Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Recombinación homóloga

Figura 1. Durante la meiosis , la recombinación homóloga puede producir nuevas combinaciones de genes como se muestra aquí entre copias similares pero no idénticas del cromosoma...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Este es un buen artículo. Haz clic aquí para obtener más información.
Representación del cromosoma 1 después de sufrir recombinación homóloga en la meiosis.
Figura 1. Durante la meiosis , la recombinación homóloga puede producir nuevas combinaciones de genes como se muestra aquí entre copias similares pero no idénticas del cromosoma 1 humano .

La recombinación homóloga es un tipo de recombinación genética en la que se intercambia información genética entre dos moléculas similares o idénticas de ácidos nucleicos de doble o simple cadena (generalmente ADN, como en los organismos celulares , pero también puede ser ARN en los virus ).

La recombinación homóloga es ampliamente utilizada por las células para reparar con precisión las roturas dañinas del ADN que ocurren en ambas hebras del ADN, conocidas como roturas de doble hebra (DSB), en un proceso llamado reparación recombinacional homóloga (HRR). [ 1 ]

La recombinación homóloga también produce nuevas combinaciones de secuencias de ADN durante la meiosis , el proceso mediante el cual los eucariotas forman células gaméticas , como los espermatozoides y los óvulos en los animales. Estas nuevas combinaciones de ADN representan variación genética en la descendencia, lo que a su vez permite que las poblaciones se adapten durante el curso de la evolución . [ 2 ]

La recombinación homóloga también se utiliza en la transferencia horizontal de genes para intercambiar material genético entre diferentes cepas y especies de bacterias y virus. La transferencia horizontal de genes es el principal mecanismo de propagación de la resistencia a los antibióticos en las bacterias.

Aunque la recombinación homóloga varía ampliamente entre diferentes organismos y tipos celulares, en el caso del ADN de doble cadena ( dsDNA ), la mayoría de las formas implican los mismos pasos básicos. Tras una rotura de doble cadena, se cortan secciones de ADN alrededor de los extremos 5' de la rotura en un proceso llamado resección . En el paso de invasión de la cadena que sigue, un extremo 3' sobresaliente de la molécula de ADN rota "invade" una molécula de ADN similar o idéntica que no está rota. Después de la invasión de la cadena, la secuencia de eventos posterior puede seguir cualquiera de las dos vías principales que se describen a continuación (véase Modelos ): la vía DSBR (reparación de roturas de doble cadena) o la vía SDSA (recombinación de cadenas dependiente de la síntesis). La recombinación homóloga que ocurre durante la reparación del ADN tiende a dar como resultado productos sin entrecruzamiento, restaurando así la molécula de ADN dañada tal como existía antes de la rotura de doble cadena.

La recombinación homóloga se conserva en los tres dominios de la vida, así como en los virus de ADN y ARN , lo que sugiere que es un mecanismo biológico casi universal. El descubrimiento de genes para la recombinación homóloga en protistas —un grupo diverso de microorganismos eucariotas— se ha interpretado como evidencia de que la recombinación homóloga surgió tempranamente en la evolución de los eucariotas. Dado que su disfunción se ha asociado fuertemente con una mayor susceptibilidad a varios tipos de cáncer , las proteínas que facilitan la recombinación homóloga son objeto de intensa investigación. La recombinación homóloga también se utiliza en la manipulación genética , una técnica para introducir cambios genéticos en organismos objetivo. Por el desarrollo de esta técnica, Mario Capecchi , Martin Evans y Oliver Smithies recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2007 . Capecchi [ 3 ] y Smithies [ 4 ] descubrieron independientemente aplicaciones a células madre embrionarias de ratón; sin embargo, los mecanismos altamente conservados que subyacen al modelo de reparación de DSB, incluida la integración homóloga uniforme del ADN transformado (terapia génica), fueron demostrados por primera vez en experimentos con plásmidos por Orr-Weaver, Szostak y Rothstein. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] La ​​investigación de DSB inducida por plásmidos, utilizando irradiación gamma [ 8 ] en las décadas de 1970 y 1980, condujo a experimentos posteriores que utilizaron endonucleasas (por ejemplo, I-SceI) para cortar cromosomas para la ingeniería genética de células de mamíferos, donde la recombinación no homóloga es más frecuente que en la levadura. [ 9 ]

Historia y descubrimiento

Figura 2. Una ilustración temprana del cruce de Thomas Hunt Morgan

A principios de la década de 1900, William Bateson y Reginald Punnett encontraron una excepción a uno de los principios de la herencia descritos originalmente por Gregor Mendel en la década de 1860. En contraste con la noción de Mendel de que los rasgos se distribuyen independientemente cuando se transmiten de padres a hijos —por ejemplo, que el color del pelo de un gato y la longitud de su cola se heredan independientemente entre sí— Bateson y Punnett demostraron que ciertos genes asociados con rasgos físicos pueden heredarse juntos, o estar ligados genéticamente . [ 10 ] [ 11 ] En 1911, después de observar que los rasgos ligados podían en ocasiones heredarse por separado, Thomas Hunt Morgan sugirió que pueden ocurrir " entrecruzamientos " entre genes ligados, [ 12 ] donde uno de los genes ligados se cruza físicamente a un cromosoma diferente . Dos décadas después, Barbara McClintock y Harriet Creighton demostraron que el entrecruzamiento cromosómico ocurre durante la meiosis , [ 13 ] [ 14 ] el proceso de división celular mediante el cual se forman los espermatozoides y los óvulos . En el mismo año del descubrimiento de McClintock, Curt Stern demostró que el entrecruzamiento —más tarde llamado "recombinación"— también podía ocurrir en células somáticas como los glóbulos blancos y las células de la piel que se dividen por mitosis . [ 13 ] [ 15 ]

En 1947, el microbiólogo Joshua Lederberg demostró que las bacterias —que se suponía que se reproducían solo asexualmente por fisión binaria— son capaces de recombinación genética, que es más similar a la reproducción sexual. Este trabajo estableció a E. coli como un organismo modelo en genética, [ 16 ] y ayudó a Lederberg a ganar el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1958. [ 17 ] Basándose en estudios en hongos , en 1964 Robin Holliday propuso un modelo para la recombinación en la meiosis que introdujo detalles clave de cómo puede funcionar el proceso, incluido el intercambio de material entre cromosomas a través de uniones de Holliday . [ 18 ] En 1983, Jack Szostak y colegas presentaron un modelo ahora conocido como la vía DSBR , que dio cuenta de observaciones no explicadas por el modelo de Holliday. [ 18 ] [ 7 ] Durante la década siguiente, los experimentos en Drosophila , levadura en gemación y células de mamíferos llevaron al surgimiento de otros modelos de recombinación homóloga, llamados vías SDSA , que no siempre dependen de las uniones de Holliday. [ 18 ]

Gran parte del trabajo posterior para identificar las proteínas implicadas en el proceso y determinar sus mecanismos ha sido realizado por varias personas, entre ellas James Haber , Patrick Sung , Stephen Kowalczykowski y otros.

