Sự khác biệt cơ bản giữa tái tổ hợp tương đồng và tái tổ hợp không tương đồng là sự tái tổ hợp tương đồng diễn ra thông qua sự xâm nhập sợi để tạo ra nhiễm sắc thể tái tổ hợp, trong khi tái tổ hợp không tương đồng diễn ra thông qua quá trình kết thúc để niêm phong đứt gãy sợi kép.
Tái tổ hợp là một quá trình quan trọng để tiến hóa và đa dạng hóa hệ gen. Quá trình DNA bị hư hỏng được sửa chữa là cơ chế tái tổ hợp di truyền. Tái tổ hợp tương đồng bao gồm một loạt các con đường liên quan đến nhau giúp sửa chữa các đứt gãy DNA sợi đôi và các liên kết chéo giữa các sợi. Tái tổ hợp không tương đồng là một con đường cũng liên quan đến việc sửa chữa chuỗi kép DNA, đặc biệt là ở sinh vật nhân thực bậc cao.
Tái tổ hợp đồng loại là gì?
Tái tổ hợp tương đồng là một kiểu tái tổ hợp di truyền diễn ra trong quá trình meiosis. Các nhiễm sắc thể được ghép đôi từ bố mẹ nam và nữ sắp xếp trong quá trình tái tổ hợp tương đồng để các trình tự DNA tương tự từ các nhiễm sắc thể được ghép nối chéo với nhau. Điều này được gọi là xâm lược sợi. Sự lai tạp như vậy dẫn đến sự xáo trộn vật chất di truyền, gây ra sự biến đổi di truyền giữa các thế hệ con cái. Tái tổ hợp tương đồng chủ yếu được sử dụng để sửa chữa các đứt gãy có hại xảy ra trong DNA thông qua một quá trình được gọi là sửa chữa tái tổ hợp tương đồng. Việc sửa chữa DNA như vậy có xu hướng dẫn đến các sản phẩm không bắt chéo, khôi phục phân tử DNA bị hư hỏng như trước khi đứt gãy sợi đôi.
Hình 01: Tái tổ hợp đồng loại
Tái tổ hợp tương đồng được sử dụng trong quá trình chuyển gen ngang để trao đổi vật chất di truyền giữa các chủng vi khuẩn và vi rút khác nhau. Sự tái tổ hợp tương đồng được bảo tồn giữa tất cả các lĩnh vực cũng như trong virus DNA và RNA. Như vậy, tái tổ hợp tương đồng gần như là một cơ chế sinh học phổ quát. Điều này có liên quan chặt chẽ đến việc tăng tính nhạy cảm với ung thư, nhắm mục tiêu gen và liệu pháp gen. Nó rất cần thiết trong quá trình phân chia tế bào ở sinh vật nhân thực. Tái tổ hợp đồng loại sửa chữa những hư hỏng DNA do bức xạ ion hóa hoặc hóa chất làm hỏng. Ngoài việc sửa chữa DNA, nó cũng giúp tạo ra sự đa dạng di truyền thông qua phân chia tế bào meiotic để trở thành các tế bào giao tử chuyên biệt.
Tái tổ hợp Không đồng loại là gì?
Tái tổ hợp không tương đồng là một con đường sửa chữa các đứt gãy sợi kép DNA. Nó được gọi là không tương đồng vì phần ngắt kết thúc trực tiếp liên kết mà không cần đến khuôn mẫu tương đồng. Con đường này thường được hướng dẫn bởi các chuỗi DNA ngắn được gọi là vi mô. Chúng tồn tại trong các phần nhô ra của sợi đơn ở đầu các đoạn đứt gãy của sợi kép DNA.
Hình 02: Tái tổ hợp không tương đồng
Sự tái kết hợp không tương đồng sẽ sửa chữa điểm gãy một cách chính xác khi những phần nhô ra này hoàn toàn tương thích. Sự tái tổ hợp không tương đồng không thích hợp dẫn đến chuyển vị và dung hợp telomere trong tế bào khối u. Con đường tái tổ hợp không tương đồng tồn tại trong hầu hết các hệ thống sinh học và là con đường sửa chữa đứt gãy sợi kép chủ yếu ở động vật có vú. Trong quá trình ngừng hoạt động của con đường này, các đứt gãy của sợi đôi được sửa chữa bằng một con đường dễ xảy ra lỗi hơn. Việc sửa chữa thông qua con đường này dẫn đến việc xóa trình tự DNA giữa các vi mô. Archaea và vi khuẩn thiếu một con đường không tương đồng. Ngược lại, sinh vật nhân chuẩn sử dụng một số protein trong quá trình tái tổ hợp không tương đồng. Điều này diễn ra trong các bước như kết thúc ràng buộc và kết nối, xử lý kết thúc và thắt chặt.
Điểm giống nhau giữa Tái tổ hợp đồng loại và Tái tổ hợp không tương đồng là gì?
- Tái tổ hợp tương đồng và không tương đồng là con đường tái tổ hợp di truyền.
- Cả hai đều sửa chữa đứt gãy sợi kép trong DNA.
- Tái tổ hợp diễn ra giữa các sợi DNA trong cả hai quá trình.
- Hơn nữa, chúng chủ yếu diễn ra ở sinh vật nhân chuẩn.
- Chúng quan trọng trong việc nhắm mục tiêu gen và liệu pháp gen.
Sự khác biệt giữa Tái tổ hợp đồng loại và Tái tổ hợp không tương đồng là gì?
Tái tổ hợp tương đồng diễn ra thông qua sự xâm lấn sợi để tạo ra các nhiễm sắc thể tái tổ hợp, trong khi tái tổ hợp không tương đồng diễn ra thông qua quá trình xử lý cuối để niêm phong đứt gãy sợi kép. Vì vậy, đây là sự khác biệt cơ bản giữa tái tổ hợp tương đồng và tái tổ hợp không tương đồng. Ngoài ra, sự tái tổ hợp tương đồng diễn ra giữa các sợi DNA dài trong khi sự tái tổ hợp không tương đồng được hướng dẫn bởi các chuỗi DNA ngắn. Hơn nữa, tái tổ hợp tương đồng diễn ra ở sinh vật nhân thực, vi khuẩn và vi rút trong khi tái tổ hợp không tương đồng chủ yếu diễn ra ở sinh vật nhân chuẩn.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa tái tổ hợp tương đồng và tái tổ hợp không tương đồng ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Tái tổ hợp đồng loại và không tương đồng
Tái tổ hợp tương đồng là một kiểu tái tổ hợp di truyền diễn ra trong quá trình meiosis cần có khuôn mẫu. Trong khi đó, tái tổ hợp không tương đồng là một con đường sửa chữa các đứt gãy sợi kép DNA. Nó được gọi là không tương đồng vì phần ngắt kết thúc trực tiếp liên kết mà không cần đến khuôn mẫu tương đồng. Hơn nữa, sự tái tổ hợp tương đồng diễn ra thông qua sự xâm nhập sợi để tạo ra các nhiễm sắc thể tái tổ hợp. Trong khi đó, sự tái tổ hợp không tương đồng diễn ra thông qua quá trình xử lý cuối để niêm phong các đứt gãy sợi kép. Bên cạnh đó, sự tái tổ hợp tương đồng diễn ra giữa các sợi DNA dài và ở sinh vật nhân thực, vi khuẩn và vi rút. Nhưng, sự tái tổ hợp không tương đồng được hướng dẫn bởi các chuỗi DNA ngắn và chủ yếu xảy ra ở sinh vật nhân thực. Vì vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa tái tổ hợp tương đồng và tái tổ hợp không tương đồng.
