Cos'è ricombinazione omologa?

Ricombinazione Omologa

La ricombinazione omologa (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Ricombinazione%20Omologa) è un processo di riparazione del DNA e di scambio genetico che si verifica tra sequenze di DNA omologhe, ovvero sequenze di DNA simili. È un meccanismo fondamentale per la conservazione dell'integrità del genoma e per la generazione di diversità genetica.

Funzioni principali:

• Riparazione del DNA: Permette di riparare rotture a doppia elica (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Rotture%20a%20Doppia%20Elica) (DSB) e altre lesioni del DNA utilizzando una copia intatta del DNA omologo come stampo. Questo è particolarmente importante quando il DNA è danneggiato in modo tale che la riparazione per escissione di basi o nucleotidi non è possibile.

• Crossing-over meiotico: Durante la meiosi (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Meiosi), la ricombinazione omologa porta allo scambio di materiale genetico tra i cromosomi omologhi, generando nuove combinazioni alleliche nei gameti. Questo processo, chiamato crossing-over (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Crossing-over), è essenziale per la diversità genetica e l'evoluzione.

• Integrazione genetica: La ricombinazione omologa può essere utilizzata per inserire sequenze di DNA specifiche in un genoma ospite, ad esempio, per la creazione di modelli animali o per la terapia genica (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Terapia%20Genica).

Meccanismo di base:

Il meccanismo generale della ricombinazione omologa prevede i seguenti passaggi:

1. Riconoscimento dell'omologia: Le sequenze di DNA omologhe si appaiano. Questo processo è mediato da proteine come RecA (nei batteri) o Rad51 (negli eucarioti) (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/RecA e https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Rad51).

2. Invasione del filamento: Uno dei filamenti di DNA danneggiato invade la sequenza omologa, formando una struttura chiamata D-loop.

3. Sintesi del DNA: La sequenza invasiva viene utilizzata come primer per la sintesi di nuovo DNA, riparando il danno.

4. Risoluzione: Le giunzioni di Holliday (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Giunzioni%20di%20Holliday), strutture create durante la ricombinazione, vengono risolte, completando il processo e ripristinando le molecole di DNA originali (eventualmente con uno scambio di sequenze).

Implicazioni mediche:

La ricombinazione omologa ha importanti implicazioni mediche. Il malfunzionamento dei meccanismi di ricombinazione omologa può portare a:

• Instabilità del genoma: Aumento del rischio di mutazioni e aberrazioni cromosomiche.
• Suscettibilità al cancro: Alcuni geni coinvolti nella ricombinazione omologa, come BRCA1 e BRCA2 (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/BRCA1 e https://it.wikiwhat.page/kavramlar/BRCA2), sono noti oncosoppressori e le loro mutazioni aumentano il rischio di cancro al seno e all'ovaio.
• Infertilità: Difetti nella ricombinazione meiotica possono causare problemi di fertilità.