Гетеродуплекс
This article needs additional citations for verification. (April 2023) |
Гетеродуплекс — это двухцепочечная ( дуплексная ) молекула нуклеиновой кислоты , возникшая в результате генетической рекомбинации отдельных комплементарных цепей, полученных из разных источников, например, из разных гомологичных хромосом или даже из разных организмов .
Одним из таких примеров является гетеродуплексная цепь ДНК, образованная в процессах гибридизации , обычно для филогенетических анализов на основе биохимии . Другим примером являются гетеродуплексы, образованные при использовании неприродных аналогов нуклеиновых кислот для связывания с нуклеиновыми кислотами; эти гетеродуплексы возникают в результате выполнения антисмысловых методов с использованием одноцепочечной пептидной нуклеиновой кислоты , 2'-O-метилфосфоротиоата или морфолино- олиго для связывания с РНК.
Мейотическая рекомбинация может быть инициирована двухцепочечным разрывом (DSB) в ДНК . 5'-концы разрыва деградируют, оставляя длинные 3'-выступы из нескольких сотен нуклеотидов (см. рисунок). Один из этих 3'-одноцепочечных сегментов ДНК затем вторгается в гомологичную последовательность на гомологичной хромосоме, образуя промежуточное соединение, которое может быть восстановлено различными путями, приводя либо к кроссоверам (CO), либо к некроссоверам (NCO), как показано на рисунке. По одному пути образуется структура, называемая двойным соединением Холлидея (DHJ), что приводит к обмену цепями ДНК. По другому пути, называемому синтез-зависимым отжигом цепей (SDSA) , происходит обмен информацией, но не физический обмен. На различных этапах этих процессов рекомбинации образуется гетеродуплексная ДНК (двуцепочечная ДНК, состоящая из отдельных цепей от каждой из двух гомологичных хромосом , которые могут быть или не быть идеально комплементарными). Во время мейоза часто возникают некроссоверные рекомбинанты, и они, по-видимому, возникают в основном по пути SDSA. [1] [2] События некроссоверной рекомбинации, происходящие во время мейоза, вероятно, отражают случаи восстановления двухцепочечных повреждений ДНК или других типов повреждений ДНК. Когда в гетеродуплексной ДНК возникают несоответствия, последовательность одной цепи может быть восстановлена для связывания другой цепи с идеальной комплементарностью.
Во время митоза основным путем гомологичной рекомбинации для восстановления двухцепочечных разрывов ДНК, по-видимому, является путь SDSA (а не путь DSBR). [1] Путь SDSA производит некроссоверные рекомбинанты (см. рисунок).
В мейозе процесс кроссинговера происходит между не-сестринскими хроматидами, что приводит к новым аллельным комбинациям в гаметах. При кроссинговере фермент Spo11 делает ступенчатые надрезы в паре сестринских хроматидных нитей (в тетрадной организации профазы). Последующие ферменты обрезают 5'-концы нити, а белковый комплекс связывается с 3'-одноцепочечными концами. Белок Rad51 привлекается и связывается в белковом комплексе для поиска комплементарной последовательности, аналогичной репарации двухцепочечных разрывов. Филамент ищет гомологичную хромосому, происходит вторжение нити, когда новая хромосома образует D-петлю над нижней сестринской хроматидой, затем концы отжигаются. Этот процесс может давать двойные соединения Холлидея , которые при разрезании по поперечному шаблону эндонуклеазами образуют 2 гетеродуплексных цепочечных продукта.
Гетеродуплексная ДНК также является источником малых РНК (мРНК), вызывающих посттранскрипционное подавление генов.
Ссылки
- ^ ab Andersen SL, Sekelsky J (декабрь 2010 г.). «Мейотическая рекомбинация против митотической: два разных пути репарации двухцепочечных разрывов: разные функции мейотической и митотической репарации DSB отражаются в разном использовании путей и разных результатах». BioEssays . 32 (12): 1058–1066. doi :10.1002/bies.201000087. PMC 3090628 . PMID 20967781.
- ^ Allers T, Lichten M (июль 2001 г.). «Дифференциальное время и контроль некроссоверной и кроссоверной рекомбинации во время мейоза». Cell . 106 (1): 47–57. doi : 10.1016/s0092-8674(01)00416-0 . PMID 11461701. S2CID 1878863.
