Descargar 3,1 mb - U

n
22-10-2010
Recombinación
ina
Dra. Jennifer Alcaíno G.
Octubre 2010
ció
Cromosomas
homólogos
Mutación
(nuevos alelos)
Variación genética
mb
¿Cómo ocurre en la célula?
co
Recombinación
(nuevas combinaciones de genes)
Modelo de Holliday
Recombinación Homóloga
(o Recombinación general)
Proceso por el cual la información genética se ve redistribuida,
tras el intercambio de secuencias de nucleótidos entre dos
Re
cadenas de DNA homólogas.
Robin Holliday (1932 - )
Ph.D Genetics
(Modelo ~ 1964)
→ Intercambio de información genética entre dos cromosomas.
→ Reparación de quiebres de doble hebra.
→ Segregación de los cromosomas en meiosis.
http://www.robinholliday.com/
1
n
22-10-2010
Modelo de Holliday
(1964)
Resolución estructura de Holliday
ció
(a) 2 cadenas dsDNAhomólogas.
(b) Una hebra de cadacadena de dsDNA
se corta (de la misma polaridad).
(c) Los extremos libres se unen a la hebra
equivalente de la doble hélice
correspondiente. (Punto de intersección o
ramificación).
(d) Ligado (estructura de Holliday).
Generación del Heterodúplice.
(e) Desplazamiento del punto de
intersección (“branch migration”).
Extensión del Heterodúplice.
Recombinante sin
Entrecruzamiento (90 %)
Modelo de Holliday
co
mb
Estructura de Holliday
Recombinante con
Entrecruzamiento (10 %)
ina
(f) Resolución.
Re
Resolución estructura de Holliday
2
n
22-10-2010
Modelo del quiebre de doble hebra (Jack Sz os tak, Terry Orr-W eaver y Rodney
ció
Roths tein).
1. Corte en las dos hebras de un dsDNA
(quiebre de hebra doble) y procesamiento
de los extremos.
2. Invasión de la cola 3’ a DNA homólogo
(sin corte).
3. Síntesis de DNA de una hebra.
4. Síntesis de DNA de la otra hebra.
* Ligado (formación 2
estructuras de Holliday).
Modelo de Meselson-Radding
(a) Corte en una hebra en dsDNA(quiebre
de hebra simple).
(b) DNApol desplaza a la hebra de DNA
Modelo del quiebre de doble hebra (Jack Sz os tak, Terry Orr-W eaver y Rodney
Roths tein).
mb
que a su vez
ina
* Resolución.
(c) invade y desplaza a hebraequivalente
en el homólogo (“D-loop”).
(d) La hebra desplazada es degradada.
(e) Ligado: completa la estructura de
Holliday y desplazamiento del punto de
Re
co
intersección (“branch migration”).
(f) Resolución.
Modelo del quiebre de doble hebra
Holliday (“double nick”)
Meselson-Radding (“single nick”)
3
n
22-10-2010
Modelo del quiebre de doble hebra (meiosis)
Conversión Génica
mb
http://www.youtube.com/watch?v=hpHVryxV4UU
ina
ció
Conversión Génica
co
(a) Two DNA molecules. (b) Gene conversio n - the red DNA donates part of its genetic information (e-e'
region) to the blue DNA. (c) DNA crossover - the twoDNAs exchange part of their genetic information (ff' and F-F').
Conversión Génica
Conversión Génica
No todos los eventos de recombinación llevan a la formación de
“recombinantes con entrecruzamiento”. Sin embargo, los
“recombinantes sin entrecruzamiento (o patch-like)” también
pueden tener consecuencias genéticas.
Re
Conversión génica:
• Un alelo se “pi erd e”, porque es remplazado por el al elo
alternativo.
• Transferencia no recíproca de información genética.
El entrecruzamiento y la conversión génica son
resultados de la recombinación.
An origin of gene conversion. (a) Heteroduplexes formed by the resolution of Holliday
structure or by other mechanisms. (b) The blue DNAuses the invaded segment (e') as
template to "correct" the mismatch, resulting in gene conversion. (c) Both DNA
molecules use their original sequences as template to correct the mismatch. Gene
conversion does not occur.
4
n
22-10-2010
DSBs (Quiebres de Doble Hebra de DNA)
Conversión Génica
*Forma más letal de daño a DNA.
ció
*Mecanismos de reparación de DSBs:
1. Unión de extremos no homólogos (Non-Homologous End-Joining, NHEJ).
2. Recombinación Homóloga (HR) →Mecanismo Predominante.
1. NHEJ
Quiebre de doble hebra (DSB)
co
mb
Conversión Génica
W yman y cols., 2004
ina
Aylon and Kupiec, 2004
2. HR
Re
Conversión Génica
Quiebre de doble hebra (DSB)
5
n
22-10-2010
Mecanismo enzimático de la Recombinación
Quiebre de doble hebra (DSB)
ció
(Proteínas RecB, RecC y RecD:
helicasa y nucleasa)
ina
Sitio chi: 5’ GCTGGTGG 3’ (Cada ~ 64 kb).
Mecanismo enzimático de la Recombinación
co
mb
RecA (Rad51):
Re
Mecanismo enzimático de la Recombinación
Mecanismo enzimático de la Recombinación
RecA (Rad51):
6
n
22-10-2010
Mecanismo enzimático de la Recombinación
ina
ció
Mecanismo enzimático de la Recombinación
co
mb
Mecanismo enzimático de la Recombinación
Re
Mecanismo enzimático de la Recombinación
RuvAy B: motor dependiente de ATP
Mecanismo enzimático de la Recombinación
7
n
22-10-2010
ció
Mecanismo enzimático de la Recombinación
ina
Resolución:
RuvC corta en una secuencia consenso: 5’- (A/T)TT(G/C)-3’
Mecanismo enzimático de la Recombinación
Re
co
mb
http://bcs.whfreeman.com/pierce2e/pages/bcsmain.asp?v=chapter&s=12000&n=00020&i=12020.05&o=|00PRS|00510|00570|00
520|00530|00540|00550|00560|00580|00590|00010|00020|00030|00040|0005
0|01000|02000|03000|04000|05000|06000|07000|08000|09000|10000|11000|
12000|13000|14000|15000|16000|17000|18000|19000|20000|21000|22000|23
000|99000|&ns=0
8
Bibliografía Recomendada:
Klug W. S., Cummings M. R., Spencer C. A., Palladino M. A. (2009). Concepts of
Genetics. Ninth Edition. Pearson/Benjamin Cummings,Inc.
Griffiths A. J., Wessler S. R., lewontin R. C., Carroll S. B. (2008). Introduction to
Genetics Analysis. 9 TH edition. W. H.Freeman and Company,New York.
Pierce B. A. (2008). Genetics. A conceptual Approach. Third Edition. W. H. Freeman and
Company, New York.
Tamarin R. (2001). Principles of Genetics. Seventh Edition.The McGraw-Hill Companies.
Re
co
mb
ina
Krebs J., Goldstein E.,KilpatickS. (2011). Lewin´s Genes X. Jones and Bartlett Publishers.
ció
n
22-10-2010
9