En eucariotas

La recombinación homóloga (RH) es esencial para la división celular en eucariotas como plantas, animales, hongos y protistas. La recombinación homóloga repara las roturas de doble cadena en el ADN causadas por radiación ionizante o sustancias químicas que dañan el ADN. [ 19 ] Si no se reparan, estas roturas de doble cadena pueden causar una reorganización a gran escala de los cromosomas en las células somáticas , [ 20 ] lo que a su vez puede conducir al cáncer. [ 21 ]

Además de reparar el ADN, la recombinación homóloga también ayuda a producir diversidad genética cuando las células se dividen en meiosis para convertirse en células gaméticas especializadas: espermatozoides u óvulos en animales, polen u óvulos en plantas y esporas en hongos . Lo hace facilitando el entrecruzamiento cromosómico , en el que se intercambian regiones de ADN similares pero no idénticos entre cromosomas homólogos . [ 22 ] [ 23 ] Esto crea combinaciones de genes nuevas y posiblemente beneficiosas, que pueden dar a la descendencia una ventaja evolutiva. [ 24 ] El entrecruzamiento cromosómico a menudo comienza cuando una proteína llamada Spo11 hace una ruptura de doble cadena dirigida en el ADN. [ 25 ] Estos sitios no están ubicados aleatoriamente en los cromosomas; Generalmente en regiones promotoras intergénicas y preferentemente en dominios ricos en GC [ 26 ]. Estos sitios de rotura de doble cadena suelen ocurrir en puntos calientes de recombinación , regiones en los cromosomas que tienen aproximadamente 1000–2000 pares de bases de longitud y presentan altas tasas de recombinación. La ausencia de un punto caliente de recombinación entre dos genes en el mismo cromosoma suele significar que esos genes serán heredados por las generaciones futuras en igual proporción. Esto representa un ligamiento entre los dos genes mayor del que se esperaría de genes que se segregan independientemente durante la meiosis. [ 27 ]

Momento dentro del ciclo celular mitótico

Figura 3. Los intentos de reparación por recombinación homóloga ocurren en el ADN antes de que la célula entre en mitosis (se muestra la fase M) durante las fases S y G 2 del ciclo celular .

Las roturas de doble cadena pueden repararse mediante recombinación homóloga, unión de extremos mediada por la polimerasa theta (TMEJ) o mediante unión de extremos no homólogos (NHEJ). [ 28 ] NHEJ es un mecanismo de reparación del ADN que, a diferencia de la recombinación homóloga, no requiere una secuencia homóloga larga para guiar la reparación. El uso de la recombinación homóloga o NHEJ para reparar las roturas de doble cadena está determinado en gran medida por la fase del ciclo celular . La recombinación homóloga repara el ADN antes de que la célula entre en mitosis (fase M). Ocurre durante y poco después de la replicación del ADN , en las fases S y G 2 del ciclo celular, cuando las cromátidas hermanas están más fácilmente disponibles. [ 29 ] En comparación con los cromosomas homólogos, que son similares a otro cromosoma pero a menudo tienen alelos diferentes , las cromátidas hermanas son una plantilla ideal para la recombinación homóloga porque son una copia idéntica de un cromosoma dado. Cuando no hay una plantilla homóloga disponible o cuando no se puede acceder a ella debido a un defecto en la recombinación homóloga, la rotura se repara mediante TMEJ en las fases S y G2 del ciclo celular. A diferencia de la recombinación homóloga y TMEJ, NHEJ predomina en la fase G1 del ciclo celular, cuando la célula está creciendo pero aún no está lista para dividirse. Ocurre con menos frecuencia después de la fase G1 , pero mantiene cierta actividad durante todo el ciclo celular. Los mecanismos que regulan la recombinación homóloga y NHEJ a lo largo del ciclo celular varían ampliamente entre especies. [ 30 ]

Las quinasas dependientes de ciclina (CDK), que modifican la actividad de otras proteínas añadiéndoles grupos fosfato (es decir, fosforilándolas ), son importantes reguladores de la recombinación homóloga en eucariotas. [ 30 ] Cuando comienza la replicación del ADN en la levadura en gemación, la quinasa dependiente de ciclina Cdc28 inicia la recombinación homóloga fosforilando la proteína Sae2 . [ 31 ] Tras ser activada por la adición de un fosfato, Sae2 provoca un corte limpio cerca de una rotura de doble cadena en el ADN. No está claro si la endonucleasa responsable de este corte es la propia Sae2 u otra proteína, Mre11 . [ 32 ] Esto permite que un complejo proteico que incluye a Mre11, conocido como complejo MRX , se una al ADN e inicie una serie de reacciones impulsadas por proteínas que intercambian material entre dos moléculas de ADN. [ 33 ]

El papel de la cromatina

El empaquetamiento del ADN eucariota en cromatina representa una barrera para todos los procesos basados ​​en ADN que requieren el reclutamiento de enzimas a sus sitios de acción. Para permitir la reparación del ADN por recombinación homóloga (RH), la cromatina debe ser remodelada. En eucariotas, los complejos de remodelación de la cromatina dependientes de ATP y las enzimas modificadoras de histonas son dos factores predominantes empleados para llevar a cabo este proceso de remodelación. [ 34 ]

La relajación de la cromatina ocurre rápidamente en el sitio de un daño en el ADN. [ 35 ] En uno de los primeros pasos, la proteína quinasa activada por estrés, c-Jun N-terminal quinasa (JNK) , fosforila SIRT6 en la serina 10 en respuesta a roturas de doble cadena u otro daño en el ADN. [ 36 ] Esta modificación postraduccional facilita la movilización de SIRT6 a los sitios de daño en el ADN y es necesaria para el reclutamiento eficiente de la poli (ADP-ribosa) polimerasa 1 (PARP1) a los sitios de rotura del ADN y para la reparación eficiente de las DSB. [ 36 ] La proteína PARP1 comienza a aparecer en los sitios de daño en el ADN en menos de un segundo, con una acumulación de la mitad del máximo dentro de 1,6 segundos después de que ocurre el daño. [ 37 ] Luego, el remodelador de cromatina Alc1 se une rápidamente al producto de la acción de PARP1, una cadena de poli-ADP ribosa, y Alc1 completa su llegada al daño en el ADN dentro de los 10 segundos de la ocurrencia del daño. [ 35 ] Aproximadamente la mitad de la relajación máxima de la cromatina, presumiblemente debido a la acción de Alc1, ocurre a los 10 segundos. [ 35 ] Esto permite entonces el reclutamiento de la enzima de reparación del ADN MRE11 , para iniciar la reparación del ADN, en 13 segundos. [ 37 ]

γH2AX, la forma fosforilada de H2AX también participa en los pasos iniciales que conducen a la descondensación de la cromatina después de roturas de doble cadena de ADN. La variante de histona H2AX constituye aproximadamente el 10% de las histonas H2A en la cromatina humana. [ 38 ] γH2AX (H2AX fosforilada en la serina 139) puede detectarse tan pronto como 20 segundos después de la irradiación de células (con formación de roturas de doble cadena de ADN), y la mitad de la acumulación máxima de γH2AX ocurre en un minuto. [ 38 ] La extensión de cromatina con γH2AX fosforilada es de aproximadamente dos millones de pares de bases en el sitio de una rotura de doble cadena de ADN. [ 38 ] γH2AX no causa, por sí mismo, la descondensación de la cromatina, pero dentro de los 30 segundos de la irradiación, la proteína RNF8 puede detectarse asociada con γH2AX. [ 39 ] RNF8 media una descondensación extensa de la cromatina, a través de su interacción posterior con CHD4 , [ 40 ] un componente del complejo de remodelación de nucleosomas y desacetilasa NuRD .

Después de sufrir relajación posterior al daño del ADN, seguida de la reparación del ADN, la cromatina se recupera a un estado de compactación cercano a su nivel previo al daño después de unos 20 minutos. [ 35 ]

Recombinación homóloga durante la meiosis

En los vertebrados, los lugares donde ocurre la recombinación están determinados por los sitios de unión de PRDM9 , una proteína que reconoce un motivo de secuencia específico mediante su matriz de dedos de zinc. [ 41 ] En estos sitios, otra proteína, SPO11 , cataliza las rupturas de doble cadena (DSB) que inician la recombinación, un subconjunto de las cuales se repara mediante recombinación con el cromosoma homólogo. PRDM9 deposita marcas de metilación de histonas H3K4me3 y H3K36me3 en los sitios a los que se une, y esta actividad metiltransferasa es esencial para su función en el posicionamiento de las DSB. Después de su formación, los sitios de DSB se procesan mediante resección, lo que da como resultado ADN monocatenario (ssDNA) que se decora con DMC1. Desde la mitad del zigoteno hasta el inicio del paquiteno, como parte del proceso de reparación recombinacional, DMC1 se disocia del ssDNA y los recuentos disminuyen hasta que todas las rupturas (excepto las de los cromosomas XY) se reparan al final del paquiteno. Varias otras proteínas participan en este proceso, incluyendo ZCWPW1, la [ 42 ] primera proteína posicionada directamente por las marcas de histonas duales de PRDM9. ZCWPW1 es importante para la reparación homóloga de roturas de doble cadena, no para el posicionamiento.

Modelos

Figura 4. Modelos de reparación de roturas de doble cadena que actúan mediante recombinación homóloga.

Dos modelos principales sobre cómo la recombinación homóloga repara las roturas de doble cadena en el ADN son la vía de reparación de roturas de doble cadena (DSBR) (a veces llamada modelo de unión de Holliday doble ) y la vía de recocido de cadena dependiente de la síntesis (SDSA). [ 43 ] Las dos vías son similares en sus primeros pasos. Después de que ocurre una rotura de doble cadena, el complejo MRX ( complejo MRN en humanos) se une al ADN a ambos lados de la rotura. Luego tiene lugar una resección, en la que el ADN alrededor de los extremos 5' de la rotura se recorta. Esto sucede en dos pasos distintos: primero el complejo MRX recluta la proteína Sae2, y estas dos proteínas recortan los extremos 5' a ambos lados de la rotura para crear cortos salientes 3' de ADN de cadena simple; en el segundo paso, la resección 5'→3' continúa por la helicasa Sgs1 y las nucleasas Exo1 y Dna2 . Como helicasa , Sgs1 "desenrolla" el ADN de doble cadena, mientras que la actividad nucleasa de Exo1 y Dna2 les permite cortar el ADN de cadena simple producido por Sgs1. [ 31 ]

La proteína RPA , que tiene alta afinidad por el ADN monocatenario, se une a los extremos 3' sobresalientes. [ 44 ] Con la ayuda de varias otras proteínas que median el proceso, la proteína Rad51 (y Dmc1 , en la meiosis) forma un filamento de ácido nucleico y proteína en la cadena simple de ADN recubierta con RPA. Este filamento de nucleoproteína comienza a buscar secuencias de ADN similares a la del extremo 3' sobresaliente. Tras encontrar dicha secuencia, el filamento de nucleoproteína monocatenario se mueve hacia (invade) el dúplex de ADN receptor similar o idéntico en un proceso llamado invasión de cadena . En las células que se dividen por mitosis, el dúplex de ADN receptor es generalmente una cromátida hermana, que es idéntica a la molécula de ADN dañada y proporciona una plantilla para la reparación. En la meiosis, sin embargo, el ADN receptor tiende a ser de un cromosoma homólogo similar, pero no necesariamente idéntico. [ 43 ] Durante la invasión de la hebra, se forma un bucle de desplazamiento ( bucle D ) entre la hebra invasora con saliente 3' y el cromosoma homólogo. Tras la invasión, una ADN polimerasa extiende el extremo de la hebra invasora con saliente 3' mediante la síntesis de nuevo ADN. Esto transforma el bucle D en una estructura en forma de cruz conocida como unión de Holliday . Posteriormente, se produce una mayor síntesis de ADN en la hebra invasora (es decir, en uno de los salientes 3' originales), restaurando así la hebra del cromosoma homólogo que se desplazó durante la invasión. [ 43 ]

vía DSBR

Véase el texto adyacente.
Figura 5. Las vías DSBR y SDSA siguen los mismos pasos iniciales, pero divergen posteriormente. La vía DSBR suele dar lugar a un entrecruzamiento cromosómico (abajo a la izquierda), mientras que la vía SDSA siempre finaliza con productos que no son de entrecruzamiento (abajo a la derecha).

Después de las etapas de resección, invasión de la hebra y síntesis de ADN, las vías DSBR y SDSA se distinguen. [ 43 ] La vía DSBR es única porque el segundo saliente 3' (que no participó en la invasión de la hebra) también forma una unión de Holliday con el cromosoma homólogo. Las uniones de Holliday dobles se convierten luego en productos de recombinación por endonucleasas de corte , un tipo de endonucleasa de restricción que corta solo una hebra de ADN. La vía DSBR suele dar como resultado entrecruzamiento, aunque a veces puede dar como resultado productos sin entrecruzamiento; la capacidad de una molécula de ADN rota para recolectar secuencias de loci donantes separados se demostró en levadura de gemación mitótica usando plásmidos o inducción de eventos cromosómicos por endonucleasas. [ 45 ] [ 46 ] Debido a esta tendencia al entrecruzamiento cromosómico, la vía DSBR es un modelo probable de cómo ocurre la recombinación homóloga por entrecruzamiento durante la meiosis. [ 22 ]

Que la recombinación en la vía DSBR dé lugar a un entrecruzamiento cromosómico depende de cómo se corte o "resuelva" la doble unión de Holliday. El entrecruzamiento cromosómico ocurrirá si una unión de Holliday se corta en la hebra que se cruza y la otra en la hebra que no se cruza (en la Figura 5, a lo largo de las puntas de flecha horizontales moradas en una unión de Holliday y a lo largo de las puntas de flecha verticales naranjas en la otra). Por el contrario, si las dos uniones de Holliday se cortan en las hebras que se cruzan (a lo largo de las puntas de flecha horizontales moradas en ambas uniones de Holliday en la Figura 5), ​​se producirán cromosomas sin entrecruzamiento. [ 47 ]

Vía SDSA

La recombinación homóloga a través de la vía SDSA ocurre en células que se dividen por mitosis y meiosis y da como resultado productos sin entrecruzamiento. En este modelo, la hebra 3' invasora se extiende a lo largo del dúplex de ADN receptor mediante una ADN polimerasa y se libera cuando la unión de Holliday entre las moléculas de ADN donante y receptora se desliza en un proceso llamado migración de rama . El extremo 3' recién sintetizado de la hebra invasora puede entonces unirse al otro extremo 3' sobresaliente del cromosoma dañado mediante el apareamiento de bases complementarias. Después de que las hebras se unen, a veces puede quedar un pequeño fragmento de ADN. Dichos fragmentos se eliminan y la vía SDSA finaliza con el sellado, también conocido como ligación , de cualquier hueco monocatenario restante. [ 48 ]

Durante la mitosis, la principal vía de recombinación homóloga para reparar roturas de doble cadena de ADN parece ser la vía SDSA (en lugar de la vía DSBR). [ 49 ] La vía SDSA produce recombinantes sin entrecruzamiento (Figura 5). Durante la meiosis, los recombinantes sin entrecruzamiento también ocurren con frecuencia y estos parecen surgir principalmente también por la vía SDSA. [ 49 ] [ 50 ] Los eventos de recombinación sin entrecruzamiento que ocurren durante la meiosis probablemente reflejan casos de reparación de daños de doble cadena de ADN u otros tipos de daños de ADN.

vía SSA

Fotograma de una animación de la vía SSA. Se muestra una molécula de ADN de doble cadena en rojo, orientada horizontalmente. En cada una de las dos cadenas de ADN, se observan dos regiones púrpuras que indican secuencias repetidas de ADN, situadas a la izquierda y a la derecha del centro de la molécula.
Figura 6. La recombinación a través de la vía SSA ocurre entre dos elementos repetitivos (en púrpura) en la misma doble hélice de ADN y da como resultado la eliminación de material genético. (Haga clic para ver el diagrama animado en los navegadores web Firefox , Chrome , Safari u Opera ).

La vía de recocido de cadena simple (SSA) de la recombinación homóloga repara las roturas de doble cadena entre dos secuencias repetidas . La vía SSA es única porque no requiere una molécula de ADN similar o idéntica por separado, como las vías DSBR o SDSA de la recombinación homóloga. En cambio, la vía SSA solo requiere un único dúplex de ADN y utiliza las secuencias repetidas como las secuencias idénticas que la recombinación homóloga necesita para la reparación. La vía es relativamente simple en concepto: después de que dos cadenas del mismo dúplex de ADN se cortan alrededor del sitio de la rotura de doble cadena, los dos extremos 3' sobresalientes resultantes se alinean y se recocidon entre sí, restaurando el ADN como un dúplex continuo. [ 48 ] [ 51 ]

A medida que el ADN alrededor de la rotura de doble cadena se corta, los extremos 3' monocatenarios que se producen se recubren con la proteína RPA , que impide que los extremos 3' se peguen entre sí. [ 52 ] Una proteína llamada Rad52 se une entonces a cada una de las secuencias repetidas a ambos lados de la rotura y las alinea para permitir que las dos secuencias repetidas complementarias se hibriden. [ 52 ] Una vez completada la hibridación, los fragmentos no homólogos restantes de los extremos 3' se cortan mediante un conjunto de nucleasas, conocidas como Rad1/Rad10 , que son llevadas a los fragmentos por las proteínas Saw1 y Slx4 . [ 52 ] [ 53 ] La síntesis de nuevo ADN rellena cualquier hueco y la ligación restaura el dúplex de ADN como dos cadenas continuas. [ 54 ] La secuencia de ADN entre las repeticiones siempre se pierde, al igual que una de las dos repeticiones. La vía SSA se considera mutagénica ya que produce tales deleciones de material genético. [ 48 ]

vía BIR

Durante la replicación del ADN , a veces se producen roturas de doble cadena en las horquillas de replicación cuando la helicasa del ADN desenrolla la cadena molde. Estos defectos se reparan en la vía de replicación inducida por rotura (BIR) de la recombinación homóloga. Los mecanismos moleculares precisos de la vía BIR aún no están claros. Tres mecanismos propuestos tienen la invasión de la cadena como paso inicial, pero difieren en cómo modelan la migración del bucle D y las fases posteriores de la recombinación. [ 55 ]

La vía BIR también puede ayudar a mantener la longitud de los telómeros (regiones de ADN en los extremos de los cromosomas eucariotas) en ausencia de (o en cooperación con) la telomerasa . Sin copias funcionales de la enzima telomerasa, los telómeros se acortan con cada ciclo de mitosis, lo que finalmente bloquea la división celular y conduce a la senescencia . En células de levadura en gemación donde la telomerasa se ha inactivado mediante mutaciones, se han observado dos tipos de células "supervivientes" que evitan la senescencia durante más tiempo del esperado al alargar sus telómeros a través de las vías BIR. [ 55 ]

Mantener la longitud de los telómeros es fundamental para la inmortalización celular , una característica clave del cáncer. La mayoría de los cánceres mantienen los telómeros mediante la sobreexpresión de la telomerasa. Sin embargo, en varios tipos de cáncer humano, una vía similar a BIR ayuda a mantener algunos tumores actuando como un mecanismo alternativo de mantenimiento de los telómeros. [ 56 ] Este hecho ha llevado a los científicos a investigar si tales mecanismos de mantenimiento de los telómeros basados ​​en la recombinación podrían contrarrestar fármacos anticancerígenos como los inhibidores de la telomerasa . [ 57 ]

En las bacterias

Estructura cristalina de RecA unida al ADN.
Figura 7. Estructura cristalina de un filamento de proteína RecA unido al ADN. [ 58 ] Se observa un saliente 3' a la derecha del centro.

La recombinación homóloga es un proceso importante de reparación del ADN en bacterias. También es importante para producir diversidad genética en poblaciones bacterianas, aunque el proceso difiere sustancialmente de la recombinación meiótica , que repara los daños del ADN y produce diversidad en los genomas eucariotas . La recombinación homóloga ha sido la más estudiada y mejor comprendida en Escherichia coli . [ 59 ] Las roturas de ADN de doble cadena en bacterias son reparadas por la vía RecBCD de recombinación homóloga. Se cree que las roturas que ocurren en solo una de las dos cadenas de ADN, conocidas como huecos de cadena simple, son reparadas por la vía RecF . [ 60 ] Tanto la vía RecBCD como la vía RecF incluyen una serie de reacciones conocidas como migración de ramificación , en la que se intercambian cadenas simples de ADN entre dos moléculas de ADN dúplex entrecruzadas, y resolución , en la que esas dos moléculas de ADN entrecruzadas se cortan y se restauran a su estado normal de doble cadena.

vía RecBCD

Figura 8A. Modelo molecular para la vía de recombinación RecBCD. Este modelo se basa en reacciones de ADN y RecBCD con ATP en exceso sobre iones Mg2+. Paso 1: RecBCD se une a un extremo de ADN de doble cadena. Paso 2: RecBCD desenrolla el ADN. RecD es una helicasa rápida en la cadena con extremo 5', y RecB es una helicasa más lenta en la cadena con extremo 3' (la que tiene una punta de flecha) [ref 46 en la versión actual de Wiki]. Esto produce dos colas de ADN de cadena simple (ss) y un bucle ss. El bucle y las colas se agrandan a medida que RecBCD se mueve a lo largo del ADN. Paso 3: Las dos colas se hibridan para producir un segundo bucle de ADN ss, y ambos bucles se mueven y crecen. Paso 4: Al llegar a la secuencia del punto caliente Chi (5' GCTGGTGG 3'; punto rojo) RecBCD corta la cadena con extremo 3'. El desenrollamiento posterior produce una cola ss larga con extremo 3' y Chi cerca de su extremo. Paso 5: RecBCD carga la proteína RecA en la cola Chi. En algún punto indeterminado, las subunidades RecBCD se desensamblan. Paso 6: El complejo RecA-ssDNA invade un ADN dúplex homólogo intacto para producir un bucle D, que puede resolverse en ADN recombinante intacto de dos maneras. Paso 7: El bucle D se corta y se hibrida con el hueco en el primer ADN para producir una unión de Holliday. La resolución de la unión de Holliday (corte, intercambio de hebras y ligación) en las puntas de flecha abiertas por alguna combinación de RuvABC y RecG produce dos recombinantes de tipo recíproco. Paso 8: El extremo 3' de la cola Chi inicia la síntesis de ADN, a partir de la cual se puede generar una horquilla de replicación. La resolución de la horquilla en las puntas de flecha abiertas produce un ADN recombinante (no recíproco), un ADN de tipo parental y un fragmento de ADN. [ 61 ]
Ver pie de foto.
Figura 8B. Inicio de la vía RecBCD. Este modelo se basa en reacciones del ADN y RecBCD con iones Mg²⁺ en exceso respecto al ATP. Paso 1: RecBCD se une a una rotura de doble cadena de ADN. Paso 2: RecBCD inicia el desenrollamiento del dúplex de ADN mediante actividad helicasa dependiente de ATP . Paso 3: RecBCD continúa su desenrollamiento y se desplaza a lo largo del dúplex de ADN, cortando la cadena 3' con mucha más frecuencia que la cadena 5'. Paso 4: RecBCD encuentra una secuencia Chi y detiene la digestión de la cadena 3'; el corte de la cadena 5' aumenta significativamente. Paso 5: RecBCD carga RecA en la cadena 3'. Paso 6: RecBCD se disocia del dúplex de ADN, dejando un filamento de nucleoproteína RecA en la cola 3'. [ 62 ]

La vía RecBCD es la principal vía de recombinación utilizada en muchas bacterias para reparar roturas de doble cadena en el ADN, y las proteínas se encuentran en una amplia gama de bacterias. [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] Estas roturas de doble cadena pueden ser causadas por luz UV y otras radiaciones , así como por mutágenos químicos . Las roturas de doble cadena también pueden surgir por replicación del ADN a través de una muesca o hueco de cadena simple. Esta situación causa lo que se conoce como horquilla de replicación colapsada y se repara mediante varias vías de recombinación homóloga, incluida la vía RecBCD. [ 66 ]

En esta vía, un complejo enzimático de tres subunidades llamado RecBCD inicia la recombinación al unirse a un extremo romo o casi romo de una rotura en el ADN de doble cadena. Después de que RecBCD se une al extremo del ADN, las subunidades RecB y RecD comienzan a desenrollar el dúplex de ADN mediante actividad helicasa . La subunidad RecB también posee un dominio nucleasa , que corta la cadena simple de ADN que emerge del proceso de desenrollamiento. Este desenrollamiento continúa hasta que RecBCD encuentra una secuencia de nucleótidos específica (5'-GCTGGTGG-3') conocida como sitio Chi . [ 65 ]

Al encontrar un sitio Chi, la actividad de la enzima RecBCD cambia drásticamente. [ 64 ] [ 61 ] [ 67 ] El desenrollamiento del ADN se detiene durante unos segundos y luego se reanuda a aproximadamente la mitad de la velocidad inicial. Esto probablemente se deba a que la helicasa RecB, más lenta, desenrolla el ADN después de Chi, en lugar de la helicasa RecD, más rápida, que desenrolla el ADN antes de Chi. [ 68 ] [ 69 ] El reconocimiento del sitio Chi también cambia la enzima RecBCD de modo que corta la hebra de ADN con Chi y comienza a cargar múltiples proteínas RecA en el ADN monocatenario con el extremo 3' recién generado. El filamento de nucleoproteína recubierto de RecA resultante busca entonces secuencias de ADN similares en un cromosoma homólogo. El proceso de búsqueda induce el estiramiento del dúplex de ADN, lo que mejora el reconocimiento de homología (un mecanismo denominado corrección de pruebas conformacional [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] ). Al encontrar dicha secuencia, el filamento de nucleoproteína monocatenaria se mueve hacia el dúplex de ADN homólogo receptor en un proceso llamado invasión de hebra . [ 73 ] El saliente 3' invasor hace que una de las hebras del dúplex de ADN receptor se desplace, para formar un bucle D. Si el bucle D se corta, otro intercambio de hebras forma una estructura en forma de cruz llamada unión de Holliday . [ 65 ] La resolución de la unión de Holliday por alguna combinación de RuvABC o RecG puede producir dos moléculas de ADN recombinante con tipos genéticos recíprocos, si las dos moléculas de ADN interactuantes difieren genéticamente. Alternativamente, el extremo 3' invasor cerca de Chi puede iniciar la síntesis de ADN y formar una horquilla de replicación. Este tipo de resolución produce solo un tipo de recombinante (no recíproco).

vía RecF

Las bacterias parecen utilizar la vía RecF de recombinación homóloga para reparar huecos de cadena simple en el ADN. Cuando la vía RecBCD se inactiva por mutaciones y mutaciones adicionales inactivan las nucleasas SbcCD y ExoI, la vía RecF también puede reparar roturas de doble cadena de ADN. [ 74 ] En la vía RecF, la helicasa RecQ desenrolla el ADN y la nucleasa RecJ degrada la cadena con un extremo 5', dejando intacta la cadena con el extremo 3'. La proteína RecA se une a esta cadena y es asistida por las proteínas RecF, RecO y RecR o estabilizada por ellas. El filamento de nucleoproteína RecA busca entonces un ADN homólogo e intercambia lugares con la cadena idéntica o casi idéntica en el ADN homólogo.

Aunque las proteínas y los mecanismos específicos involucrados en sus fases iniciales difieren, las dos vías son similares en que ambas requieren ADN monocatenario con un extremo 3' y la proteína RecA para la invasión de la cadena. Las vías también son similares en sus fases de migración de ramificación , en la que la unión de Holliday se desliza en una dirección, y resolución , en la que las uniones de Holliday se separan por enzimas. [ 75 ] [ 76 ] El tipo alternativo, no recíproco de resolución también puede ocurrir por cualquiera de las dos vías.

migración de rama

Inmediatamente después de la invasión de la hebra, la unión de Holliday se desplaza a lo largo del ADN enlazado durante el proceso de migración de la rama. Es en este movimiento de la unión de Holliday donde se intercambian pares de bases entre los dos dúplex de ADN homólogos. Para catalizar la migración de la rama, la proteína RuvA primero reconoce y se une a la unión de Holliday y recluta a la proteína RuvB para formar el complejo RuvAB. Dos conjuntos de la proteína RuvB, cada uno formando una ATPasa en forma de anillo , se cargan en lados opuestos de la unión de Holliday, donde actúan como bombas gemelas que proporcionan la fuerza para la migración de la rama. Entre esos dos anillos de RuvB, dos conjuntos de la proteína RuvA se ensamblan en el centro de la unión de Holliday, de manera que el ADN en la unión queda intercalado entre cada conjunto de RuvA. Las hebras de ambos dúplex de ADN —el dúplex "donante" y el "receptor"— se desenrollan en la superficie de RuvA a medida que la proteína las guía de un dúplex al otro. [ 77 ] [ 78 ]

Resolución

En la fase de resolución de la recombinación, cualquier unión de Holliday formada por el proceso de invasión de la hebra se corta, restaurando así dos moléculas de ADN separadas. Esta escisión la realiza el complejo RuvAB interactuando con RuvC, que juntos forman el complejo RuvABC . RuvC es una endonucleasa que corta la secuencia degenerada 5'-(A/T)TT(G/C)-3'. La secuencia se encuentra frecuentemente en el ADN, aproximadamente una vez cada 64 nucleótidos. [ 78 ] Antes del corte, es probable que RuvC acceda a la unión de Holliday desplazando uno de los dos tetrámeros de RuvA que cubren el ADN en esa zona. [ 77 ] La recombinación da como resultado productos de "empalme" o de "parche", dependiendo de cómo RuvC escinda la unión de Holliday. [ 78 ] Los productos de empalme son productos de entrecruzamiento, en los que hay una reorganización del material genético alrededor del sitio de recombinación. Por otro lado, los productos de parche son productos sin entrecruzamiento en los que no hay tal reordenamiento y solo hay un "parche" de ADN híbrido en el producto de recombinación. [ 79 ]

Facilitar la transferencia genética

La recombinación homóloga es un método importante para integrar el ADN del donante en el genoma del organismo receptor en la transferencia horizontal de genes , proceso mediante el cual un organismo incorpora ADN extraño de otro organismo sin ser descendiente de este. La recombinación homóloga requiere que el ADN entrante sea muy similar al genoma del receptor, por lo que la transferencia horizontal de genes suele limitarse a bacterias similares. [ 80 ] Estudios en varias especies de bacterias han establecido que existe una disminución logarítmica lineal en la frecuencia de recombinación a medida que aumenta la diferencia de secuencia entre el ADN del huésped y el del receptor. [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]

En la conjugación bacteriana , donde el ADN se transfiere entre bacterias mediante contacto directo célula a célula, la recombinación homóloga ayuda a integrar el ADN extraño en el genoma del huésped a través de la vía RecBCD. La enzima RecBCD promueve la recombinación después de que el ADN se convierte de ADN monocatenario —forma en la que ingresa originalmente a la bacteria— a ADN bicatenario durante la replicación. La vía RecBCD también es esencial para la fase final de la transducción , un tipo de transferencia horizontal de genes en la que el ADN se transfiere de una bacteria a otra mediante un virus . En ocasiones, el ADN bacteriano extraño se incorpora erróneamente en la cápside de las partículas virales de bacteriófagos a medida que el ADN se empaqueta en nuevos bacteriófagos durante la replicación viral. Cuando estos nuevos bacteriófagos infectan a otras bacterias, el ADN de la bacteria huésped anterior se inyecta en la nueva bacteria huésped como ADN bicatenario. La enzima RecBCD incorpora entonces este ADN bicatenario al genoma de la nueva bacteria huésped. [ 65 ]

Transformación bacteriana

La transformación bacteriana natural implica la transferencia de ADN de una bacteria donante a una bacteria receptora, donde ambas suelen ser de la misma especie . La transformación, a diferencia de la conjugación y la transducción bacterianas, depende de numerosos productos génicos bacterianos que interactúan específicamente para llevar a cabo este proceso. [ 84 ] Por lo tanto, la transformación es claramente una adaptación bacteriana para la transferencia de ADN. Para que una bacteria pueda unirse, captar e integrar el ADN donante en su cromosoma residente mediante recombinación homóloga, primero debe entrar en un estado fisiológico especial denominado competencia . La familia de genes RecA / Rad51 / DMC1 desempeña un papel central en la recombinación homóloga durante la transformación bacteriana, al igual que durante la meiosis y la mitosis eucariotas. Por ejemplo, la proteína RecA es esencial para la transformación en Bacillus subtilis y Streptococcus pneumoniae , [ 85 ] y la expresión del gen RecA se induce durante el desarrollo de la competencia para la transformación en estos organismos.

