La differenza fondamentale tra ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa è che la ricombinazione omologa avviene attraverso l'invasione del filamento per produrre cromosomi ricombinanti, mentre la ricombinazione non omologa avviene attraverso l'elaborazione finale per sigillare le rotture a doppio filamento.
La ricombinazione è un processo importante per l'evoluzione e la diversificazione genomica. Il processo mediante il quale il DNA danneggiato viene riparato è il meccanismo della ricombinazione genetica. La ricombinazione omologa consiste in una serie di percorsi interconnessi che aiutano a riparare le rotture del DNA a doppio filamento e i legami incrociati tra i filamenti. La ricombinazione non omologa è un percorso che è anche associato alla riparazione del doppio filamento del DNA, specialmente negli eucarioti superiori.
Cos'è la ricombinazione omologa?
La ricombinazione omologa è un tipo di ricombinazione genetica che avviene durante la meiosi. I cromosomi accoppiati di genitori maschi e femmine si allineano durante la ricombinazione omologa in modo che sequenze di DNA simili da cromosomi accoppiati si incrocino l'una sull' altra. Questo è noto come invasione di filamenti. Tali incroci provocano il rimescolamento del materiale genetico, causando variazioni genetiche tra la prole. La ricombinazione omologa viene utilizzata principalmente per riparare le rotture dannose che si verificano nel DNA attraverso un processo chiamato riparazione della ricombinazione omologa. Tale riparazione del DNA tende a produrre prodotti non crossover, ripristinando la molecola di DNA danneggiata com'era prima della rottura del doppio filamento.
Figura 01: Ricombinazione omologa
La ricombinazione omologa viene utilizzata durante il trasferimento genico orizzontale per scambiare materiale genetico tra vari ceppi di batteri e virus. La ricombinazione omologa è conservata in tutti i domini così come nei virus a DNA e RNA. Pertanto, la ricombinazione omologa è quasi un meccanismo biologico universale. Ciò è fortemente associato a una maggiore suscettibilità al cancro, al targeting genico e alla terapia genica. È essenziale nella divisione cellulare negli eucarioti. La ricombinazione omologa ripara i danni al DNA causati da radiazioni ionizzanti o sostanze chimiche dannose. Oltre alla riparazione del DNA, aiuta anche a produrre diversità genetica attraverso la divisione cellulare meiotica per diventare cellule di gameti specializzate.
Cos'è la ricombinazione non omologa?
La ricombinazione non omologa è un percorso che ripara le rotture del doppio filamento del DNA. Viene definito non omologo poiché le estremità dell'interruzione si legano direttamente senza la necessità di un modello omologo. Questo percorso è solitamente guidato da brevi sequenze di DNA chiamate microomologie. Questi esistono in sporgenze a filamento singolo alle estremità delle rotture a doppio filamento del DNA.
Figura 02: Ricombinazione non omologa
La ricombinazione non omologa ripara accuratamente la rottura quando queste sporgenze sono perfettamente compatibili. Una ricombinazione non omologa inappropriata porta alla traslocazione e alla fusione dei telomeri nelle cellule tumorali. Il percorso di ricombinazione non omologa esiste in quasi tutti i sistemi biologici ed è il percorso di riparazione della rottura del doppio filamento predominante nei mammiferi. Durante l'inattivazione di questo percorso, le rotture del doppio filamento vengono riparate da un percorso più soggetto a errori. Le riparazioni attraverso questo percorso portano alla cancellazione delle sequenze di DNA tra le microomologie. Archea e batteri mancano di una via non omologa. Al contrario, gli eucarioti utilizzano un certo numero di proteine durante il percorso di ricombinazione non omologa. Ciò avviene in fasi quali la rilegatura e il tethering, l'elaborazione finale e la legatura.
Quali sono le somiglianze tra la ricombinazione omologa e la ricombinazione non omologa?
- La ricombinazione omologa e non omologa sono vie genetiche ricombinanti.
- Entrambi riparano le rotture del doppio filamento nel DNA.
- La ricombinazione avviene tra i filamenti di DNA durante entrambi i processi.
- Inoltre, si svolgono principalmente negli eucarioti.
- Sono importanti nel targeting genetico e nella terapia genica.
Qual è la differenza tra ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa?
La ricombinazione omologa avviene attraverso l'invasione del filamento per produrre cromosomi ricombinanti, mentre la ricombinazione non omologa avviene attraverso l'elaborazione finale per sigillare le rotture del doppio filamento. Pertanto, questa è la differenza chiave tra ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa. Inoltre, la ricombinazione omologa avviene tra lunghi filamenti di DNA mentre la ricombinazione non omologa è guidata da brevi sequenze di DNA. Inoltre, la ricombinazione omologa avviene negli eucarioti, nei batteri e nei virus mentre la ricombinazione non omologa avviene principalmente negli eucarioti.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Ricombinazione omologa vs non omologa
La ricombinazione omologa è un tipo di ricombinazione genetica che avviene durante la meiosi con la necessità di un modello. Nel frattempo, la ricombinazione non omologa è un percorso che ripara le rotture del doppio filamento del DNA. Viene definito non omologo poiché le estremità dell'interruzione si legano direttamente senza la necessità di un modello omologo. Inoltre, la ricombinazione omologa avviene attraverso l'invasione del filamento per produrre cromosomi ricombinanti. Considerando che la ricombinazione non omologa avviene attraverso la lavorazione finale per sigillare le rotture a doppio filamento. Inoltre, la ricombinazione omologa avviene tra lunghi filamenti di DNA e in eucarioti, batteri e virus. Ma la ricombinazione non omologa è guidata da brevi sequenze di DNA e avviene principalmente negli eucarioti. Quindi, questo riassume la differenza tra ricombinazione omologa e ricombinazione non omologa.
