主な違い – 組み換えと交差
組換えと交配は、子孫間に遺伝的変異をもたらす 2 つの相関するプロセスです。両方のイベントは、真核生物の減数分裂 1 の前期 1 の間に発生します。前期 1 の間の相同染色体の対形成により交差が起こり、次に非姉妹染色分体間の交差が起こり、組換えが起こります。交差は、姉妹染色分体間で作成される視交叉と呼ばれるポイントで発生します。キアスマは、姉妹染色分体間で DNA セグメントの交換を可能にします。この DNA セグメントの交換により、子孫の間で対立遺伝子の新しい組み合わせが生成されます。これは、遺伝子組換えとして識別されます。 主な違い 組換えと乗換えの間にあるのは、組換えは子孫の対立遺伝子のさまざまな組み合わせの生成であるのに対し、乗換えは非姉妹染色分体間の遺伝物質の交換であり、組換えを生み出すイベントです .
この記事には、
1.組換えとは
– 定義、プロセス、機能
2.クロスオーバーとは
– 定義、プロセス、機能
3.組換えと交差の違いは何ですか
組換えとは
親と比較して異なる形質の組み合わせを持つ子孫の生産は、遺伝学では組換えとして知られています。遺伝子組換えは、多くの場合、自然なプロセスです。真核生物の遺伝子組換えは、減数分裂 1 の前期 1 で発生します。減数分裂は、有性生殖のための配偶子を生成するプロセスです。配偶子の遺伝子のバリエーションは、遺伝的に多様な子孫の生産につながります。
真核生物の遺伝子組換えは、相同な染色体のペアリングと、その後の非姉妹染色分体間の遺伝情報の交換によって発生します。相同染色体の対合は、シナプスとして知られています。遺伝情報の交換は、物理的な伝達または非物理的な伝達のいずれかによって発生する可能性があります。遺伝情報の物理的な伝達は、非姉妹染色分体間の染色体セグメントの交換によって行われます。一方、ある染色体の遺伝物質のセクションは、染色体の部分を物理的に交換することなく、別の染色体にコピーできます。この遺伝情報のコピーは、合成依存性鎖アニーリング (SDSA) によって行われます。 、情報の交換はできますが、DNA 断片の物理的な交換はできません。 ダブル ホリデイ ジャンクション (DHJ) 経路は、遺伝情報のコピーの別のモデルであり、遺伝情報の非物理的な伝達につながります。 SDSA 経路と DHJ 経路はどちらも、ギャップまたは二重鎖の切断によって開始され、続いて鎖が侵入して遺伝情報のコピーダウンが開始されます。したがって、SDSA 経路と DHJ 経路の両方が修復メカニズムと見なされます。情報のコピーダウンは、隣接領域の非クロスオーバー (NCO) またはクロスオーバー (CO) タイプのいずれかです。 NCO タイプでは、切断された鎖の修復が行われ、二本鎖切断を保持する 1 つの染色体のみが新しい情報とともに転送されます。 CO型の間、両方の染色体が新しい遺伝情報とともに移されます。 SDSA および DHJ モデルについては、図 1 で説明しています。
図 1:相同組換え
有糸分裂の間、間期で DNA 複製が完了した後、姉妹染色分体間で遺伝物質の交換が起こります。しかし、複製によって生成される同一の DNA 分子間で交換が発生するため、新しい対立遺伝子の組み合わせは生成されません。
リコンビナーゼは、遺伝子組換えを触媒する酵素のクラスです。リコンビナーゼ、RecA は E にあります。大腸菌 .細菌では、有糸分裂と生物間での遺伝物質の移動を通じて組換えが起こります。古細菌では、RadA は RecA のオルソログであるリコンビナーゼ酵素として見出されます。酵母では、RAD51 はリコンビナーゼとして発見され、DMC1 は特定の減数分裂リコンビナーゼとして発見されました。
クロスオーバーとは
シナプス中の非姉妹染色分体間の DNA セグメントの交換は、交差として知られています。交差は、減数分裂 1 の前期 1 の間に発生します。これは、遺伝情報を交換し、対立遺伝子の新しい組み合わせを生成することにより、遺伝子組換えを促進します。
相同染色体対のシナプスは、2 つの p アーム 間の 2 つのシナプトネマ複合体の形成によって達成されます。 とq腕 各染色体の。この 2 つの相同染色体の緊密な保持により、2 つの非姉妹染色分体間の遺伝情報の交換が可能になります。非姉妹染色分体には一致する DNA 領域が含まれており、キアズマ領域を介して交換することができます。キアズマはXのような領域で、2つの非姉妹染色分体が交差中に一緒に結合されます。キアズマの形成は、中期 1 での分離まで、二価染色体または染色体を安定化させます。
交差は、相同染色体ペア内で発生する類似の DNA 領域の分解によって開始されます。二本鎖切断は、Spo11 タンパク質または DNA 損傷剤のいずれかによって DNA 分子に導入できます。次に、DNA エッジの 5' 末端がエキソヌクレアーゼによって消化されます。この消化により、DNA 鎖の DNA エッジに 3' オーバーハングが導入されます。一本鎖の 3' オーバーハングは、リコンビナーゼ Dmc 1 および Rad51 によってコーティングされ、核タンパク質フィラメントを生成します。この 3' オーバーハングの非姉妹染色分体への侵入は、リコンビナーゼによって触媒されます。この侵入した 3' オーバーハングは、非姉妹染色分体の DNA 鎖をテンプレートとして使用して、DNA 合成を開始します。結果として得られる構造は、クロスストランド交換またはホリデージャンクションとして知られています。このホリデー ジャンクションは、リコンビナーゼによってキアズマに沿って引っ張られます。
図 2:ホリデー ジャンクション
組換えと交差の違い
定義
組み換え: 親とは異なる形質の組み合わせを含む子孫の生産は、組換えとして知られています。
交差: シナプス中の非姉妹染色分体間の DNA セグメントの交換は、交差として知られています。
対応
組換え: 交差は遺伝子組換えにつながります。
交差: シナプスはクロスオーバーにつながります。
機能
組み換え: 組換えにより、子孫の間に遺伝的変異が生じます。また、減数分裂中の二本鎖切断の修復メカニズムとしても機能します。
クロスオーバー: 交差は、染色体間の遺伝子組換えに影響を及ぼします。
結論
組換えと交差は、シナプス中に発生する 2 つの密接に関連したイベントです。シナプスの間、相同染色体はシナプトネマ複合体によってしっかりと保持されます。この緊密な保持により、染色体交差が非姉妹染色分体間で発生します。クロスオーバーが発生するポイントは、キアズマとして知られています。遺伝物質の物理的な交換が行われる 4 本鎖構造は、ホリデー ジャンクションとして知られています。遺伝物質の交換は、DNA セグメントを 2 番目の染色体にコピーダウンすることによって非物理的に発生する可能性があります。遺伝物質の交換は、子孫の間で対立遺伝子のバリエーションにつながります。子孫の間で対立遺伝子の異なる組み合わせが形成されることは、組換えとして知られています。組換えは、二重鎖切断を修正するための修復メカニズムとしても機能します。これが組換えと交差の主な違いです。