Como parte del proceso de transformación, la proteína RecA interactúa con el ADN monocatenario (ssDNA) entrante para formar nucleofilamentos RecA/ssDNA que exploran el cromosoma residente en busca de regiones de homología y llevan el ssDNA entrante a la región correspondiente, donde ocurre el intercambio de hebras y la recombinación homóloga. [ 86 ] Por lo tanto, el proceso de recombinación homóloga durante la transformación bacteriana tiene similitudes fundamentales con la recombinación homóloga durante la meiosis .

En los virus

La recombinación homóloga ocurre en varios grupos de virus. En virus de ADN como el herpesvirus , la recombinación ocurre a través de un mecanismo de ruptura y reunificación similar al de las bacterias y los eucariotas. [ 87 ] También hay evidencia de recombinación en algunos virus de ARN , específicamente en virus de ARN monocatenario de sentido positivo como los retrovirus , los picornavirus y los coronavirus . [ 88 ] Existe controversia sobre si la recombinación homóloga ocurre en virus de ARN monocatenario de sentido negativo como la influenza . [ 89 ]

En los virus de ARN, la recombinación homóloga puede ser precisa o imprecisa. En la recombinación precisa de ARN-ARN, no existe diferencia entre las dos secuencias de ARN parentales y la región de entrecruzamiento resultante. Por ello, suele ser difícil determinar la ubicación de los eventos de entrecruzamiento entre dos secuencias de ARN recombinantes. En la recombinación homóloga imprecisa de ARN, la región de entrecruzamiento presenta alguna diferencia con las secuencias de ARN parentales  , causada por la adición, la eliminación u otra modificación de nucleótidos. El grado de precisión del entrecruzamiento está controlado por el contexto de secuencia de las dos hebras de ARN recombinantes: las secuencias ricas en adenina y uracilo disminuyen la precisión del entrecruzamiento. [ 88 ] [ 90 ]

La recombinación homóloga es importante para facilitar la evolución viral . [ 88 ] [ 91 ] Por ejemplo, si los genomas de dos virus con mutaciones desventajosas diferentes se recombinan, pueden regenerar un genoma completamente funcional. Alternativamente, si dos virus similares han infectado la misma célula huésped, la recombinación homóloga puede permitir que esos dos virus intercambien genes y, por lo tanto, evolucionen variantes más potentes de sí mismos. [ 91 ]

La recombinación homóloga es el mecanismo propuesto mediante el cual el virus de ADN herpesvirus humano-6 se integra en los telómeros humanos. [ 92 ]

Cuando dos o más virus, cada uno con daño genómico letal, infectan la misma célula huésped, los genomas virales a menudo pueden aparearse entre sí y sufrir reparación recombinacional homóloga para producir progenie viable. Este proceso, conocido como reactivación de multiplicidad, se ha estudiado en varios bacteriófagos , incluido el fago T4 . [ 93 ] Las enzimas empleadas en la reparación recombinacional en el fago T4 son funcionalmente homólogas a las enzimas empleadas en la reparación recombinacional bacteriana y eucariota. [ 94 ] En particular, con respecto a un gen necesario para la reacción de intercambio de hebras, un paso clave en la reparación recombinacional homóloga, existe homología funcional entre virus y humanos (es decir, uvsX en el fago T4; recA en E. coli y otras bacterias, y rad51 y dmc1 en levaduras y otros eucariotas, incluidos los humanos). [ 95 ] La reactivación de multiplicidad también se ha demostrado en numerosos virus patógenos. [ 96 ]

Coronavirus

Los coronavirus son capaces de recombinación genética cuando al menos dos genomas virales están presentes en la misma célula infectada. La recombinación de ARN parece ser una fuerza impulsora importante para determinar (1) la variabilidad genética dentro de una especie de CoV, (2) la capacidad de una especie de CoV para saltar de un huésped a otro y (3) infrecuentemente, la aparición de nuevos CoV. [ 97 ] El mecanismo de recombinación en los CoV probablemente implica un cambio de plantilla durante la replicación del genoma. [ 97 ] La recombinación en los virus de ARN parece ser una adaptación para hacer frente al daño del genoma. [ 98 ]

El motivo de unión al receptor completo del SARS-CoV-2 pandémico parece haberse introducido mediante recombinación a partir de coronavirus de pangolines . [ 99 ] Este evento de recombinación podría haber sido un paso crítico en la evolución de la capacidad del SARS-CoV-2 para infectar a los humanos. [ 99 ] Es probable que los eventos de recombinación sean pasos clave en el proceso evolutivo que conduce a la aparición de nuevos coronavirus humanos. [ 100 ]

Durante la pandemia de COVID-19 en 2020, muchas secuencias genómicas de aislados australianos de SARS-CoV-2 tienen deleciones o mutaciones (29742G>A o 29742G>U; "G19A" o "G19U") en el motivo tipo bucle de tallo II 3' del coronavirus (s2m) , un motivo de ARN en la región 3' no traducida del genoma viral, lo que sugiere que pueden haber ocurrido eventos de recombinación de ARN en el s2m del SARS-CoV-2. Con base en el análisis computacional de 1319 secuencias australianas de SARS-CoV-2 usando el algoritmo Recco ( https://recco.bioinf.mpi-inf.mpg.de/ ), 29742G ("G19"), 29744G ("G21") y 29751G ("G28") fueron predichos como puntos calientes de recombinación. [ 101 ]

Representación esquemática de la estructura secundaria del ARN s2m, con las interacciones estructurales terciarias indicadas como contactos de largo alcance.

El brote de SARS-CoV-2 en el crucero Diamond Princess probablemente se originó a partir de una sola persona infectada con una variante del virus idéntica a los aislados WIV04 de Wuhan, o simultáneamente con otro caso primario infectado con un virus que contenía la mutación 11083G > T. El análisis de desequilibrio de ligamiento confirmó que la recombinación de ARN con la mutación 11083G > T también contribuyó al aumento de mutaciones entre la progenie viral. Los hallazgos indican que la mutación 11083G > T del SARS-CoV-2 se propagó durante la cuarentena a bordo del barco y surgió a través de la recombinación de ARN de novo bajo presión de selección positiva. Además, en tres pacientes de este crucero, dos mutaciones, 29736G > T y 29751G > T ("G13" y "G28"), también se ubicaron en el motivo tipo tallo-bucle II (s2m) del coronavirus 3' , ya que se predijo que "G28" era un punto caliente de recombinación en mutantes australianos de SARS-CoV-2. Aunque s2m se considera un motivo de ARN altamente conservado entre muchas especies de coronavirus, este resultado también sugiere que s2m del SARS-CoV-2 es más bien un punto caliente de recombinación /mutación de ARN. [ 102 ]

Efectos de la disfunción

Figura 9. La unión de roturas de doble hebra de un solo extremo podría dar lugar a reordenamientos.

