Генетическая рекомбинация включает несколько связанных между собой процессов, в результате которых в клетках или организмах, где они происходят, создаются новые комбинации элементов – носителей генетической информации. Рекомбинация между гомологичными хромосомами приводит к интенсивной перетасовке отцовских и материнских генов в ходе мейоза. Как правило рекомбинативные события, происходят в соматических клетках, либо во время репликации ДНК, либо после нее и проявляются в виде обмена сестринских хроматид, не приводят к изменению генотипа или фенотипа клетки. Это связано с тем, что рекомбинация происходит между соответствующими парами оснований, так что ни один нуклеотид не добавляется и не удаляется из рекомбинантных хромосом.
Существуют три типа рекомбинации:
1) Общая (гомологичная) включает обмены между гомологичными последовательностями ДНК. У эукариот фрагменты ДНК обмениваются в мейозе, обычно как у самцов, так и у самок (в ходе гаметогенеза). Это происходит на стадии 4 хроматид, и в обмене участвуют 2 из 4 хроматид.
2) Сайт – специфическая – рекомбинация между специфическими последовательностями, характерен для прокариот и дрожжей. Происходит при интеграции фаговых геномов в бактериальную хромосому. В результате рекомбинации обмениваются специфичными последовательностями бактериальной и фаговой ДНК, обнаруживающие короткие участки гомологии. Ферменты, вовлеченные в это событие, действуют только на особую пару последовательностей – мишеней.
3) Случайная (негомологичная) – в клетках прокариот и дрожжей – редко, часто у млекопитающих (например процесс случайного встраивания вирусной или плазмидной ДНК в ДНК клеток животных)
На стадии лептотены
(хромосомы становятся видимыми) обр-ся синаптонемный комплекс: пара сестринских хромосом=осевой комлекс, +белки SCP 2 и SCP3. На стадии зиготены – коньюгируют по всей длине, соед-ся филаментами белка SCP1. Формир-ся латер.комплексы – белковые тяжи, соед.с лат.петлями хроматина сестр.хромосом. Результат – аллели – точно друг напротив друга. На стадии диплотены – расходятся (соединены только в хиазмах). На стадии диакинеза – спирализация =>хиазмы сдвиг-ся в сторону конца хромосомы.
Модель Холлидея: 1.После репликации хромосом – коньюгация сестр.хромосом (=>биваленты). 2.Фермент никаза ~>разрезы симм.разрезы на сближенных несестр.хроматидах. 3.Своб.концы перебрас-ся на «бреши» в несестр.хромосомах. 4.Обр-ся Х-образная структура (гибридный район – гетеродуплекс). 5.Х-структура Холлидея перемещ-ся вдоль хромосомы («молния»). 6.Разрез одной из участ.в обмене цепей. 7.Изомеризация. 8.Еще один разрез (2 возможных варианта ~>рекомбинант. и нерекомбин.цепи). Белки-ферменты: Главные (наиболее специфичные): recB, recC, recD; recA (расплетает цепь, формирует структуры Холлидея etc). Другие модели: 1.Мезельсона-Рэддинга (образование гетеродуплексного участка тольок на одной цепи); 2.Жостака (двухцепочечный разрыв репарация).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему