Différence principale - recombinaison vs croisement

La recombinaison et le croisement sont deux processus corrélés, qui conduisent à des variations génétiques parmi la progéniture. Les deux événements se produisent pendant la prophase 1 de la méiose 1 chez les eucaryotes. L'appariement de chromosomes homologues au cours de la prophase 1 permet au croisement de se produire et le croisement entre les chromatides non sœurs, à son tour, permet à la recombinaison de se produire. Le croisement se produit à des points appelés chiasma, qui sont créés entre les chromatides non sœurs. Le chiasma permet l'échange de segments d'ADN entre les chromatides non sœurs. Cet échange de segments d'ADN produit de nouvelles combinaisons d'allèles parmi la progéniture, qui est identifiée comme une recombinaison génétique. Les différence principale entre la recombinaison et le croisement est que la recombinaison est la production de différentes combinaisons d'allèles dans la progéniture tandis que le croisement est l'échange de matériel génétique entre des chromatides non sœurs, l'événement qui produit la recombinaison.

Cet article contient,

1. Qu'est-ce que la recombinaison - Définition, processus, fonction 2. Qu'est-ce que la traversée - Définition, processus, fonction 3. Quelle est la différence entre la recombinaison et le croisement

Qu'est-ce que la recombinaison

La production de descendants avec différentes combinaisons de traits par rapport à leurs parents est connue sous le nom de recombinaison en génétique. La recombinaison génétique est souvent un processus naturel. La recombinaison génétique eucaryote se produit pendant la prophase 1 de la méiose 1. La méiose est le processus de production de gamètes pour la reproduction sexuée. Les variations de gènes dans les gamètes conduisent à la production d'une descendance génétiquement variée.

La recombinaison génétique eucaryote se produit par l'appariement de chromosomes homologues, suivi de l'échange d'informations génétiques entre les chromatides non sœurs. L'appariement de chromosomes homologues est connu sous le nom de synapsis. L'échange d'informations génétiques peut se produire soit par transfert physique, soit par transfert non physique. Le transfert physique de l'information génétique se produit par l'échange de segments chromosomiques entre chromatides non sœurs. D'un autre côté, des sections de matériel génétique d'un chromosome peuvent être copiées sur un autre chromosome sans échanger physiquement les parties des chromosomes. Cette copie de l'information génétique se fait par annelage de brin dépendant de la synthèse (SDSA), qui permet l'échange d'informations, mais pas l'échange physique de morceaux d'ADN. Les double jonction Holliday (DHJ) est un autre modèle de copie d'informations génétiques, conduisant au transfert non physique d'informations génétiques. Les voies SDSA et DHJ sont initiées par une rupture ou une rupture double brin, suivie par l'invasion de brins pour démarrer la copie de l'information génétique. Ainsi, les voies SDSA et DHJ sont considérées comme des mécanismes de réparation. La copie des informations peut être de type non croisé (NCO) ou croisé (CO) des régions flanquantes. Pendant le type NCO, une réparation du brin cassé se produit, un seul chromosome, qui détient la cassure double brin, est transféré avec la nouvelle information. Au cours du type CO, les deux chromosomes sont transférés avec de nouvelles informations génétiques. Les modèles SDSA et DHJ sont décrits dans la figure 1.

Figure 1: Recombinaison homologue

Au cours de la mitose, l'échange de matériel génétique peut se produire entre les chromatides sœurs une fois la réplication de l'ADN terminée à l'interphase. Mais, de nouvelles combinaisons d'allèles ne sont pas produites car l'échange se produit entre des molécules d'ADN identiques, qui sont produites par la réplication.

Les recombinases sont la classe d'enzymes qui catalysent la recombinaison génétique. La recombinase RecA se trouve dans E. coli. Chez les bactéries, la recombinaison se produit par la mitose et le transfert de matériel génétique entre leurs organismes. Chez les archées, RadA est l'enzyme recombinase, qui est un orthologue de RecA. Chez la levure, RAD51 se trouve sous forme de recombinase et DMC1 se trouve sous forme de recombinase méiotique spécifique.

Qu'est-ce qui traverse

L'échange de segments d'ADN entre chromatides non sœurs au cours de la synapse est connu sous le nom de croisement. Le croisement se produit pendant la prophase 1 de la méiose 1. Il facilite la recombinaison génétique en échangeant l'information génétique et en produisant de nouvelles combinaisons d'allèles.

