Het belangrijkste verschil tussen homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie is dat bij homologe recombinatie genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen twee identieke moleculen van dubbelstrengs of enkelstrengs nucleïnezuren zoals DNA of RNA, terwijl in plaats- specifieke recombinatie, vindt uitwisseling van DNA-strengen plaats tussen DNA-segmenten die ten minste een bepaalde mate van sequentiehomologie bezitten, maar geen uitgebreide homologie.
Recombinatie is het proces waarbij stukjes DNA worden gebroken en opnieuw gecombineerd om nieuwe combinaties van allelen te produceren. Dit proces creëert genetische diversiteit tussen verschillende organismen. Het wordt ook genetische herschikking genoemd. Het wordt gedefinieerd als het proces waarbij de uitwisseling van genetisch materiaal tussen verschillende organismen plaatsvindt om nakomelingen te produceren met nieuwe combinaties van allelen die verschillen van die in beide ouders. Homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie zijn twee soorten recombinatiemechanismen.
Wat is homologe recombinatie?
Homologe recombinatie is een type genetische recombinatie waarbij genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen twee vergelijkbare (identieke) moleculen van dubbelstrengs of enkelstrengs nucleïnezuren (DNA of RNA). Het wordt veel gebruikt door cellen om schadelijke breuken te herstellen die optreden in beide DNA-strengen, bekend als dubbelstrengs breuken (DSB). Dit proces wordt homologe recombinatie reparatie (HRR) genoemd. Ook produceert homologe recombinatie in eukaryoten nieuwe combinaties van DNA-sequenties tijdens meiose. Meiose is het proces waarbij eukaryoten gameten maken, zoals sperma en eicellen.
Figuur 01: Homologe recombinatie
Homoloog recombinatiemechanisme
Tijdens meiose worden de gepaarde chromosomen van de mannelijke en de vrouwelijke ouder uitgelijnd, zodat vergelijkbare DNA-sequenties van gepaarde chromosomen de mogelijkheid hebben om elkaar over te steken. Deze kruising resulteert in het verschuiven van genetisch materiaal. Homologe recombinatie vindt plaats met behulp van eiwitten zoals PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2, etc. Deze nieuwe combinaties van DNA of allelen zorgen voor genetische variatie bij het nageslacht. Het stelt de populatie in staat zich aan te passen in de loop van de evolutie.
Homologe recombinatie wordt ook gebruikt door bacteriën en virussen. Dit wordt "horizontale genoverdracht" genoemd, een proces waarbij genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen verschillende stammen en soorten bacteriën en virussen.
Wat is locatiespecifieke recombinatie?
Site-specifieke recombinatie is een type genetische recombinatie waarbij DNA-strenguitwisseling plaatsvindt tussen DNA-segmenten die ten minste een bepaalde mate van sequentiehomologie bezitten, maar geen uitgebreide homologie. Het komt voor bij bacteriële genoomreplicatie, differentiatiepathogenese en beweging van mobiel genetisch element.
Site-specifiek recombinatiemechanisme
Enzymen die bekend staan als plaatsspecifieke recombinasen (SSR's) zijn bij dit proces betrokken. Ze herkennen en binden aan korte en specifieke DNA-sequenties. Daarna splitsen ze de DNA-ruggengraat en wisselen de twee betrokken DNA-helices uit. Uiteindelijk voegen deze enzymen zich weer bij de DNA-strengen.
Figuur 02: Locatiespecifieke recombinatie
In de meeste gevallen zijn de aanwezigheid van een recombinase-enzym en recombinatieplaatsen voldoende voor dit proces. Maar in sommige gevallen zijn een aantal accessoire-eiwitten of accessoire-sites vereist. Site-specifieke recombinatiesystemen zijn zeer specifiek, snel en efficiënt. Daarom zijn het potentiële hulpmiddelen voor genetische manipulatie.
Wat zijn de overeenkomsten tussen homologe recombinatie en locatiespecifieke recombinatie?
- Het zijn soorten recombinatiemechanismen.
- Ze versterken de genetische variatie tussen verschillende organismen.
- Beide processen vinden plaats tussen DNA.
- Ze gebruiken specifieke eiwitten voor het recombinatiemechanisme.
- Beide vinden plaats in zowel prokaryoten als in eukaryoten.
Wat is het verschil tussen homologe recombinatie en locatiespecifieke recombinatie?
Homologe recombinatie is een type genetische recombinatie waarbij genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen twee identieke moleculen van dubbelstrengs of enkelstrengs nucleïnezuren zoals DNA of RNA. Aan de andere kant is plaatsspecifieke recombinatie een type genetische recombinatie waarbij DNA-strenguitwisseling plaatsvindt tussen DNA-segmenten die ten minste een bepaalde mate van sequentiehomologie bezitten maar geen uitgebreide homologie. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie. Bovendien vindt homologe recombinatie plaats tussen lange DNA-strengen. Daarentegen vindt plaatsspecifieke recombinatie plaats tussen korte DNA-sequenties. Dit is dus een ander significant verschil tussen homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie.
Hieronder staat een lijst met verschillen tussen homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie in tabelvorm.
Samenvatting van de vergelijking - Homologe versus locatiespecifieke recombinatie
Genetische recombinatie omvat de uitwisseling van genetisch materiaal tussen meerdere chromosomen of tussen verschillende regio's van hetzelfde chromosoom. Homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie zijn twee soorten recombinatiemechanismen. Homologe recombinatie vindt plaats tussen DNA met uitgebreide sequentiehomologie. Plaatsspecifieke recombinatie vindt plaats tussen DNA zonder uitgebreide homologie. Dit vat dus het verschil samen tussen homologe recombinatie en plaatsspecifieke recombinatie.
