Der Hauptunterschied zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination besteht darin, dass bei der homologen Rekombination genetisches Material zwischen zwei identischen Molekülen doppelsträngiger oder einzelsträngiger Nukleinsäuren wie DNA oder RNA ausgetauscht wird, während in spezifische Rekombination, DNA-Strangaustausch findet zwischen DNA-Segmenten statt, die zumindest einen gewissen Grad an Sequenzhomologie, aber keine umfassende Homologie aufweisen.
Rekombination ist der Prozess, bei dem DNA-Stücke aufgebrochen und neu kombiniert werden, um neue Kombinationen von Allelen zu erzeugen. Dieser Prozess schafft genetische Vielf alt zwischen verschiedenen Organismen. Man nennt es auch genetische Umstrukturierung. Es ist definiert als der Prozess, bei dem der Austausch von genetischem Material zwischen verschiedenen Organismen stattfindet, um Nachkommen mit neuen Kombinationen von Allelen zu produzieren, die sich von denen unterscheiden, die in beiden Elternteilen gefunden werden. Homologe Rekombination und ortsspezifische Rekombination sind zwei Arten von Rekombinationsmechanismen.
Was ist homologe Rekombination?
Homologe Rekombination ist eine Art der genetischen Rekombination, bei der genetisches Material zwischen zwei ähnlichen (identischen) Molekülen doppelsträngiger oder einzelsträngiger Nukleinsäuren (DNA oder RNA) ausgetauscht wird. Es wird von Zellen häufig verwendet, um schädliche Brüche zu reparieren, die in beiden DNA-Strängen auftreten, bekannt als Doppelstrangbrüche (DSB). Dieser Vorgang wird als homologe Rekombinationsreparatur (HRR) bezeichnet. Außerdem erzeugt die homologe Rekombination in Eukaryoten während der Meiose neue Kombinationen von DNA-Sequenzen. Meiose ist der Prozess, bei dem Eukaryoten Gameten wie Spermien und Eizellen herstellen.
Abbildung 01: Homologe Rekombination
Homologe Rekombinationsmechanismus
Während der Meiose richten sich die gepaarten Chromosomen des männlichen und des weiblichen Elternteils aus, sodass ähnliche DNA-Sequenzen von gepaarten Chromosomen die Möglichkeit haben, sich zu kreuzen. Dieses Überkreuzen führt zu einem Mischen von genetischem Material. Die homologe Rekombination findet mit Hilfe von Proteinen wie PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2 usw. statt. Diese neuen Kombinationen von DNA oder Allelen erzeugen genetische Variationen bei den Nachkommen. Es ermöglicht der Bevölkerung, sich im Laufe der Evolution anzupassen.
Homologe Rekombination wird auch von Bakterien und Viren genutzt. Dies wird als „horizontaler Gentransfer“bezeichnet, ein Prozess, bei dem genetisches Material zwischen verschiedenen Stämmen und Arten von Bakterien und Viren ausgetauscht wird.
Was ist ortsspezifische Rekombination?
Ortsspezifische Rekombination ist eine Art der genetischen Rekombination, bei der ein DNA-Strangaustausch zwischen DNA-Segmenten stattfindet, die zumindest einen gewissen Grad an Sequenzhomologie, aber keine umfassende Homologie aufweisen. Es tritt bei der bakteriellen Genomreplikation, der Pathogenese der Differenzierung und der Bewegung des mobilen genetischen Elements auf.
Ortsspezifischer Rekombinationsmechanismus
Enzyme, die als ortsspezifische Rekombinasen (SSRs) bekannt sind, sind an diesem Prozess beteiligt. Sie erkennen und binden an kurze und spezifische DNA-Sequenzen. Dann sp alten sie das DNA-Rückgrat und tauschen die beiden beteiligten DNA-Helices aus. Letztendlich verbinden sich diese Enzyme wieder mit den DNA-Strängen.
Abbildung 02: Ortsspezifische Rekombination
In den meisten Fällen reichen die Anwesenheit eines Rekombinase-Enzyms und Rekombinationsstellen für diesen Vorgang aus. Aber in einigen Fällen sind eine Reihe von akzessorischen Proteinen oder akzessorischen Stellen erforderlich. Ortsspezifische Rekombinationssysteme sind hochspezifisch, schnell und effizient. Daher sind sie potentielle Werkzeuge für die Gentechnik.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination?
- Sie sind Arten von Rekombinationsmechanismen.
- Sie erhöhen die genetische Variation zwischen verschiedenen Organismen.
- Beide Prozesse finden zwischen DNA statt.
- Sie verwenden spezifische Proteine für den Rekombinationsmechanismus.
- Beide finden sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten statt.
Was ist der Unterschied zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination?
Homologe Rekombination ist eine Art der genetischen Rekombination, bei der genetisches Material zwischen zwei identischen Molekülen doppelsträngiger oder einzelsträngiger Nukleinsäuren wie DNA oder RNA ausgetauscht wird. Andererseits ist die ortsspezifische Rekombination eine Art der genetischen Rekombination, bei der ein DNA-Strangaustausch zwischen DNA-Segmenten stattfindet, die zumindest einen gewissen Grad an Sequenzhomologie, aber keine umfassende Homologie aufweisen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination. Darüber hinaus findet zwischen langen DNA-Strängen eine homologe Rekombination statt. Im Gegensatz dazu findet zwischen kurzen DNA-Sequenzen eine ortsspezifische Rekombination statt. Somit ist dies ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination.
Unten ist eine Liste der Unterschiede zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination in tabellarischer Form.
Vergleichszusammenfassung – Homologe vs. ortsspezifische Rekombination
Genetische Rekombination beinh altet den Austausch von genetischem Material entweder zwischen mehreren Chromosomen oder zwischen verschiedenen Regionen desselben Chromosoms. Homologe Rekombination und ortsspezifische Rekombination sind zwei Arten von Rekombinationsmechanismen. Homologe Rekombination findet zwischen DNA mit umfangreicher Sequenzhomologie statt. Eine ortsspezifische Rekombination tritt zwischen DNA ohne ausgedehnte Homologie auf. Somit fasst dies den Unterschied zwischen homologer Rekombination und ortsspezifischer Rekombination zusammen.
