استفاده می کنند.
- هر دو در پروکاریوت ها و همچنین در یوکاریوت ها اتفاق می افتد.
تفاوت بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت چیست؟
نوترکیبی همولوگ نوعی از نوترکیبی ژنتیکی است که در آن مواد ژنتیکی بین دو مولکول یکسان از اسیدهای نوکلئیک دو رشته ای یا تک رشته ای مانند DNA یا RNA مبادله می شود. از سوی دیگر، نوترکیبی خاص مکان نوعی نوترکیبی ژنتیکی است که در آن تبادل رشته DNA بین بخش‌های DNA که حداقل دارای درجه خاصی از همولوژی توالی هستند، اما همسانی گسترده‌ای ندارند، صورت می‌گیرد. بنابراین، این تفاوت کلیدی بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت است. علاوه بر این، نوترکیبی همولوگ بین رشته های DNA طولانی رخ می دهد. در مقابل، نوترکیبی خاص سایت بین توالی های DNA کوتاه رخ می دهد. بنابراین، این یکی دیگر از تفاوت های مهم بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت است.
در زیر فهرستی از تفاوت‌های بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت به شکل جدولی آمده است.
خلاصه مقایسه - نوترکیبی همولوگ در مقابل سایت خاص
نوترکیبی ژنتیکی شامل تبادل مواد ژنتیکی بین چندین کروموزوم یا بین مناطق مختلف یک کروموزوم است. نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت دو نوع مکانیسم نوترکیبی هستند. نوترکیبی همولوگ بین DNA با همسانی توالی گسترده رخ می دهد. نوترکیبی خاص مکان بین DNA بدون همسانی گسترده رخ می دهد. بنابراین، این تفاوت بین نوترکیبی همولوگ و نوترکیبی خاص سایت را خلاصه می‌کند.
