ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันและการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันคือการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการบุกรุกของเกลียวเพื่อผลิตโครโมโซมลูกผสมในขณะที่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการประมวลผลขั้นสุดท้ายเพื่อปิดผนึกการแตกแบบสองสาย
การรวมตัวกันใหม่เป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับวิวัฒนาการของจีโนมและการกระจายความหลากหลาย กระบวนการซ่อมแซม DNA ที่เสียหายนั้นเป็นกลไกของการรวมตัวของยีน การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันประกอบด้วยชุดของเส้นทางที่สัมพันธ์กันซึ่งช่วยในการซ่อมแซมการแตกของ DNA ที่มีเกลียวสองเส้นและการเชื่อมโยงขวางระหว่างเส้นการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเป็นเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซม DNA สองสายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในยูคาริโอตที่สูงขึ้น
การรวมตัวกันใหม่คืออะไร
การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเป็นประเภทของการรวมตัวใหม่ทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นระหว่างไมโอซิส โครโมโซมที่จับคู่จากพ่อแม่ชายและหญิงจะเรียงตัวกันในระหว่างการรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อให้ลำดับดีเอ็นเอที่คล้ายกันจากโครโมโซมที่จับคู่กันข้ามกัน สิ่งนี้เรียกว่าการบุกรุกของเกลียว ครอสโอเวอร์ดังกล่าวส่งผลให้เกิดการสับเปลี่ยนของสารพันธุกรรมทำให้เกิดความแปรปรวนทางพันธุกรรมระหว่างลูกหลาน การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันส่วนใหญ่จะใช้เพื่อซ่อมแซมการแตกที่เป็นอันตรายที่เกิดขึ้นใน DNA ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการซ่อมแซมการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกัน การซ่อมแซมดีเอ็นเอดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่แบบครอสโอเวอร์ ฟื้นฟูโมเลกุลดีเอ็นเอที่เสียหายดังที่เคยเป็นก่อนการแตกของเส้นใยคู่
รูปที่ 01: การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกัน
การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันถูกใช้ระหว่างการถ่ายโอนยีนในแนวนอนเพื่อแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างแบคทีเรียและไวรัสหลายสายพันธุ์ การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันนั้นได้รับการอนุรักษ์ในทุกโดเมนรวมถึงในไวรัส DNA และ RNA ดังนั้นการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันจึงเกือบจะเป็นกลไกทางชีววิทยาที่เป็นสากล สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับความอ่อนไหวที่เพิ่มขึ้นต่อมะเร็ง การกำหนดเป้าหมายของยีน และการบำบัดด้วยยีน มันเป็นสิ่งจำเป็นในการแบ่งเซลล์ในยูคาริโอต การรวมตัวใหม่ที่เหมือนกันจะซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ที่เกิดจากรังสีไอออไนซ์หรือสารเคมีที่สร้างความเสียหาย นอกจากการซ่อมแซมดีเอ็นเอแล้ว ยังช่วยสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมผ่านการแบ่งเซลล์แบบมีโอติกเพื่อให้กลายเป็นเซลล์สืบพันธุ์แบบพิเศษ
การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันคืออะไร
การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเป็นเส้นทางที่ซ่อมแซมการแตกของ DNA สองสายมันถูกเรียกว่าไม่คล้ายคลึงกันเนื่องจากตัวแบ่งสิ้นสุด ligate โดยตรงโดยไม่ต้องใช้แม่แบบที่คล้ายคลึงกัน เส้นทางนี้มักจะถูกชี้นำโดยลำดับดีเอ็นเอสั้น ๆ ที่เรียกว่าไมโครโฮโมโลจี สิ่งเหล่านี้มีอยู่ในส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเกลียวเดี่ยวที่ปลาย DNA ที่แตกสองเส้น
รูปที่ 02: การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกัน
