आनुवंशिक पुनर्संयोजन प्रकार और तंत्र

आनुवंशिक पुनर्संयोजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा न्यूक्लिक एसिड अणु एक नए अणु को उत्पन्न करने वाले टुकड़ों का आदान-प्रदान करते हैं। यह डीएनए में बहुत आम है, लेकिन आरएनए भी पुनर्संयोजन के लिए एक सब्सट्रेट है। पुनर्संयोजन, उत्परिवर्तन के बाद, आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की पीढ़ी का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है.

डीएनए विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। प्रतिकृति के दौरान, यह दो नए डीएनए अणुओं की पीढ़ी के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। प्रतिलेखन में, यह एक प्रवर्तक द्वारा नियंत्रित विशिष्ट क्षेत्रों से आरएनए अणुओं को उत्पन्न करने की अनुमति देता है.

लेकिन इसके अलावा, डीएनए भी टुकड़ों का आदान-प्रदान करने में सक्षम है। इस प्रक्रिया के माध्यम से नए संयोजन उत्पन्न होते हैं जो दो पिछली प्रक्रियाओं के उत्पाद नहीं हैं, न ही निषेचन के.

किसी भी पुनर्संयोजन प्रक्रिया में शामिल डीएनए अणुओं के टूटने और बंधन शामिल हैं। यह तंत्र भिन्न होता है जिसके आधार पर पुनर्संयोजन सब्सट्रेट, प्रक्रिया में शामिल एंजाइम और इसके निष्पादन का तंत्र है.

पुनर्संयोजन आम तौर पर पूरक क्षेत्रों के अस्तित्व पर निर्भर करता है, समान (यदि समान नहीं है), या पुनर्संयोजन अणुओं के बीच समरूप। इस मामले में कि वे प्रक्रियाओं में पुनर्संयोजन अणुओं को होमोलॉजी द्वारा निर्देशित नहीं करते हैं, यह कहा जाता है कि पुनर्संयोजन सजातीय नहीं है.

यदि गृहविज्ञान में दोनों अणुओं में मौजूद एक बहुत छोटा क्षेत्र शामिल है, तो यह कहा जाता है कि पुनर्संयोजन साइट-विशिष्ट है.

सूची

• 1 परिभाषा
  • 1.1 चियास्म और क्रॉस-लिंकिंग
• आनुवंशिक पुनर्संयोजन के 2 प्रकार
  • 2.1-साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन
  • २.२-होमोलोगस पुनर्संयोजन
  • 2.3 - गैर-घरेलू पुनर्संयोजन
• 3 पुनर्संयोजन का महत्व
  • 3.1 कारण के रूप में महत्व: डीएनए प्रतिकृति और मरम्मत
  • 3.2 एक परिणाम के रूप में महत्व: आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की पीढ़ी
  • ३.३ पुनर्जन्म और स्वास्थ्य
• 4 संदर्भ

परिभाषा

जिसे हम पुनर्संयोजन में समरूपता कहते हैं, जरूरी नहीं कि भाग लेने वाले अणुओं के विकासवादी मूल के लिए ही हो। हम न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में समानता की डिग्री के बारे में अधिक बात कर रहे हैं.

गैर-पुनर्संयोजन पुनर्संयोजन, उदाहरण के लिए, अर्धसूत्रीविभाजन प्रक्रिया के दौरान यूकेरियोट्स में होता है। निस्संदेह, एक ही कोशिका में गुणसूत्रों के जोड़े के बीच से अधिक समरूपता नहीं हो सकती है.

यही कारण है कि उन्हें समरूप गुणसूत्र कहा जाता है। हालांकि, ऐसे मामले हैं जिनमें एक सेल का डीएनए एक विदेशी डीएनए के साथ सामग्री का आदान-प्रदान करता है। ये डीएनए पुनर्संयोजन के समान होने चाहिए, लेकिन इसे प्राप्त करने के लिए उन्हें एक ही पूर्वज (होमोलॉजी) को साझा करने की आवश्यकता नहीं है.

चियास्म और क्रॉस-लिंकिंग

दो डीएनए अणुओं के बीच मिलन और आदान-प्रदान की साइट को चियास्म कहा जाता है, और इस तरह की प्रक्रिया, क्रॉसलिंकिंग। संभोग के दौरान, भाग लेने वाले डीएनए के बीच बैंड का आदान-प्रदान सत्यापित किया जाता है.

