Рекомбинация — перераспределение генетического материала ( ДНК или РНК ) путём разрыва и соединения разных молекул, приводящее к появлению новых комбинаций генов или других нуклеотидных последовательностей . В широком смысле слова включает в себя не только рекомбинацию между молекулами ДНК , но и перекомбинацию (сортировку) генетического материала на уровне целых хромосом или ядер , а также обмен плазмидами между клетками.

Рекомбинация, наряду с репликацией ДНК , транскрипцией РНК и трансляцией белков , относится к фундаментальным, рано возникшим в процессе эволюции , процессам.

Типы рекомбинации

Гомологичная рекомбинация

Гомологичная рекомбинация основана на спаривании комплементарных оснований и поэтому требует протяженной гомологии между рекомбинирующими последовательностями. Она приводит к обмену равными частями гомологичных молекул. В живых организмах она происходит при:

• Кроссинговере в ходе мейоза для создания разнообразия комбинаций генов , в частности, при формировании гамет .
• Репарации двухцепочных разрывов хромосом , в том числе для продолжения репликации в случае остановки репликационной вилки у эукариот , бактерий и архей .
• Горизонтальном переносе генов бактерий и вирусов

Сайт-специфическая рекомбинация

Сайт-специфическая рекомбинация — тип рекомбинации, которая происходит по локусу, фланкированному двумя специфическими мотивами с инвертированными повторами (рекомбинационными сайтами) в пределах очень коротких участков гомологии (30-200 п.н.). С этими сайтами и связываются обеспечивающие рекомбинацию белки . Как правило эти мотивы одинаковые, но не всегда. Её роль:

• обеспечивает интеграцию (включение) ДНК умеренных фагов (например, фага лямбда ) в хромосомы бактерий
• обеспечивает инверсию отдельных участков ДНК в хромосомах бактерий и бактериофагов и в плазмидах дрожжей

Транспозиция

Транспозиция — обширная группа рекомбинационных процессов, происходящих при перемещении транспозонов — подвида мобильных генетических элементов .

Незаконная рекомбинация

К незаконной рекомбинации относят все рекомбинационные процессы, происходящие без гомологии между молекулами ДНК . Наиболее изученный пример — репарация двухцепочечных разрывов с негомологичным соединением концов . Именно негомологичное соединение концов обеспечивает перестройки в последовательностях ДНК , кодирующих иммуноглобулины ( V(D)J-рекомбинация ).

См. также

• Вектор (молекулярная биология)
• Химерный вирус
• Антигенная изменчивость

Примечания