Ključna razlika između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije je u tome što se homologna rekombinacija odvija kroz invaziju lanca kako bi se proizveli rekombinantni hromozomi, dok se nehomologna rekombinacija odvija kroz obradu kraja radi zatvaranja dvolančanih prekida.
Rekombinacija je važan proces za genomsku evoluciju i diversifikaciju. Proces kojim se oštećena DNK popravlja je mehanizam genetske rekombinacije. Homologna rekombinacija se sastoji od niza međusobno povezanih puteva koji pomažu u popravljanju dvolančanih prekida DNK i međulančanih poprečnih veza. Nehomologna rekombinacija je put koji je također povezan s popravkom dvostrukog lanca DNK, posebno kod viših eukariota.
Šta je homologna rekombinacija?
Homologna rekombinacija je vrsta genetske rekombinacije koja se odvija tokom mejoze. Upareni hromozomi muških i ženskih roditelja se poravnavaju tokom homologne rekombinacije tako da se slične sekvence DNK iz uparenih hromozoma prelaze jedna preko druge. Ovo je poznato kao invazija niti. Takva ukrštanja rezultiraju miješanjem genetskog materijala, uzrokujući genetske varijacije među potomcima. Homologna rekombinacija se uglavnom koristi za popravku štetnih prekida koji se javljaju u DNK kroz proces koji se naziva popravak homologne rekombinacije. Takva popravka DNK ima tendenciju da rezultira proizvodima koji nisu ukršteni, obnavljajući oštećeni molekul DNK kakav je bio prije prekida dvostrukog lanca.
Slika 01: Homologna rekombinacija
Homologna rekombinacija se koristi tokom horizontalnog transfera gena za razmjenu genetskog materijala između različitih sojeva bakterija i virusa. Homologna rekombinacija je očuvana među svim domenima, kao iu DNK i RNK virusima. Dakle, homologna rekombinacija je gotovo univerzalni biološki mehanizam. Ovo je snažno povezano s povećanom osjetljivošću na rak, ciljanjem gena i genskom terapijom. Neophodan je u diobi ćelija kod eukariota. Homologna rekombinacija popravlja oštećenja DNK uzrokovana jonizujućim zračenjem ili štetnim kemikalijama. Osim popravke DNK, također pomaže u stvaranju genetske raznolikosti kroz mejotičku diobu stanica kako bi postale specijalizirane ćelije gameta.
Šta je nehomologna rekombinacija?
Nehomologna rekombinacija je put koji popravlja dvolančane prekide DNK. Naziva se nehomolognim jer se krajevi prekida direktno ligiraju bez potrebe za homolognim šablonom. Ovaj put se obično vodi kratkim sekvencama DNK koje se nazivaju mikrohomologije. Oni postoje u jednolančanim previsima na krajevima dvolančanih prekida DNK.
Slika 02: Nehomologna rekombinacija
Nehomologna rekombinacija precizno popravlja prekid kada su ovi prepusti savršeno kompatibilni. Neodgovarajuća nehomologna rekombinacija dovodi do translokacije i fuzije telomera u tumorskim stanicama. Nehomologni put rekombinacije postoji u gotovo svim biološkim sistemima i dominantan je put popravke dvolančanog prekida kod sisara. Tokom deaktivacije ovog puta, prekidi dvostrukog lanca se popravljaju putem puta koji je više sklon greškama. Popravke kroz ovaj put dovode do delecije DNK sekvenci između mikrohomologija. Arheje i bakterije nemaju nehomologni put. Nasuprot tome, eukarioti koriste brojne proteine tokom nehomolognog puta rekombinacije. Ovo se odvija u koracima kao što su krajnje vezivanje i vezanje, završna obrada i ligacija.
Koje su sličnosti između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije?
- Homologna i nehomologna rekombinacija su genetski rekombinantni putevi.
- Oba popravljaju dvolančane prekide u DNK.
- Rekombinacija se odvija između lanaca DNK tokom oba procesa.
- Štaviše, oni se uglavnom odvijaju kod eukariota.
- Oni su važni u genskom ciljanju i genskoj terapiji.
Koja je razlika između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije?
Homologna rekombinacija se odvija kroz invaziju lanaca da bi se proizveli rekombinantni hromozomi, dok se nehomologna rekombinacija odvija kroz obradu kraja da bi se zapečatili dvolančani prekidi. Dakle, ovo je ključna razlika između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije. Također, homologna rekombinacija se odvija između dugih lanaca DNK, dok je nehomologna rekombinacija vođena kratkim sekvencama DNK. Štaviše, homologna rekombinacija se odvija kod eukariota, bakterija i virusa, dok se nehomologna rekombinacija odvija uglavnom kod eukariota.
Infografika ispod predstavlja razlike između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Homologna vs Nehomologna rekombinacija
Homologna rekombinacija je vrsta genetske rekombinacije koja se odvija tokom mejoze uz potrebu za šablonom. U međuvremenu, nehomologna rekombinacija je put koji popravlja prekide dvostrukog lanca DNK. Naziva se nehomolognim jer se krajevi prekida direktno ligiraju bez potrebe za homolognim šablonom. Štaviše, homologna rekombinacija se odvija kroz invaziju lanca kako bi se proizveli rekombinantni hromozomi. Dok se nehomologna rekombinacija odvija kroz obradu kraja da bi se zapečatili dvolančani prekidi. Osim toga, homologna rekombinacija se odvija između dugih lanaca DNK i kod eukariota, bakterija i virusa. Ali, nehomologna rekombinacija je vođena kratkim sekvencama DNK i događa se uglavnom kod eukariota. Dakle, ovo rezimira razliku između homologne rekombinacije i nehomologne rekombinacije.