Sin una recombinación homóloga adecuada, los cromosomas a menudo se alinean incorrectamente durante la primera fase de la división celular en la meiosis . Esto provoca que los cromosomas no se segreguen correctamente en un proceso llamado no disyunción . A su vez, la no disyunción puede causar que los espermatozoides y los óvulos tengan un número insuficiente o excesivo de cromosomas. El síndrome de Down , causado por una copia adicional del cromosoma 21 , es una de las muchas anomalías que resultan de este fallo en la recombinación homóloga durante la meiosis. [ 78 ] [ 103 ]

Las deficiencias en la recombinación homóloga se han relacionado fuertemente con la formación de cáncer en humanos. Por ejemplo, cada una de las enfermedades relacionadas con el cáncer , el síndrome de Bloom , el síndrome de Werner y el síndrome de Rothmund-Thomson son causadas por copias defectuosas de los genes de la helicasa RecQ involucrados en la regulación de la recombinación homóloga: BLM , WRN y RECQL4 , respectivamente. [ 104 ] En las células de pacientes con síndrome de Bloom, que carecen de una copia funcional de la proteína BLM, hay una tasa elevada de recombinación homóloga. [ 105 ] Experimentos en ratones deficientes en BLM han sugerido que la mutación da lugar al cáncer a través de una pérdida de heterocigosidad causada por un aumento de la recombinación homóloga. [ 106 ] Una pérdida de heterocigosidad se refiere a la pérdida de una de las dos versiones —o alelos— de un gen. Si uno de los alelos perdidos ayuda a suprimir tumores, como por ejemplo el gen de la proteína del retinoblastoma , entonces la pérdida de heterocigosidad puede provocar cáncer. [ 107 ] : 1236

Las tasas reducidas de recombinación homóloga causan una reparación ineficiente del ADN, [ 107 ] : 310 lo que también puede conducir al cáncer. [ 108 ] Este es el caso de BRCA1 y BRCA2 , dos genes supresores de tumores similares cuyo mal funcionamiento se ha relacionado con un riesgo considerablemente mayor de cáncer de mama y ovario . Las células que carecen de BRCA1 y BRCA2 tienen una tasa reducida de recombinación homóloga y una mayor sensibilidad a la radiación ionizante , lo que sugiere que la disminución de la recombinación homóloga conduce a una mayor susceptibilidad al cáncer. [ 108 ] Dado que la única función conocida de BRCA2 es ayudar a iniciar la recombinación homóloga, los investigadores han especulado que un conocimiento más detallado del papel de BRCA2 en la recombinación homóloga puede ser la clave para comprender las causas del cáncer de mama y ovario. [ 108 ]

Los tumores con deficiencia de recombinación homóloga (incluidos los defectos de BRCA) se describen como HRD-positivos. [ 109 ]

Conservación evolutiva

Gráfico que muestra las proteínas de cada dominio de la vida. Cada proteína se muestra horizontalmente, con los dominios homólogos de cada proteína indicados por color.
Figura 10. Los dominios proteicos en las proteínas relacionadas con la recombinación homóloga se conservan en los tres grupos principales de seres vivos: arqueas, bacterias y eucariotas.

Aunque las vías pueden variar mecánicamente, la capacidad de los organismos para realizar la recombinación homóloga se conserva universalmente en todos los dominios de la vida. [ 110 ] Basándose en la similitud de sus secuencias de aminoácidos, se pueden encontrar homólogos de varias proteínas en múltiples dominios de la vida, lo que indica que evolucionaron hace mucho tiempo y que desde entonces han divergido de proteínas ancestrales comunes. [ 110 ]

Los miembros de la familia de recombinasas RecA se encuentran en casi todos los organismos, con RecA en bacterias, Rad51 y DMC1 en eucariotas, RadA en arqueas y UvsX en el fago T4 . [ 111 ]

También se encuentran en todos los dominios de la vida proteínas de unión monocatenarias relacionadas que son importantes para la recombinación homóloga y muchos otros procesos. [ 112 ]

Rad54, Mre11 , Rad50 y varias otras proteínas también se encuentran tanto en arqueas como en eucariotas. [ 110 ] [ 111 ] [ 113 ]

La familia de recombinasas RecA

Se cree que las proteínas de la familia de recombinasas RecA descienden de una recombinasa ancestral común. [ 110 ] La familia de recombinasas RecA contiene la proteína RecA de bacterias , las proteínas Rad51 y Dmc1 de eucariotas, y RadA de arqueas , y las proteínas parálogas de recombinasa. Los estudios que modelan las relaciones evolutivas entre las proteínas Rad51, Dmc1 y RadA indican que son monofiléticas , o que comparten un ancestro molecular común. [ 110 ] Dentro de esta familia de proteínas, Rad51 y Dmc1 se agrupan juntas en un clado separado de RadA. Una de las razones para agrupar estas tres proteínas juntas es que todas poseen un motivo hélice-giro-hélice modificado , que ayuda a las proteínas a unirse al ADN, hacia sus extremos N-terminales . [ 110 ] Se ha propuesto que un antiguo evento de duplicación genética de un gen eucariota RecA y la posterior mutación son un posible origen de los genes modernos RAD51 y DMC1. [ 110 ]

Las proteínas generalmente comparten una región larga y conservada conocida como dominio RecA/Rad51. Dentro de este dominio proteico se encuentran dos motivos de secuencia : el motivo Walker A y el motivo Walker B. Los motivos Walker A y B permiten que los miembros de la familia de proteínas RecA/Rad51 participen en la unión e hidrólisis de ATP . [ 110 ] [ 114 ]

Proteínas específicas de la meiosis

El descubrimiento de Dmc1 en varias especies de Giardia , uno de los primeros protistas en divergir como eucariota, sugiere que la recombinación homóloga meiótica —y por lo tanto la meiosis misma— surgió muy temprano en la evolución eucariota. [ 115 ] Además de la investigación sobre Dmc1, los estudios sobre la proteína Spo11 han proporcionado información sobre los orígenes de la recombinación meiótica. [ 116 ] Spo11, una topoisomerasa de tipo II , puede iniciar la recombinación homóloga en la meiosis mediante la realización de rupturas de doble cadena dirigidas en el ADN. [ 25 ] Los árboles filogenéticos basados ​​en la secuencia de genes similares a SPO11 en animales, hongos, plantas, protistas y arqueas han llevado a los científicos a creer que la versión de Spo11 actualmente en eucariotas surgió en el último ancestro común de eucariotas y arqueas. [ 116 ]

Aplicaciones tecnológicas

Modificación genética

En la imagen de la derecha se muestra un ratón con pelaje blanco salpicado de manchas marrones, y a la izquierda, dos ratones marrones más pequeños.
Figura 11. En su etapa embrionaria, a este ratón quimérico se le introdujo el gen del color agutí en su ADN mediante manipulación genética. Su descendencia es homocigota para el gen agutí.

Muchos métodos para introducir secuencias de ADN en organismos para crear ADN recombinante y organismos genéticamente modificados utilizan el proceso de recombinación homóloga. [ 117 ] También llamado direccionamiento genético , este método es especialmente común en la genética de levaduras y ratones . El método de direccionamiento genético en ratones knockout utiliza células madre embrionarias de ratón para introducir material genético artificial (principalmente de interés terapéutico), que reprime el gen diana del ratón mediante el principio de recombinación homóloga. De este modo, el ratón actúa como un modelo de trabajo para comprender los efectos de un gen específico de mamífero. En reconocimiento a su descubrimiento de cómo se puede utilizar la recombinación homóloga para introducir modificaciones genéticas en ratones a través de células madre embrionarias, Mario Capecchi , Martin Evans y Oliver Smithies recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2007. [ 118 ]

Los avances en las tecnologías de manipulación genética, que aprovechan los mecanismos de recombinación homóloga de las células, están dando lugar al desarrollo de una nueva generación de modelos isogénicos de enfermedades humanas más precisos . Se cree que estos modelos de células humanas modificadas genéticamente reflejan con mayor exactitud la genética de las enfermedades humanas que sus predecesores, los modelos de ratón. Esto se debe principalmente a que las mutaciones de interés se introducen en genes endógenos, tal como ocurren en los pacientes reales, y a que se basan en genomas humanos en lugar de genomas de rata. Además, ciertas tecnologías permiten la inserción de una mutación específica, en lugar de la eliminación génica asociada a las tecnologías de manipulación genética más antiguas.