यह एक संयोग उत्पन्न करता है, जो दो डीएनए अणु एक में शारीरिक रूप से एकजुट होते हैं। जब संयोग "हल" होता है, तो दो अणु उत्पन्न होते हैं, आम तौर पर बदल दिए जाते हैं (पुनः संयोजक).

"हल करें", पुनर्संयोजन के संदर्भ में, एक संयोग के डीएनए अणु घटकों को अलग करना है.

आनुवंशिक पुनर्संयोजन के प्रकार

-साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन

साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन में, दो डीएनए अणु, आम तौर पर गैर-होमोलॉगस, दोनों के लिए एक सामान्य अनुक्रम है। यह अनुक्रम एक विशिष्ट स्पाइसिंग एंजाइम द्वारा लक्षित होता है.

एंजाइम, इस क्रम को पहचानने में सक्षम और दूसरा नहीं, दोनों अणुओं में एक विशेष साइट पर इसे काटता है। कुछ अन्य कारकों की मदद से, यह दो भाग लेने वाले अणुओं के डीएनए बैंड का आदान-प्रदान करता है और एक संयोग बनाता है.

एस्केरिचिया कोलाई और लंबोदर

यह जीवाणु के जीनोम के बीच संयोग के गठन का आधार है एस्केरिचिया कोलाई और बैक्टीरियोफेज लैम्ब्डा का। एक बैक्टीरियोफेज एक वायरस है जो बैक्टीरिया को संक्रमित करता है.

इस संयोग का गठन वायरस के जीनोम में एन्कोडेड एक एंजाइम द्वारा किया जाता है: लैम्ब्डा इंटीग्रेज। यह सामान्य अनुक्रम कहलाता है attP वायरस के परिपत्र जीनोम में, और attB जीवाणु में.

दोनों अणुओं में दोनों अनुक्रमों को काटकर, यह मुक्त खंड उत्पन्न करता है, बैंड का आदान-प्रदान करता है और दो जीनोम को एकजुट करता है। एक बड़ा वृत्त बनता है, या संयोग बनता है.

संयोग से, वायरस के जीनोम को जीवाणु जीनोम द्वारा निष्क्रिय रूप से ले जाया जाता है, जिसके साथ यह प्रतिकृति करता है। इस स्थिति में यह कहा जाता है कि वायरस प्रोवोवायरस की स्थिति में है, और यह जीवाणु उसी के लिए लाइसोजेनिक है.

उलटा प्रक्रिया, यानी, संयोग संकल्प, कई पीढ़ियों तक ले सकता है - या यहां तक ​​कि नहीं भी हो सकता है। हालांकि, अगर यह किया जाता है, तो यह एक अन्य प्रोटीन द्वारा एंजाइमेटिक रूप से मध्यस्थता है, जिसे वायरस जीनोम द्वारा उत्सर्जित किया जाता है जिसे एक्सिसिएनासा कहा जाता है। जब ऐसा होता है, तो वायरस संयोग से अलग हो जाता है, पुन: सक्रिय हो जाता है और सेल लसीका का कारण बनता है.

-सजातीय पुनर्संयोजन

सामान्यीकृत पुनर्संयोजन

सजातीय पुनर्संयोजन को डीएनए अणुओं के बीच सत्यापित किया जाता है जो पूर्ण या लगभग पूर्ण समानता के कम से कम 40 न्यूक्लियोटाइड साझा करते हैं। पुनर्संयोजन प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए, कम से कम एक एंडोन्यूक्लाइज को भाग लेना चाहिए.

एंडोन्यूक्लियूज एंजाइम होते हैं जो डीएनए में आंतरिक कटौती उत्पन्न करते हैं। कुछ इसे डीएनए को नीचा दिखाने के लिए आगे बढ़ते हैं। अन्य, जैसा कि पुनर्संयोजन के मामले में है, डीएनए में एक दंत उत्पन्न करने के लिए ऐसा करते हैं.

यह अद्वितीय निक आपको एक एकल डीएनए बैंड को एक मुक्त अंत के साथ संसाधित करने की अनुमति देता है। यह मुक्त अंत, एक पुनः संयोजक द्वारा निर्देशित, एक एकल बैंड को एक डबल डीएनए पर आक्रमण करने की अनुमति देता है, जो इसके समान निवासी को विस्थापित करता है.