การรวมตัวใหม่ที่ไม่เท่ากันช่วยซ่อมแซมส่วนที่ขาดได้อย่างแม่นยำเมื่อระยะยื่นเหล่านี้เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบ การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่การโยกย้ายและการหลอมรวมเทโลเมียร์ในเซลล์เนื้องอก เส้นทางการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันมีอยู่ในระบบทางชีววิทยาเกือบทั้งหมดและเป็นเส้นทางการซ่อมแซมการแตกของเกลียวคู่ที่เด่นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในระหว่างการปิดใช้งานเส้นทางนี้ ตัวแบ่งเกลียวคู่ได้รับการซ่อมแซมโดยทางเดินที่มีแนวโน้มผิดพลาดมากขึ้นการซ่อมแซมผ่านเส้นทางนี้จะนำไปสู่การลบลำดับดีเอ็นเอระหว่างไมโครโฮโมโลจี Archaea และแบคทีเรียไม่มีทางเดินที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ในทางตรงกันข้าม ยูคาริโอตใช้โปรตีนจำนวนหนึ่งในระหว่างเส้นทางการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกัน ซึ่งเกิดขึ้นในขั้นตอนต่างๆ เช่น การผูกสิ้นสุดและการปล่อยสัญญาณ การประมวลผลขั้นสุดท้าย และการเชื่อมโยง
อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างการรวมตัวใหม่และการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกัน?
- การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันและไม่คล้ายคลึงกันเป็นวิถีลูกผสมทางพันธุกรรม
- ทั้งสองซ่อมแซมการแตกของเกลียวคู่ใน DNA
- การรวมตัวกันใหม่เกิดขึ้นระหว่างสาย DNA ระหว่างทั้งสองกระบวนการ
- ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันส่วนใหญ่เกิดขึ้นในยูคาริโอต
- พวกมันมีความสำคัญในการกำหนดเป้าหมายยีนและการบำบัดด้วยยีน
ความแตกต่างระหว่างการรวมตัวใหม่และการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันคืออะไร
การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการบุกรุกของเกลียวเพื่อผลิตโครโมโซมลูกผสม ในขณะที่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการประมวลผลขั้นสุดท้ายเพื่อปิดผนึกการแตกแบบสองเกลียวดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันและการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นระหว่างสาย DNA ที่ยาว ในขณะที่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันนั้นถูกชี้นำโดยลำดับ DNA สั้น ๆ ยิ่งไปกว่านั้น การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในยูคาริโอต แบคทีเรีย และไวรัส ในขณะที่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในยูคาริโอต
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันและการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – การรวมตัวใหม่กับการรวมตัวที่ไม่คล้ายคลึงกัน
Homologous reombination เป็นการรวมตัวของพันธุกรรมที่เกิดขึ้นระหว่างไมโอซิสโดยจำเป็นต้องมีเทมเพลต ในขณะเดียวกัน การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเป็นวิถีทางที่ซ่อมแซมการแตกของ DNA สองเส้น มันถูกเรียกว่าไม่คล้ายคลึงกันเนื่องจากตัวแบ่งสิ้นสุด ligate โดยตรงโดยไม่ต้องใช้แม่แบบที่คล้ายคลึงกัน ยิ่งไปกว่านั้น การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการบุกรุกของเกลียวเพื่อผลิตโครโมโซมลูกผสมในขณะที่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นผ่านการประมวลผลขั้นสุดท้ายเพื่อปิดผนึกการแตกแบบสองเกลียว นอกจากนี้ การรวมตัวกันอีกครั้งของโฮโมโลกัสเกิดขึ้นระหว่างสายดีเอ็นเอที่ยาวและในยูคาริโอต แบคทีเรีย และไวรัส แต่การรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกันนั้นถูกชี้นำโดยลำดับดีเอ็นเอสั้น ๆ และเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในยูคาริโอต ดังนั้น นี่จึงสรุปความแตกต่างระหว่างการรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันและการรวมตัวใหม่ที่ไม่คล้ายคลึงกัน