النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Branch Migration and Isomerization
المؤلف:
Robert Schleif
المصدر:
Genetics and Molecular Biology
الجزء والصفحة:
2nd Edition , p241-243
2025-06-01
39
Evidence mentioned in the previous section suggests that DNA duplexes engaged in recombination are likely to involve heteroduplexes consisting of one DNA strand from each parent. The problem we will address here is one way these heteroduplexes might be formed and what steps might be necessary to convert them to recombinants. As a glance at any genetics book will show, there are many schemes consisting of more or less reasonable steps that conceivably could be catalyzed by enzymes and that would ultimately lead to the generation of genetic recombination. We will outline one of these.
A single-stranded end of a DNA molecule can invade a DNA duplex in a region of homology and form a DNA heteroduplex by displacing one of the strands of the invaded parent. This can occur because
negatively supercoiled DNA is under torsion to untwist, and thereby melt a portion of duplex. Displacement of a portion of the original duplex by an invading single strand of DNA is energetically favored. Thus, once this has started, additional nucleotides from the invading strand are free to base pair because for each base pair broken in the parental duplex, a new pair forms in the heteroduplex. Then the crossover point is free to drift in either direction along the DNA by this branch migration process.
Before proceeding with the recombination mechanism, we must consider a diversion. For simplicity we will examine a double crossover and then apply the principles to the situation described in the previous paragraph. The strands that appear to cross from one duplex over to the other are not fixed! What is the basis of this remarkable assertion? By a simple reshuffling of the DNA in the crossover region, the other strands can be made to appear to be the ones crossing over (Fig.1). This reshuffling is called isomerization. To understand, consider the more dramatic transformations as shown in the Figure. These result in a change in the pair of strands that cross from one duplex to the other. In reality, however, they amount to little more than looking at the DNA from a different angle. Isomerization requires only minor structural shifts in the crossover region and therefore is free to occur during genetic recombination.
Fig1. DNA crossover region during isomerization. Beginning at the upper left, a series of rotations as indicated ultimately yields the molecule at the upper right, which appears to have altered the DNA strands that cross over from one molecule to the other.
Now let us return to the crossover mechanism. At the one crossover stage, an isomerization yields a two-strand crossover (Fig. 2). Branch migration followed by cleavage of these strands then produces a cross over between the two parental duplexes with a heteroduplex region near the crossover point.
Fig2. One possible pathway for genetic recombination. A nick is converted to a crossover region, which isomerizes and branch migrates, and finally the strands crossing over are cleaved.