الفرق الرئيسي بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع هو أنه في إعادة التركيب المتماثل ، يتم تبادل المواد الجينية بين جزيئين متطابقين من الأحماض النووية مزدوجة الشريطة أو أحادية الجديلة مثل DNA أو RNA ، بينما في الموقع- إعادة التركيب المحدد ، يحدث تبادل خيوط الحمض النووي بين مقاطع الحمض النووي التي تمتلك على الأقل درجة معينة من التنادد التسلسلي ولكن لا يوجد تماثل واسع النطاق.
إعادة التركيب هي العملية التي يتم من خلالها تكسير قطع من الحمض النووي وإعادة تجميعها لإنتاج توليفات جديدة من الأليلات. هذه العملية تخلق التنوع الجيني بين الكائنات الحية المختلفة.ويسمى أيضًا التعديل الوراثي. يتم تعريفه على أنه العملية التي يحدث فيها تبادل المواد الجينية بين الكائنات الحية المختلفة لإنتاج ذرية بتركيبات جديدة من الأليلات التي تختلف عن تلك الموجودة في أي من الوالدين. إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع نوعان من آليات إعادة التركيب.
ما هو إعادة التركيب المتماثل؟
إعادة التركيب المتماثل هو نوع من إعادة التركيب الجيني يتم فيه تبادل المادة الجينية بين جزيئين متشابهين (متطابقين) من الأحماض النووية مزدوجة الشريطة أو أحادية السلسلة (DNA أو RNA). تستخدمه الخلايا على نطاق واسع لإصلاح الفواصل الضارة التي تحدث في كل من خيوط الحمض النووي ، والمعروفة باسم فواصل الشريط المزدوج (DSB). تسمى هذه العملية الإصلاح التأشبي المتماثل (HRR). أيضًا ، ينتج عن إعادة التركيب المتماثل في حقيقيات النوى توليفات جديدة من تسلسل الحمض النووي أثناء الانقسام الاختزالي. الانقسام الاختزالي هو العملية التي تصنع من خلالها حقيقيات النوى الأمشاج مثل الحيوانات المنوية وخلايا البويضات.
الشكل 01: إعادة التركيب المتماثل
آلية إعادة التركيب المتماثل
أثناء الانقسام الاختزالي ، تتم محاذاة الكروموسومات المزدوجة من الذكر والأنثى الوالد بحيث يكون لتسلسلات الحمض النووي المتشابهة من الكروموسومات المقترنة فرصة لعبور بعضها البعض. ينتج عن هذا العبور خلط المواد الجينية. يحدث إعادة التركيب المتماثل بمساعدة بروتينات مثل PRDM9 ، SPO11 ، DMC1 ، ZCWPW1 ، RPA ، Dna2 ، BLM ، CtIP ، BRCA1 ، BRCA2 ، إلخ. تنتج هذه التركيبات الجديدة من الحمض النووي أو الأليلات تباينًا جينيًا في النسل. تمكن السكان من التكيف خلال مسار التطور.
تستخدم البكتيريا والفيروسات إعادة التركيب المتماثل. وهذا ما يسمى "نقل الجينات الأفقي" ، وهي عملية تبادل المواد الجينية بين سلالات وأنواع مختلفة من البكتيريا والفيروسات.
ما هو إعادة التركيب الخاصة بالموقع؟
إعادة التركيب الخاص بالموقع هو نوع من إعادة التركيب الجيني حيث يتم تبادل خيوط الحمض النووي بين مقاطع الحمض النووي التي تمتلك على الأقل درجة معينة من التماثل المتسلسل ولكن بدون تماثل واسع النطاق. يحدث في تكاثر الجينوم البكتيري ، والتسبب في التمايز ، وحركة العنصر الوراثي المتحرك.
آلية إعادة التركيب الخاصة بالموقع
تشارك الإنزيمات المعروفة باسم recombinases الخاصة بالموقع (SSRs) في هذه العملية. يتعرفون على تسلسلات الحمض النووي القصيرة والمحددة ويرتبطون بها. ثم يقومون بشق العمود الفقري للحمض النووي ويتبادلون حلزوني الحمض النووي المعنيين. في النهاية ، تعيد هذه الإنزيمات الانضمام إلى خيوط الحمض النووي.
الشكل 02: إعادة التركيب الخاص بالموقع
في معظم الحالات ، يكون وجود إنزيم recombinase ومواقع إعادة التركيب كافيين لهذه العملية. لكن في بعض الحالات ، يلزم وجود عدد من البروتينات الملحقة أو مواقع الملحقات. أنظمة إعادة التركيب الخاصة بالموقع محددة للغاية وسريعة وفعالة. لذلك ، فهي أدوات محتملة للهندسة الوراثية.
ما هي أوجه التشابه بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع؟
- إنها أنواع من آليات إعادة التركيب.
- أنها تعزز التباين الجيني بين الكائنات الحية المختلفة.
- تحدث كلتا العمليتين بين الحمض النووي.
- يستخدمون بروتينات محددة لآلية إعادة التركيب.
- كلاهما يحدث في بدائيات النوى وكذلك في حقيقيات النوى.
ما هو الفرق بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع؟
إعادة التركيب المتماثل هو نوع من إعادة التركيب الجيني يتم فيه تبادل المادة الجينية بين جزيئين متطابقين من الأحماض النووية مزدوجة الشريطة أو أحادية السلسلة مثل DNA أو RNA. من ناحية أخرى ، فإن إعادة التركيب الخاص بالموقع هو نوع من إعادة التركيب الجيني حيث يتم تبادل خيوط الحمض النووي بين أجزاء الحمض النووي التي تمتلك على الأقل درجة معينة من التماثل المتسلسل ولكن بدون تماثل واسع النطاق. لذلك ، هذا هو الفرق الرئيسي بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع. علاوة على ذلك ، يحدث إعادة التركيب المتماثل بين خيوط الحمض النووي الطويلة. في المقابل ، يحدث إعادة التركيب الخاص بالموقع بين تسلسلات الحمض النووي القصيرة. وبالتالي ، يعد هذا فرقًا مهمًا آخر بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع.
فيما يلي قائمة بالاختلافات بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع في شكل جدولي.
ملخص المقارنة - إعادة التركيب المتماثل مقابل إعادة التركيب الخاص بالموقع
يتضمن إعادة التركيب الجيني تبادل المواد الجينية إما بين كروموسومات متعددة أو بين مناطق مختلفة من نفس الكروموسوم. إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع نوعان من آليات إعادة التركيب. يحدث إعادة التركيب المتماثل بين الحمض النووي مع تجانس تسلسل واسع النطاق. يحدث إعادة التركيب الخاص بالموقع بين الحمض النووي بدون تجانس واسع النطاق. وبالتالي ، هذا يلخص الفرق بين إعادة التركيب المتماثل وإعادة التركيب الخاص بالموقع.
