Homolog rekombinasyon ve homolog olmayan rekombinasyon arasındaki temel fark, homolog rekombinasyonun rekombinant kromozomlar üretmek için iplik istilası yoluyla gerçekleşmesi, homolog olmayan rekombinasyonun ise çift iplikli kırılmaları kapatmak için son işleme yoluyla gerçekleşmesidir.
Rekombinasyon, genomik evrim ve çeşitlendirme için önemli bir süreçtir. Hasarlı DNA'nın onarıldığı süreç, genetik rekombinasyon mekanizmasıdır. Homolog rekombinasyon, çift zincirli DNA kırıklarını ve zincirler arası çapraz bağları onarmaya yardımcı olan birbiriyle ilişkili bir dizi yoldan oluşur. Homolog olmayan rekombinasyon, özellikle yüksek ökaryotlarda DNA çift sarmal onarımı ile de ilişkili bir yoldur.
Homolog Rekombinasyon Nedir?
Homolog rekombinasyon, mayoz bölünme sırasında gerçekleşen bir tür genetik rekombinasyondur. Erkek ve dişi ebeveynlerden gelen eşleştirilmiş kromozomlar, homolog rekombinasyon sırasında hizalanır, böylece eşleştirilmiş kromozomlardan gelen benzer DNA dizileri birbirinin üzerinden geçer. Bu, iplik istilası olarak bilinir. Bu tür çaprazlamalar, genetik materyalin karıştırılmasıyla sonuçlanır ve yavrular arasında genetik varyasyona neden olur. Homolog rekombinasyon, esas olarak homolog rekombinasyon onarımı adı verilen bir süreçle DNA'da meydana gelen zararlı kırılmaları onarmak için kullanılır. Bu tür DNA onarımı, çapraz olmayan ürünlerle sonuçlanma eğilimindedir ve hasarlı DNA molekülünü çift sarmal kırılmadan önceki haliyle eski haline getirir.
Şekil 01: Homolog Rekombinasyon
Homolog rekombinasyon, yatay gen transferi sırasında çeşitli bakteri ve virüs türleri arasında genetik materyal alışverişi yapmak için kullanılır. Homolog rekombinasyon, DNA ve RNA virüslerinin yanı sıra tüm alanlar arasında korunur. Bu nedenle, homolog rekombinasyon neredeyse evrensel bir biyolojik mekanizmadır. Bu, kansere artan duyarlılık, gen hedefleme ve gen tedavisi ile güçlü bir şekilde ilişkilidir. Ökaryotlarda hücre bölünmesi için gereklidir. Homolog rekombinasyon, iyonlaştırıcı radyasyon veya zararlı kimyasalların neden olduğu DNA hasarlarını onarır. DNA onarımına ek olarak, özel gamet hücreleri haline gelmek için mayotik hücre bölünmesi yoluyla genetik çeşitliliğin üretilmesine de yardımcı olur.
Homolog Olmayan Rekombinasyon Nedir?
Homolog olmayan rekombinasyon, DNA çift zincir kırıklarını onaran bir yoldur. Kopma uçları, homolog bir şablona ihtiyaç duymadan doğrudan bağlandığından homolog olmayan olarak adlandırılır. Bu yolak genellikle mikrohomoloji adı verilen kısa DNA dizileri tarafından yönlendirilir. Bunlar, DNA çift iplik kopmalarının uçlarında tek iplikli çıkıntılarda bulunur.
Şekil 02: Homolog Olmayan Rekombinasyon
Homolog olmayan rekombinasyon, bu çıkıntılar mükemmel uyumlu olduğunda kopmayı doğru bir şekilde onarır. Uygun olmayan homolog olmayan rekombinasyon, tümör hücrelerinde translokasyona ve telomer füzyonuna yol açar. Homolog olmayan rekombinasyon yolu hemen hemen tüm biyolojik sistemlerde bulunur ve memelilerde baskın çift zincirli kırılma onarım yoludur. Bu yolun inaktivasyonu sırasında, çift zincir kırıkları, hataya daha açık bir yolla onarılır. Bu yol üzerinden yapılan onarımlar, mikrohomolojiler arasındaki DNA dizilerinin silinmesine yol açar. Arkeler ve bakteriler homolog olmayan bir yolaktan yoksundur. Buna karşılık, ökaryotlar, homolog olmayan rekombinasyon yolu sırasında bir dizi protein kullanır. Bu, uç bağlama ve bağlama, son işleme ve ligasyon gibi adımlarda gerçekleşir.
Homolog Rekombinasyon ve Homolog Olmayan Rekombinasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Homolog ve homolog olmayan rekombinasyon, genetik rekombinant yollardır.
- Her ikisi de DNA'daki çift zincir kırıklarını onarır.
- Rekombinasyon, her iki işlem sırasında da DNA iplikçikleri arasında gerçekleşir.
- Ayrıca, çoğunlukla ökaryotlarda yer alırlar.
- Gen hedefleme ve gen terapisinde önemlidirler.
Homolog Rekombinasyon ve Homolog Olmayan Rekombinasyon Arasındaki Fark Nedir?
Homolog rekombinasyon, rekombinant kromozomlar üretmek için iplik istilası yoluyla gerçekleşirken, homolog olmayan rekombinasyon, çift iplikli kopmaları kapatmak için son işleme yoluyla gerçekleşir. Dolayısıyla, homolog rekombinasyon ile homolog olmayan rekombinasyon arasındaki temel fark budur. Ayrıca, homolog rekombinasyon, uzun DNA zincirleri arasında gerçekleşirken, homolog olmayan rekombinasyon, kısa DNA dizileri tarafından yönlendirilir. Ayrıca, homolog rekombinasyon ökaryotlarda, bakterilerde ve virüslerde gerçekleşirken homolog olmayan rekombinasyon esas olarak ökaryotlarda gerçekleşir.
Aşağıdaki infografik, yan yana karşılaştırma için homolog rekombinasyon ve homolog olmayan rekombinasyon arasındaki farkları tablo şeklinde sunar.
Özet – Homolog ve Homolog Olmayan Rekombinasyon
Homolog rekombinasyon, mayoz bölünme sırasında bir şablona ihtiyaç duyan bir tür genetik rekombinasyondur. Bu arada, homolog olmayan rekombinasyon, DNA çift sarmal kopmalarını onaran bir yoldur. Kopma uçları, homolog bir şablona ihtiyaç duymadan doğrudan bağlandığından homolog olmayan olarak adlandırılır. Ayrıca, homolog rekombinasyon, rekombinant kromozomlar üretmek için iplik istilası yoluyla gerçekleşir. Oysa homolog olmayan rekombinasyon, çift sarmallı kopmaları kapatmak için son işleme yoluyla gerçekleşir. Ayrıca, uzun DNA zincirleri arasında ve ökaryotlarda, bakterilerde ve virüslerde homolog rekombinasyon gerçekleşir. Ancak, homolog olmayan rekombinasyon, kısa DNA dizileri tarafından yönlendirilir ve esas olarak ökaryotlarda gerçekleşir. Bu, homolog rekombinasyon ile homolog olmayan rekombinasyon arasındaki farkı özetler.