यह एक दाता डीएनए अणु ("हमलावर") और एक अन्य प्राप्तकर्ता के बीच, पार करने का बिंदु है.

एंजाइम (पुनः संयोजक) जो आक्रमण और बैंड के आदान-प्रदान की प्रक्रिया को अंजाम देता है एस्केरिचिया कोलाई इसे RecA कहा जाता है। प्रोकैरियोट्स में अन्य समरूप प्रोटीन होते हैं, जैसे कि आर्किया में राडा। यूकेरियोट्स में, बराबर एंजाइम को RAD51 कहा जाता है.

एक बार हमलावर गिरोह निवासी को विस्थापित कर देता है, यह उस बैंड के साथ बातचीत करता है जो दाता अणु में सरल रहता था। दोनों बिंदुओं को एक लिगेज की कार्रवाई द्वारा सील कर दिया जाता है.

अब हमारे पास हाइब्रिड बैंड (एक दाता बैंड और विभिन्न उत्पत्ति के एक रिसेप्टर बैंड) से डीएनए है, जो दाता डीएनए और प्राप्तकर्ता डीएनए द्वारा फ्लैंक किए गए हैं। क्रॉसिंग पॉइंट (चियासास) कम से कम 200 बीपी दोनों दिशाओं में चलते हैं.

प्रत्येक क्रॉस-लिंकिंग बिंदु रूपों को हॉलिडे संरचना (एक पुनर्संयोजन घटना से उत्पन्न क्रूसिफ़ॉर्म डीएनए) के रूप में जाना जाता है.

इस क्रूसिफ़ॉर्म डीएनए को अन्य एंडोन्यूक्लाइज़ द्वारा हल किया जाना चाहिए। इस संरचना के हाइब्रिड या काइमेरिक डीएनए को दो तरीकों से हल किया जा सकता है। यदि दूसरा एंडोन्यूक्लियोटाइड कट उसी बैंड में होता है जिसमें पहले एक हुआ, तो पुनर्संयोजन उत्पन्न नहीं होता है। यदि दूसरा बैंड दूसरे बैंड में होता है, तो परिणामी उत्पाद पुनः संयोजक होते हैं.

पुनर्नवीनीकरण वी (डी) जे

यह एक प्रकार का दैहिक पुनर्संयोजन (मेयोटिक नहीं) है जो प्रतिरक्षा प्रणाली के एंटीबॉडी की भारी परिवर्तनशीलता में पीढ़ी में योगदान देता है.

यह पुनर्संयोजन जीन के विशेष टुकड़ों में सत्यापित होता है जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के लिए कोड होते हैं जो उन्हें परिभाषित करते हैं। यह बी कोशिकाओं द्वारा किया जाता है और इसमें विभिन्न आनुवंशिक क्षेत्र शामिल होते हैं.

दिलचस्प है, वहाँ परजीवियों की तरह हैं ट्रिपैनोसोमा ब्रूसि एक सतह प्रतिजन में परिवर्तनशीलता बनाने के लिए एक समान पुनर्संयोजन तंत्र को रोजगार। इस तरह, वे मेजबान की प्रतिक्रिया से बच सकते हैं यदि यह "नए" प्रतिजन को पहचानने में सक्षम एंटीबॉडी उत्पन्न करने में विफल रहता है।.

-गैर-घरेलू पुनर्संयोजन

अंत में, पुनर्संयोजन प्रक्रियाएं हैं जो भाग लेने वाले अणुओं की अनुक्रम समानता पर निर्भर नहीं करती हैं। यूकेरियोट्स में, यह बहुत महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, गैर-होमोलॉगस के पुनर्संयोजन.

यह डीएनए के टुकड़े के साथ होता है जो डीएनए में डबल-बैंड ब्रेक होते हैं। इन्हें सेल द्वारा "रिपेयर" किया जाता है ताकि डबल बैंड फटने के साथ समान रूप से अन्य टुकड़ों में शामिल हो सकें.

हालांकि, इन अणुओं को आवश्यक रूप से इस पुनर्संयोजन प्रक्रिया में भाग लेने के लिए समान नहीं होना चाहिए। यह है कि क्षति की मरम्मत करके, कोशिका असंबंधित डीएनए को बांध सकती है, जिससे एक नया (पुनः संयोजक) अणु बन सकता है. 

