La differenza chiave tra ricombinazione omologa e ricombinazione sito-specifica è che nella ricombinazione omologa, il materiale genetico viene scambiato tra due molecole identiche di acidi nucleici a doppio filamento o singolo filamento come DNA o RNA, mentre nel sito- ricombinazione specifica, lo scambio di filamenti di DNA avviene tra segmenti di DNA che possiedono almeno un certo grado di omologia di sequenza ma non un'omologia estesa.
La ricombinazione è il processo mediante il quale frammenti di DNA vengono rotti e ricombinati per produrre nuove combinazioni di alleli. Questo processo crea diversità genetica tra diversi organismi. Si chiama anche rimescolamento genetico. È definito come il processo in cui avviene lo scambio di materiale genetico tra diversi organismi per produrre prole con nuove combinazioni di alleli che differiscono da quelle trovate in entrambi i genitori. La ricombinazione omologa e la ricombinazione sito-specifica sono due tipi di meccanismi di ricombinazione.
Cos'è la ricombinazione omologa?
La ricombinazione omologa è un tipo di ricombinazione genetica in cui il materiale genetico viene scambiato tra due molecole simili (identiche) di acidi nucleici a doppio filamento o singolo filamento (DNA o RNA). È ampiamente utilizzato dalle cellule per riparare le rotture dannose che si verificano in entrambi i filamenti di DNA, note come rotture a doppio filamento (DSB). Questo processo è chiamato riparazione ricombinante omologa (HRR). Inoltre, la ricombinazione omologa negli eucarioti produce nuove combinazioni di sequenze di DNA durante la meiosi. La meiosi è il processo mediante il quale gli eucarioti producono gameti come spermatozoi e ovuli.
Figura 01: Ricombinazione omologa
Meccanismo di ricombinazione omologa
Durante la meiosi, i cromosomi accoppiati del genitore maschio e femmina si allineano in modo che sequenze di DNA simili da cromosomi accoppiati abbiano l'opportunità di incrociarsi. Questo crossing over provoca il rimescolamento del materiale genetico. La ricombinazione omologa avviene con l'aiuto di proteine come PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2, ecc. Queste nuove combinazioni di DNA o alleli producono variazioni genetiche nella prole. Consente alla popolazione di adattarsi durante il corso dell'evoluzione.
La ricombinazione omologa viene utilizzata anche da batteri e virus. Questo è chiamato "trasferimento genico orizzontale", un processo che scambia materiale genetico tra diversi ceppi e specie di batteri e virus.
Cos'è la ricombinazione specifica del sito?
La ricombinazione sito-specifica è un tipo di ricombinazione genetica in cui avviene lo scambio di filamenti di DNA tra segmenti di DNA che possiedono almeno un certo grado di omologia di sequenza ma non un'omologia estesa. Si verifica nella replicazione del genoma batterico, nella patogenesi della differenziazione e nel movimento dell'elemento genetico mobile.
Meccanismo di ricombinazione specifico per il sito
Gli enzimi noti come ricombinasi sito-specifiche (SSR) sono coinvolti in questo processo. Riconoscono e si legano a sequenze di DNA brevi e specifiche. Quindi tagliano la spina dorsale del DNA e scambiano le due eliche del DNA coinvolte. Alla fine, questi enzimi si ricongiungono ai filamenti di DNA.
Figura 02: Ricombinazione specifica del sito
Nella maggior parte dei casi, la presenza di un enzima ricombinasi e siti di ricombinazione sono sufficienti per questo processo. Ma in alcuni casi sono necessarie numerose proteine accessorie o siti accessori. I sistemi di ricombinazione specifici del sito sono altamente specifici, veloci ed efficienti. Pertanto, sono potenziali strumenti per l'ingegneria genetica.
Quali sono le somiglianze tra la ricombinazione omologa e la ricombinazione specifica del sito?
- Sono tipi di meccanismi di ricombinazione.
- Aumentano la variazione genetica tra i diversi organismi.
- Entrambi i processi si verificano tra il DNA.
- Usano proteine specifiche per il meccanismo di ricombinazione.
- Entrambi hanno luogo sia nei procarioti che negli eucarioti.
Qual è la differenza tra ricombinazione omologa e ricombinazione sito-specifica?
La ricombinazione omologa è un tipo di ricombinazione genetica in cui il materiale genetico viene scambiato tra due molecole identiche di acidi nucleici a doppio filamento o a filamento singolo come il DNA o l'RNA. D' altra parte, la ricombinazione sito-specifica è un tipo di ricombinazione genetica in cui avviene lo scambio di filamenti di DNA tra segmenti di DNA che possiedono almeno un certo grado di omologia di sequenza ma nessuna omologia estesa. Quindi, questa è la differenza chiave tra la ricombinazione omologa e la ricombinazione specifica del sito. Inoltre, si verifica una ricombinazione omologa tra lunghi filamenti di DNA. Al contrario, la ricombinazione sito-specifica si verifica tra brevi sequenze di DNA. Quindi, questa è un' altra differenza significativa tra ricombinazione omologa e ricombinazione sito-specifica.
Di seguito è riportato un elenco delle differenze tra la ricombinazione omologa e la ricombinazione specifica del sito in forma tabellare.
Riepilogo del confronto: ricombinazione omologa e specifica del sito
La ricombinazione genetica comporta lo scambio di materiale genetico tra più cromosomi o tra diverse regioni dello stesso cromosoma. La ricombinazione omologa e la ricombinazione sito-specifica sono due tipi di meccanismi di ricombinazione. La ricombinazione omologa si verifica tra DNA con ampia omologia di sequenza. La ricombinazione sito-specifica si verifica tra il DNA senza un'omologia estesa. Pertanto, questo riassume la differenza tra ricombinazione omologa e ricombinazione sito-specifica.