La synapsis d'une paire de chromosomes homologues est obtenue par la formation de deux complexes synaptonémiques entre les deux bras p et q de chaque chromosome. Cette tenue serrée des deux chromosomes homologues permet l'échange d'informations génétiques entre les deux chromatides non-soeurs. Les chromatides non sœurs contiennent des régions d'ADN correspondantes, qui peuvent être échangées via des régions de chiasmata. Le chiasma est une région de type X, où les deux chromatides non sœurs sont réunies lors du croisement. La formation du chiasma stabilise les bivalents ou les chromosomes jusqu'à leur ségrégation à la métaphase 1.

Le croisement est initié par la décomposition de régions d'ADN similaires qui se produisent dans la paire de chromosomes homologues. Des cassures double brin peuvent être introduites dans la molécule d'ADN soit par la protéine Spo11, soit par des agents endommageant l'ADN. Ensuite, les extrémités 5' des bords de l'ADN sont digérées par des exonucléases. Cette digestion introduit des surplombs 3 'dans les bords d'ADN des brins d'ADN. Les surplombs 3' simple brin sont recouverts de recombinases, Dmc 1 et Rad51, produisant des filaments de nucléoprotéines. L'invasion de ce surplomb 3' dans la chromatide non-soeur est catalysée par les recombinases. Ce surplomb 3' envahi amorce la synthèse d'ADN, en utilisant le brin d'ADN de la chromatide non-soeur comme matrice. La structure résultante est connue sous le nom d'échange croisé ou de jonction Holliday. Cette jonction Holliday est entraînée le long du chiasma par des recombinases.

Figure 2: Un carrefour Holliday

Différence entre recombinaison et croisement

Définition

Recombinaison: La production d'une progéniture qui contient différentes combinaisons de traits par rapport à leurs parents est connue sous le nom de recombinaison.

Traverser: L'échange de segments d'ADN entre chromatides non sœurs au cours de la synapse est connu sous le nom de croisement.

Correspondance

Recombinaison: Le croisement conduit à la recombinaison génétique.

Traverser: Synapsis conduit à la traversée.

Fonction

Recombinaison: La recombinaison produit une variation génétique parmi la progéniture. Il fonctionne également comme un mécanisme de réparation des cassures double brin pendant la méiose.

Traverser: Le croisement exerce sur la recombinaison génétique entre les chromosomes.

Conclusion

La recombinaison et le croisement sont deux événements étroitement liés qui se produisent pendant la synapse. Au cours de la synapse, les chromosomes homologues sont étroitement maintenus par les complexes synaptonémiques. Ce maintien serré permet au croisement chromosomique de se produire entre les chromatides non sœurs. Le point où se produit le croisement est connu sous le nom de chiasma. La structure à quatre brins où se produit l'échange physique de matériel génétique est connue sous le nom de jonction Holliday. L'échange de matériel génétique peut se produire de manière non physique par la copie de segments d'ADN dans un deuxième chromosome. L'échange de matériel génétique conduit aux variations des allèles parmi la progéniture. La formation de différentes combinaisons d'allèles parmi la progéniture est connue sous le nom de recombinaison. La recombinaison fonctionne également comme un mécanisme de réparation pour corriger les cassures double brin. C'est la principale différence entre la recombinaison et le croisement.

Référence:1. "Recombinaison génétique." Wikipédia. Fondation Wikimedia, 14 mars 2017. Web. 16 mars 2017.2. « Croisement chromosomique ». Wikipédia. Fondation Wikimedia, 13 mars 2017. Web. 16 mars 2017.

Courtoisie d'image: 1. "Recombinaison homologue" Par Harris Bernstein, Carol Bernstein et Richard E. Michod - Chapitre 19 dans la réparation de l'ADN. Rédactrice Inna Kruman. Éditeur ouvert InTech. DOI: 10.5772/25117 (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia2. « Mao-4armjunction-schematic » Par Chengde Mao – Mao, Chengde (décembre 2004). « L'émergence de la complexité: les leçons de l'ADN ». PLoS Biologie 2 (12): 2036-2038. DOI: 10.1371/journal.pbio.0020431. ISSN 1544-9173. (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia