إعادة التركيب غير الطبيعي

إعادة التركيب غير المتجانسة Ectopic recombination هي نوع غير تقليدي من إعادة التركيب، حيث يحدث العبور بين تسلسلين متماثلين من الحمض النووي يقعان في مواقع كروموسومية غير أليلية. وغالبًا ما ينتج عن هذا النوع من إعادة التركيب إعادة تنظيم كبيرة في الكروموسومات، والتي تكون عادةً ضارة بالكائن الحي.Montgomery, E., B. Charlesworth, and C. H. Langley. 1987. A test for the role of natural selection in the stabilization of transposable element copy number in a population of Drosophila melanogaster. Genet. Res. 49:31–41 ومع ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن إعادة التركيب غير المتجانسة قد تُنتج كروموسومات متحورة يمكن أن تكون مفيدة للكائن الحي.

يمكن أن تحدث إعادة التركيب غير المتجانسة خلال كل من الانقسام المتساوي والانقسام الاختزالي، لكنها تكون أكثر احتمالًا أثناء الانقسام الاختزالي [3]. وهي تحدث بمعدل ملحوظ؛ ففي نوع واحد على الأقل من الخميرة (Saccharomyces cerevisiae)، يكون معدل حدوث إعادة التركيب غير المتجانسة قريبًا جدًا من معدل إعادة التركيب الأليلي (التقليدي).

عندما تكون الأليلات في موقعين جينيين غير متماثلة الزيجوت، تكون إعادة التركيب غير المتجانسة أكثر احتمالًا، أما إذا كانت متماثلة الزيجوت فمن المرجح أن يحدث إعادة تركيب أليلي بدلًا منها. ولا يشترط هذا النوع من إعادة التركيب أن تكون المواقع الجينية قريبة من بعضها؛ إذ يمكن أن يحدث بين مناطق بعيدة على نفس الكروموسوم، كما تم رصده أيضًا بين كروموسومات متعددة.

كذلك، لا يتطلب هذا النوع من إعادة التركيب درجة عالية من التماثل بين التسلسلات، فقد قُدِّر أن الحد الأدنى اللازم لحدوثه قد يصل إلى نحو 2.2 كيلوبايت من تسلسلات DNA المتماثلة.

في الخلايا الجسدية لنبات التبغ ، يبدو أن إعادة التركيب الناجم عن كسر الحمض النووي المزدوج بين التسلسلات المتماثلة غير الطبيعية يعمل كمسار ثانوي لإصلاح الحمض النووي للكسور المزدوجة . 

يُعتبر دور العناصر القابلة للنقل في إعادة التركيب غير المتجانس مجالًا نشطًا ومهمًا في البحث العلمي. فهذه العناصر، وهي تسلسلات متكررة من الحمض النووي قادرة على الاندماج في مواقع مختلفة من الجينوم، تُسهم في تحفيز إعادة التركيب غير المتجانس بين التسلسلات المتكررة المتماثلة من النيوكليوتيدات. ومع ذلك، ووفقًا لأحد النماذج المقترحة، قد تعمل إعادة التركيب غير المتجانس على الحد من ازدياد عدد نسخ العناصر القابلة للنقل.

وقد تبيّن أن معدل إعادة التركيب غير المتجانس المرتبط بهذه العناصر يرتبط بكلٍ من عدد نسخها وطولها. وبما أن إعادة التركيب غير المتجانس تُعد في الغالب ضارة، فإن أي عامل يزيد من احتمالية حدوثها يكون خاضعًا للاختيار السلبي، بما في ذلك زيادة عدد النسخ وطول العناصر المذكورة. إلا أن هذا النموذج ينطبق فقط على عائلات منفردة من العناصر القابلة للنقل داخل الجينوم، لأن احتمال حدوث إعادة التركيب غير المتجانس في عائلة معينة لا يعتمد على احتمالية حدوثه في عائلة أخرى.

وبناءً على ذلك، يتم تفضيل العناصر القابلة للنقل التي تكون أقصر طولًا، وتنتقل ذاتيًا بوتيرة أقل، وتمتلك معدلات طفرات مرتفعة بما يكفي لإضعاف التماثل بين تسلسلاتها، الأمر الذي يمنع حدوث إعادة التركيب غير الطبيعي.

 المراجع 

تصنيف:طفرة
تصنيف:علم الوراثة الجزيئي
تصنيف:عمليات خلوية