Os puntos quentes de recombinación son rexións dun xenoma que mostran taxas elevadas de recombinación respecto do que se esperaría normalmente. A taxa de recombinación entre puntos quentes pode ser centos de veces maior que a das rexións veciñas. Os puntos quentes de recombinación resultan da formación máis frecuente de roturas no ADN nesas rexións, que se dan tanto en células mitóticas coma meióticas. Isto pode referirse aos eventos de recombinación resultantes da distribución desigual das roturas de dobre febra meióticas programadas.
Recombinación meiótica A recombinación meiótica por sobrecruzamento pénsase que é o mecanismo polo cal unha célula realiza a correcta segregación dos cromosomas homólogos e a reparación dos danos no ADN. O sobrecruzamento require que haxa unha rotura de dobre febra do ADN seguida dunha invasión da febra do homólogo e seguidamente a súa reparación. Os sitios de iniciación da recombinación adoitan identificarse mapeando os eventos de sobrecruzamento por unha análise de pedigree ou por análise de desequilibrio de ligamento. O desequilibrio de ligamento identificou máis de 30.000 puntos quentes no xenoma humano. Nos humanos, o número medio de eventos de recombinación de sobrecruzamento por punto quente é dun sobrecruzamento por cada 1.300 meioses, e os puntos quentes máis extremos teñen unha frecuencia de sobrecruzamentos dun por cada 110 meioses.
Rearranxos xenómicos A recombinación pode tamén ocorrer debido a erros na replicación do ADN que orixinan rearranxos xenómicos. Estes episodios están a miúdo asociados con patoloxías. Porén, tamén se pensa que o rearranxo xenómico é unha forza impulsora do desenvolvemento evolutivo, xa que dá lugar a novas combinacións de xenes. Os puntos quentes de recombinación poden orixinarse pola interacción das seguintes forzas selectivas: o beneficio de favorecer a diversidade xenética por medio de rearranxos xenómicos acoplados con selección que actúa para manter combinacións favorables de xenes.
Sitios de iniciación O ADN contén "sitios fráxiles" na súa secuencia que teñen unha maior tendencia á recombinación. Estes sitios fráxiles están asociados coas seguintes repeticións de trinucleótidos: CGG-CCG, GAG-CTG, GAA-TTC, e GCN-NGC. Estes sitios fráxiles están conservados en mamíferos e lévedos, o que suxire que a inestabilidade está causada por algo inherente á estrutura molecular do ADN e está asociado coa inestabilidade das repeticións no ADN. Estes sitios fráxiles pénsase que forman estruturas en forquita na febra retardada durante a replicación a partir de apareamentos de bases que establece unha febra de ADN monocatenario consigo mesma na rexión coa repetición de trinucleótidos. Estas estruturas en forquita causan roturas no ADN que orixinan unha maior frecuencia de recombinación neses puntos.
Os puntos quentes de recombinación tamén se cre que se orixina debido á estrutura de orde superior do cromosoma que fai que algunhas áreas do cromosoma sexan máis accesibles á recombination que outras. O sitio de iniciación dunha rotura de dobre febra identificouse en ratos e lévedos como localizado nunha característica común da cromatina: a trimetilación da lisina 4 da histona H3 (H3K4me3).
Os puntos quentes de recombinación non parece que se causen soamente por arranxos na secuencia do ADN ou na estrutura dos cromosomas. Alternativamente, os sitios de iniciación de puntos quentes de recombinación poden estar codificados no xenoma. Por medio da comparación da recombinación entre diferenes cepas de ratos, identificouse o locus Dsbc1 como un locus que contribúe á especificación de sitios de iniciación no xenoma en polo menos dúas localizacións de puntos quentes de recombinación. Mapados de sobrecruzamento adicionais localizaron o locus Dsbc1 na rexión 12.2 a 16.7-Mb do cromosoma 17 de rato, que contén o xene PRDM9. O xene PRDM9 codifica unha histona metiltransferase na rexión Dsbc1, o que proporciona unha proba da base xenética non aleatoria dos sitios de iniciación da recombinación en ratos. A evolución rápida do xene PRDM9 explica a observación de que os humanos e os chimpancés comparten poucos puntos quentes de recombinación, malia o seu alto nivel de identidade de secuencia.
Recombinación asociada á transcrición A recombinación homóloga en rexións funcionais do ADN está fortemente estimulada pola transcrición, como se observa en diferentes organismos. A transcrición asociada á recombinación parece deberse, polo menos en parte, á capacidade da trasncrición de abrir a estrutura do ADN e mellorar a accesibilidade do ADN a compostos químicos exóxenos e metabolitos internos que causan danos no ADN recombinoxénicos. Estes descubrimentos suxiren que a recombinación asociada á transcrición pode contribuír significativamente á formación de puntos quentes de recombinación.
Puntos quentes de recombinación virais A recombinación homóloga é moi frecuente en virus de ARN. A recombinación ocorre frecuentemente entre virus moi similares, nos cales os sitios de sobrecruzamento poden aparecer en calquera parte do xenoma, pero despois da presión de selección estes sitios tenden a localizarse en certas rexións/puntos quentes. Por exemplo, en Enterovirus, identificáronse os puntos quentes de recombinación na unión da rexión da cápside-5'UTR, e ao principio da rexión P2. Estes dous puntos quentes flanquean a rexión P1 que codifica a cápside. En coronavirus, a rexión xenómica da espícula (Spike) é un punto quene de recombinación.
Notas
Véxase tamén Outros artigos Sitio Chi Evolución Recombinación xenética
Bibliografía Researchers find surprising difference between human and chimp genomes "Malia o 99 % de similitude no ADN que hai entre humanos e os nosos parentes máis próximos, os chimpancés, a localización do intercambio de DNA entre cromosomas, coñecidos como puntos quentes de recombinación, é case completamente diferente. Do sorprendente descubrimento infórmase nun artigo publicado [en 2005] en Science por estatísticos da Universidade de Oxford e xenetistas estadounidense e holandeses." What's so hot about recombination hotspots? Un manual básico sobre puntos quentes de recombinación de Jody Hey en PLoS Biology
Categoría:Xenética molecular