重组与交叉的区别

主要区别 - 重组与交叉

重组和交叉是两个相关的过程，导致后代之间的遗传变异。这两个事件都发生在真核生物减数分裂 1 的前期 1 期间。前期 1 中同源染色体的配对使交叉发生，非姐妹染色单体之间的交叉反过来又使重组发生。交叉发生在称为交叉点的点上，交叉点是在非姐妹染色单体之间产生的。 Chiasma 允许非姐妹染色单体之间的 DNA 片段交换。这种 DNA 片段的交换在后代之间产生了新的等位基因组合，这被确定为基因重组。这 主要区别 重组和交叉之间是 重组是在后代中产生不同的等位基因组合，而交叉是非姐妹染色单体之间遗传物质的交换，产生重组的事件.

这篇文章包含，

1.什么是重组 – 定义、过程、功能 2.什么是穿越 – 定义、过程、功能 3、重组和交叉有什么区别

什么是重组

与父母相比，具有不同特征组合的后代的产生在遗传学中被称为重组。基因重组通常是一个自然过程。真核基因重组发生在减数分裂 1 的前期 1。减数分裂是为有性生殖产生配子的过程。配子中基因的变异导致产生遗传变异的后代。

真核基因重组通过同源染色体配对发生，然后是非姐妹染色单体之间的遗传信息交换。同源染色体配对称为突触。遗传信息的交换可以通过物理转移或非物理转移发生。遗传信息的物理转移是通过非姐妹染色单体之间染色体片段的交换发生的。另一方面，一条染色体中的遗传物质部分可以复制到另一条染色体上，而无需物理交换染色体的部分。这种遗传信息的复制是通过 依赖于合成的链退火 (SDSA)，这允许交换信息，但不允许 DNA 片段的物理交换。这 双霍利迪路口 (DHJ) 通路是复制遗传信息的另一种模式，导致遗传信息的非物理转移。 SDSA 和 DHJ 通路均由间隙或双链断裂启动，随后是链的侵入以开始复制遗传信息。因此，SDSA 和 DHJ 途径都被认为是修复机制。信息的向下复制可以是侧翼区域的非交叉 (NCO) 或交叉 (CO) 类型。在 NCO 型期间，会发生断裂链的修复，只有一条保留双链断裂的染色体与新信息一起转移。在 CO 型期间，两条染色体都带有新的遗传信息。 SDSA 和 DHJ 模型如图 1 所示。

图 1：同源重组

在有丝分裂期间，DNA 复制在间期完成后，姐妹染色单体之间会发生遗传物质的交换。但是，不会产生新的等位基因组合，因为交换发生在复制产生的相同 DNA 分子之间。

重组酶是一类催化基因重组的酶。重组酶 RecA 存在于大肠杆菌中。在细菌中，重组通过有丝分裂和生物体之间遗传物质的转移发生。在古细菌中，发现 RadA 作为重组酶，它是 RecA 的直系同源物。在酵母中，RAD51 被发现是一种重组酶，DMC1 被发现是一种特定的减数分裂重组酶。

什么是穿越

突触期间非姐妹染色单体之间 DNA 片段的交换被称为交叉。交换发生在减数分裂 1 的前期 1。它通过交换遗传信息和产生新的等位基因组合来促进遗传重组。

同源染色体对的突触是通过在每个染色体的两个 p 臂和 q 臂之间形成两个联会复合物来实现的。两条同源染色体的这种紧密结合允许在两条非姐妹染色单体之间交换遗传信息。非姐妹染色单体包含匹配的 DNA 区域，可以通过交叉区域进行交换。交叉是一个类似 X 的区域，两个非姐妹染色单体在交叉过程中连接在一起。交叉的形成稳定了二价体或染色体，直到它们在中期 1 分离。

交换是由同源染色体对内发生的相似 DNA 区域的分解引发的。双链断裂可以通过 Spo11 蛋白或 DNA 损伤剂引入 DNA 分子。然后，DNA 边缘的 5' 端被外切核酸酶消化。这种消化将 3' 突出端引入 DNA 链的 DNA 边缘。单链 3' 突出端被重组酶 Dmc 1 和 Rad51 包被，产生核蛋白丝。这个 3' 突出端侵入非姐妹染色单体是由重组酶催化的。使用非姐妹染色单体的 DNA 链作为模板，这种侵入的 3' 突出端引发了 DNA 合成。由此产生的结构被称为交叉链交换或霍利迪连接。这个霍利迪连接被重组酶沿着交叉拉动。

图 2：霍利迪路口

定义

重组： 与父母相比，包含不同特征组合的后代的产生称为重组。

穿越： 突触期间非姐妹染色单体之间 DNA 片段的交换被称为交叉。

一致

重组： 交叉导致基因重组。

穿越： 突触导致交叉。

功能

重组： 重组在后代之间产生遗传变异。它还可以作为减数分裂期间双链断裂的修复机制。

穿越： 交叉作用于染色体之间的遗传重组。

结论

重组和交叉是突触期间发生的两个密切相关的事件。在联会期间，同源染色体被联会复合物紧紧地固定住。这种紧密的控制允许非姐妹染色单体之间发生染色体交叉。发生交叉的点称为交叉点。发生遗传物质物理交换的四链结构称为霍利迪连接。遗传物质的交换可以通过将 DNA 片段复制到第二条染色体中而以非物理方式发生。遗传物质的交换导致后代之间等位基因的变异。后代之间等位基因的不同组合的形成称为重组。重组也可作为修复双链断裂的修复机制。这是重组和交叉之间的主要区别。

参考：1。 “基因重组。”维基百科。维基媒体基金会，2017 年 3 月 14 日。网络。 2017 年 3 月 16 日。 “染色体交叉。”维基百科。维基媒体基金会，2017 年 3 月 13 日。网络。 2017 年 3 月 16 日。

图片提供：1。 “同源重组”，作者：Harris Bernstein、Carol Bernstein 和 Richard E. Michod – DNA 修复第 19 章。因娜克鲁曼编辑。 InTech 开放出版商。 DOI：10.5772/25117（CC BY 3.0），来自 Commons Wikimedia2。 “Mao-4armjunction-schematic” 作者：承德毛 – 承德毛（2004 年 12 月）。 “复杂性的出现：DNA 的教训”。 PLoS 生物学 2 (12)：2036-2038。 DOI：10.1371/journal.pbio.0020431。 ISSN 1544-9173。（CC BY 2.5）通过Commons Wikimedia