सजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि समरूप पुनर्संयोजन में, डीएनए या आरएनए जैसे दोहरे-फंसे या एकल-फंसे हुए न्यूक्लिक एसिड के दो समान अणुओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है, जबकि साइट- विशिष्ट पुनर्संयोजन, डीएनए स्ट्रैंड एक्सचेंज डीएनए सेगमेंट के बीच होता है जिसमें कम से कम एक निश्चित डिग्री अनुक्रम होमोलॉजी होती है लेकिन कोई व्यापक होमोलॉजी नहीं होती है।
पुनर्संयोजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा डीएनए के टुकड़े तोड़ दिए जाते हैं और एलील के नए संयोजन का निर्माण करने के लिए पुनर्संयोजन किया जाता है। यह प्रक्रिया विभिन्न जीवों के बीच आनुवंशिक विविधता पैदा करती है।इसे आनुवंशिक फेरबदल भी कहा जाता है। इसे उस प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें विभिन्न जीवों के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है, जो कि माता-पिता में पाए जाने वाले एलील्स के नए संयोजनों के साथ संतान पैदा करता है। सजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन दो प्रकार के पुनर्संयोजन तंत्र हैं।
होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन क्या है?
होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन एक प्रकार का आनुवंशिक पुनर्संयोजन है जिसमें डबल स्ट्रैंडेड या सिंगल-स्ट्रैंडेड न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) के दो समान (समान) अणुओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है। यह दोनों डीएनए स्ट्रैंड में होने वाले हानिकारक ब्रेक की मरम्मत के लिए कोशिकाओं द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसे डबल-स्ट्रैंड ब्रेक (डीएसबी) के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया को होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशनल रिपेयर (HRR) कहा जाता है। इसके अलावा, यूकेरियोट्स में सजातीय पुनर्संयोजन अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान डीएनए अनुक्रमों के नए संयोजन पैदा करता है। अर्धसूत्रीविभाजन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा यूकेरियोट्स शुक्राणु और अंडे की कोशिकाओं जैसे युग्मक बनाते हैं।
चित्र 01: समजातीय पुनर्संयोजन
समरूप पुनर्संयोजन तंत्र
अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, पुरुष और महिला माता-पिता से युग्मित गुणसूत्र संरेखित होते हैं ताकि युग्मित गुणसूत्रों के समान डीएनए अनुक्रमों को एक दूसरे को पार करने का अवसर मिले। इस क्रॉसिंग ओवर के परिणामस्वरूप आनुवंशिक सामग्री में फेरबदल होता है। PRDM9, SPO11, DMC1, ZCWPW1, RPA, Dna2, BLM, CtIP, BRCA1, BRCA2, आदि जैसे प्रोटीन की मदद से समजातीय पुनर्संयोजन होता है। डीएनए या एलील्स के ये नए संयोजन संतानों में आनुवंशिक भिन्नता उत्पन्न करते हैं। यह जनसंख्या को विकास के दौरान अनुकूलन करने में सक्षम बनाता है।
होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन का उपयोग बैक्टीरिया और वायरस द्वारा भी किया जाता है। इसे "क्षैतिज जीन स्थानांतरण" कहा जाता है, एक प्रक्रिया जो विभिन्न उपभेदों और बैक्टीरिया और वायरस की प्रजातियों के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान करती है।
साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन क्या है?
साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन एक प्रकार का आनुवंशिक पुनर्संयोजन है जिसमें डीएनए स्ट्रैंड एक्सचेंज कम से कम एक निश्चित डिग्री अनुक्रम होमोलॉजी रखने वाले डीएनए सेगमेंट के बीच होता है लेकिन कोई व्यापक होमोलॉजी नहीं है। यह जीवाणु जीनोम प्रतिकृति, विभेदन रोगजनन, और मोबाइल आनुवंशिक तत्व की गति में होता है।
साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन तंत्र
एंजाइम जिन्हें साइट-विशिष्ट रीकॉम्बिनेज (एसएसआर) के रूप में जाना जाता है, इस प्रक्रिया में शामिल होते हैं। वे छोटे और विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों को पहचानते हैं और उनसे जुड़ते हैं। फिर वे डीएनए रीढ़ की हड्डी को तोड़ते हैं और इसमें शामिल दो डीएनए हेलिस का आदान-प्रदान करते हैं। अंततः, ये एंजाइम डीएनए स्ट्रैंड में फिर से जुड़ जाते हैं।
चित्र 02: साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन
ज्यादातर मामलों में, इस प्रक्रिया के लिए एक पुनर्संयोजन एंजाइम और पुनर्संयोजन स्थलों की उपस्थिति पर्याप्त होती है। लेकिन कुछ मामलों में, कई सहायक प्रोटीन या सहायक साइटों की आवश्यकता होती है। साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन प्रणाली अत्यधिक विशिष्ट, तेज और कुशल हैं। इसलिए, वे आनुवंशिक इंजीनियरिंग के लिए संभावित उपकरण हैं।
समरूप पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच समानताएं क्या हैं?
- वे पुनर्संयोजन तंत्र के प्रकार हैं।
- वे विभिन्न जीवों के बीच आनुवंशिक भिन्नता को बढ़ाते हैं।
- दोनों प्रक्रियाएं डीएनए के बीच होती हैं।
- वे पुनर्संयोजन तंत्र के लिए विशिष्ट प्रोटीन का उपयोग करते हैं।
- दोनों प्रोकैरियोट्स के साथ-साथ यूकेरियोट्स में भी होते हैं।
होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन और साइट-स्पेसिफिक रीकॉम्बिनेशन में क्या अंतर है?
होमोलॉगस रीकॉम्बिनेशन एक प्रकार का आनुवंशिक पुनर्संयोजन है जिसमें डीएनए या आरएनए जैसे डबल-स्ट्रैंडेड या सिंगल-स्ट्रैंडेड न्यूक्लिक एसिड के दो समान अणुओं के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है। दूसरी ओर, साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन एक प्रकार का आनुवंशिक पुनर्संयोजन है जिसमें डीएनए स्ट्रैंड एक्सचेंज डीएनए सेगमेंट के बीच होता है जिसमें कम से कम एक निश्चित डिग्री अनुक्रम होमोलॉजी होती है लेकिन कोई व्यापक होमोलॉजी नहीं होती है। तो, यह सजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। इसके अलावा, लंबे डीएनए स्ट्रैंड्स के बीच सजातीय पुनर्संयोजन होता है। इसके विपरीत, लघु डीएनए अनुक्रमों के बीच साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन होता है। इस प्रकार, यह समजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर है।
नीचे सारणीबद्ध रूप में समजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच अंतर की एक सूची है।
तुलना सारांश – समजातीय बनाम साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन
आनुवंशिक पुनर्संयोजन में आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान या तो कई गुणसूत्रों के बीच या एक ही गुणसूत्र के विभिन्न क्षेत्रों के बीच होता है। सजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन दो प्रकार के पुनर्संयोजन तंत्र हैं। डीएनए के बीच व्यापक अनुक्रम होमोलॉजी के साथ समरूप पुनर्संयोजन होता है। साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन डीएनए के बीच होता है जिसमें कोई व्यापक समरूपता नहीं होती है। इस प्रकार, यह समजातीय पुनर्संयोजन और साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के बीच अंतर को सारांशित करता है।