पुनर्संयोजन का महत्व

एक कारण के रूप में महत्व: डीएनए प्रतिकृति और मरम्मत

प्रतिकृति प्रक्रिया के दौरान और बाद में डीएनए की जानकारी की निष्ठा की गारंटी देता है। इस बेहद लंबे मैक्रोमोलेक्यूल में नए बैंड बनाने की प्रक्रिया के दौरान पुनर्वसन डीएनए की क्षति का पता लगाता है.

जैसा कि प्रत्येक बैंड की अपनी जानकारी होती है, और इसके पूरक के रूप में, पुनर्संयोजन गारंटी देता है कि कोई भी खो नहीं है। प्रत्येक व्यक्ति दूसरे के लिए एक साक्षी के रूप में कार्य करता है। इसी तरह, द्विगुणित जीवों में, एक समरूप गुणसूत्र इसके भाई का साक्षी है, और इसके विपरीत.

दूसरी ओर, एक बार जब डीएनए को दोहराया जाता है, तो इस अणु की क्षति मरम्मत तंत्र विविध होते हैं। कुछ प्रत्यक्ष हैं (सीधे चोट पर कार्य करते हैं) और अन्य अप्रत्यक्ष हैं.

अप्रत्यक्ष मरम्मत तंत्र पुनर्संयोजन पर निर्भर करता है। यही है, एक डीएनए अणु में क्षति को ठीक करने के लिए एक और घरेलू अणु का उपयोग किया जाता है। यह पुनर्संयोजन पुनर्संयोजन में एक सांचे के रूप में कार्य करेगा जिसने क्षति का सामना किया है.

परिणाम के रूप में महत्व: आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की पीढ़ी

पुनरावृत्ति अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान विशाल गुणसूत्र परिवर्तनशीलता बनाने में सक्षम है। दैहिक पुनर्संयोजन भी परिवर्तनशीलता उत्पन्न करता है, जैसा कि कशेरुक में एंटीबॉडी के मामले में.

कई जीवों में अर्धसूत्रीविभाजन गैटिका है। लैंगिक प्रजनन वाले जीवों में, परिवर्तनशीलता उत्पन्न करने के लिए पुनर्संयोजन सबसे शक्तिशाली तरीकों में से एक है.

यह कहना है, सहज उत्परिवर्तन और गुणसूत्रों के अलगाव के लिए पुनर्संयोजन को युग्मक परिवर्तनशीलता के एक और जनरेटर तत्व के रूप में जोड़ना आवश्यक है.

साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन द्वारा बैक्टीरियोफेज जीनोम के एकीकरण, दूसरी ओर, उनके मेजबान बैक्टीरिया के जीनोम रीमॉडेलिंग में योगदान दिया है.

इसने जीवों के इस महत्वपूर्ण समूह की जीनोमिक परिवर्तनशीलता और विकास की पीढ़ी में योगदान दिया है.

पुनर्संयोजन और स्वास्थ्य

हमने पहले ही देखा है कि डीएनए की मरम्मत की जा सकती है, लेकिन यह नहीं कि इससे क्या नुकसान होता है। दरअसल, लगभग हर चीज डीएनए को नुकसान पहुंचा सकती है, जो एक दोषपूर्ण प्रतिकृति के साथ शुरू होती है जिसे ठीक नहीं किया जाता है.

लेकिन इससे परे, डीएनए यूवी प्रकाश, विकिरण विकिरण, सेलुलर श्वसन के मुक्त ऑक्सीजन कट्टरपंथी उत्पाद, और हम क्या खाते हैं, धूम्रपान करते हैं, साँस लेते हैं, खा सकते हैं या स्पर्श कर सकते हैं।.

सौभाग्य से, आपको डीएनए की रक्षा के लिए जीवित रहने की ज़रूरत नहीं है। व्यक्ति को कुछ चीजों का त्याग करना चाहिए, लेकिन बड़ा काम सेल द्वारा ही किया जाता है। डीएनए को नुकसान का पता लगाने के इन तंत्रों और इसकी मरम्मत, जाहिर है एक आनुवंशिक आधार है, और इसकी कमी, भारी परिणाम.

घरेलू पुनर्संयोजन में दोष से संबंधित बीमारियों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, ब्लूम और वर्नर सिंड्रोम, स्तन और अंडाशय का पारिवारिक कैंसर, आदि।.

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