DNA重组的方式有哪些?
本质上,DNA重组是指基因重组,也称为遗传重排,是指两个不同的姐妹染色体之间的遗传物质交换。DNA重组会给后代带来不同于任何父母的新特征。真核生物减数分裂过程中的DNA重组产生新的遗传信息,这些信息可以从父母传给后代。大多数DNA重组是自然发生的。
真核生物减数分裂中的DNA重组涉及同源染色体的配对和随后染色体之间的信息交换。信息交换可以通过复制来完成,也可以通过DNA链的断裂和修复来完成。在减数分裂和有丝分裂中,相似的DNA分子(同源序列)之间发生重组。在减数分裂中,非姐妹同源染色体相互配对,导致非姐妹同源染色体之间的DNA重组。在减数分裂分裂细胞和有丝分裂细胞中,同源染色体之间重组是DNA修复的常见机制。
基因转化——复制同源序列的过程,也属于DNA重组。
DNA重组和重组DNA的修复也发生在无性细菌和古细菌中。
可以在实验室(体外)环境中人工诱导DNA重组,以产生用于疫苗开发的重组DNA。
染色体交换
真核生物染色体交换促进减数分裂过程中的DNA重组。交换过程导致后代具有与父母不同的基因组合,偶尔会产生新的嵌合等位基因。DNA重组引起的基因重排增加了遗传变异。
染色体交叉涉及遗传自父母的成对染色体之间的重组,通常发生在减数分裂期间。前期I(粗线期)时,四个染色单体相互紧密群集,两对染色单体上的同源位点可以相互紧密配对,可以交换遗传信息。因为重组可以发生在染色体的任何位置,概率很小,所以两个基因座之间的重组频率取决于它们之间的距离。因此,对于同一条染色体上足够远的基因,交换能力足以破坏等位基因之间的相关性。
梅塞尔森·拉丁
在基因转化中,一条染色体上的部分遗传物质被复制到另一条染色体上,但提供这部分遗传物质的染色体序列没有改变。在减数分裂DNA重组的位点,基因转化以高频率发生。真菌杂交通常研究基因转化?其中,可以方便地观察到单次减数分裂的四种产物。
非同源重组
在基因转化中,一条染色体上的部分遗传物质被复制到另一条染色体上,但提供这部分遗传物质的染色体序列没有改变。在减数分裂DNA重组的位点,基因转化以高频率发生。真菌杂交通常研究基因转化?其中,可以方便地观察到单次减数分裂的四种产物。
减数分裂重组
减数分裂前期出现的四个染色单体中的两个(前期I)相互配对,可以相互作用。双链断裂引发重组。其他类型的DNA损伤也可能引发重组。例如,由交联剂如丝裂霉素C引起的链间交联可以通过HRR修复以启动重组。
有两种重组产物:染色体侧翼区域交换的“杂交”(CO)型和染色体侧翼区域不交换的“非杂交”(NCO)型。共型重组通过DHJ途径形成两个“霍利迪连接”,每个连接中的两个参与染色单体之间存在单链交换。NCO重组体通过一种称为“合成依赖性链退火”(SDSA)的方法产生。NCO/SDSA类型的重组事件似乎比CO/DHJ类型的重组事件更常见。