Ingeniería de proteínas

La ingeniería de proteínas mediante recombinación homóloga desarrolla proteínas quiméricas intercambiando fragmentos entre dos proteínas parentales. Estas técnicas aprovechan el hecho de que la recombinación puede introducir un alto grado de diversidad de secuencias , preservando al mismo tiempo la capacidad de una proteína para plegarse en su estructura terciaria o forma tridimensional. [ 119 ] Esto contrasta con otras técnicas de ingeniería de proteínas, como la mutagénesis puntual aleatoria , en la que la probabilidad de mantener la función de la proteína disminuye exponencialmente con el aumento de las sustituciones de aminoácidos . [ 120 ] Las quimeras producidas por técnicas de recombinación pueden mantener su capacidad de plegarse porque sus fragmentos parentales intercambiados están conservados estructural y evolutivamente. Estos "bloques de construcción" recombinables preservan interacciones estructuralmente importantes, como los puntos de contacto físico entre diferentes aminoácidos en la estructura de la proteína. Se pueden utilizar métodos computacionales como SCHEMA y el análisis de acoplamiento estadístico para identificar subunidades estructurales adecuadas para la recombinación. [ 121 ] [ 122 ] [ 123 ]

Se han utilizado técnicas basadas en la recombinación homóloga para diseñar nuevas proteínas. [ 121 ] En un estudio publicado en 2007, los investigadores lograron crear quimeras de dos enzimas involucradas en la biosíntesis de isoprenoides , una clase diversa de compuestos que incluye hormonas , pigmentos visuales y ciertas feromonas . Las proteínas quiméricas adquirieron la capacidad de catalizar una reacción esencial en la biosíntesis de isoprenoides —una de las vías de biosíntesis más diversas que se encuentran en la naturaleza— que estaba ausente en las proteínas parentales. [ 124 ] La ingeniería de proteínas mediante recombinación también ha producido enzimas quiméricas con una nueva función en miembros de un grupo de proteínas conocido como la familia del citocromo P450 , [ 125 ] que en los humanos participa en la desintoxicación de compuestos extraños como fármacos, aditivos alimentarios y conservantes. [ 22 ]

Terapia contra el cáncer

Las células cancerosas competentes en recombinación homóloga (HRP) son capaces de reparar el daño del ADN, que es causado por quimioterapia como el cisplatino. Por lo tanto, los cánceres HRP son difíciles de tratar. Los estudios sugieren que la recombinación homóloga puede ser atacada a través de la inhibición de c-Abl. [ 126 ] [ 127 ] Las células cancerosas con mutaciones BRCA tienen deficiencias en la recombinación homóloga, y se han desarrollado fármacos para explotar esas deficiencias y se han utilizado con éxito en ensayos clínicos. [ 128 ] [ 129 ] Olaparib , un inhibidor de PARP1, redujo o detuvo el crecimiento de tumores de cáncer de mama , ovario y próstata causados ​​por mutaciones en los genes BRCA1 o BRCA2 , que son necesarios para HR. Cuando BRCA1 o BRCA2 están ausentes, otros tipos de mecanismos de reparación del ADN deben compensar la deficiencia de HR, como la reparación por escisión de bases (BER) para las horquillas de replicación detenidas o la unión de extremos no homólogos (NHEJ) para las roturas de doble cadena. [ 128 ] Al inhibir BER en una célula deficiente en HR, olaparib aplica el concepto de letalidad sintética para atacar específicamente las células cancerosas. Si bien los inhibidores de PARP1 representan un enfoque novedoso para la terapia del cáncer, los investigadores han advertido que pueden resultar insuficientes para tratar los cánceres metastásicos en etapas avanzadas . [ 128 ] Las células cancerosas pueden volverse resistentes a un inhibidor de PARP1 si sufren deleciones de mutaciones en BRCA2, lo que socava la letalidad sintética del fármaco al restaurar la capacidad de las células cancerosas para reparar el ADN mediante HR. [ 130 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Thompson LH, Schild D (junio de 2001). "La reparación recombinacional homóloga del ADN garantiza la estabilidad de los cromosomas de los mamíferos". Mutation Research . 477 ( 1–2 ): 131–53 . Bibcode : 2001MRFMM.477..131T . doi : 10.1016/S0027-5107(01)00115-4 . PMID 11376695 . 
  2. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P, et al. (2002). «Capítulo 5: Replicación, reparación y recombinación del ADN» . Biología molecular de la célula (4.ª ed.). Nueva York: Garland Science. pág. 845. ISBN    978-0-8153-3218-3OCLC 145080076​​ 
  3. ↑ Capecchi MR (junio de 1989). "Alteración del genoma mediante recombinación homóloga". Science . 244 (4910): 1288– 92. Bibcode : 1989Sci...244.1288C . doi : 10.1126/science.2660260 . PMID 2660260 . 
  4. ↑ Smithies O, Gregg RG, Boggs SS, Koralewski MA, Kucherlapati RS (1985-09-19). "Inserción de secuencias de ADN en el locus de la beta-globina cromosómica humana por recombinación homóloga". Nature . 317 (6034): 230– 4. Bibcode : 1985Natur.317..230S . doi : 10.1038/317230a0 . PMID 2995814 . S2CID 30212766 .  
  5. ↑ Orr-Weaver TL, Szostak JW, Rothstein RJ (octubre de 1981). "Transformación de levadura: un sistema modelo para el estudio de la recombinación" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 78 (10): 6354–8 . Bibcode : 1981PNAS...78.6354O . doi : 10.1073/pnas.78.10.6354 . PMC 349037. PMID 6273866 .  
  6. ↑ Orr-Weaver TL, Szostak JW (julio de 1983). "Recombinación en levaduras: la asociación entre la reparación de huecos de doble cadena y el entrecruzamiento" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 80 (14): 4417–21 . Bibcode : 1983PNAS...80.4417O . doi : 10.1073/pnas.80.14.4417 . PMC 384049. PMID 6308623 .  
  7. 1 2 Szostak JW, Orr-Weaver TL, Rothstein RJ, Stahl FW (mayo de 1983). "El modelo de reparación de roturas de doble cadena para la recombinación". Cell . 33 (1): 25– 35. doi : 10.1016/0092-8674(83)90331-8 . PMID 6380756 . S2CID 39590123 .  
  8. ↑ Resnick MA (junio de 1976). "La reparación de roturas de doble cadena en el ADN; un modelo que implica recombinación". Journal of Theoretical Biology . 59 (1): 97– 106. Bibcode : 1976JThBi..59...97R . doi : 10.1016/s0022-5193(76)80025-2 . PMID 940351 . 
  9. ↑ Jasin M, Rothstein R (noviembre de 2013). "Reparación de roturas de cadena por recombinación homóloga" . Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 5 (11) a012740. doi : 10.1101/cshperspect.a012740 . PMC 3809576. PMID 24097900 .  
  10. ↑ Bateson P (agosto de 2002). " William Bateson: un biólogo adelantado a su tiempo" (PDF) . Journal of Genetics . 81 (2): 49– 58. doi : 10.1007/BF02715900 . PMID 12532036. S2CID 26806110 .  
  11. ↑ "Reginald Crundall Punnett" . NAHSTE, Universidad de Edimburgo . Consultado el 3 de julio de 2010 .
  12. ↑ Lobo I, Shaw K (2008). "Thomas Hunt Morgan, recombinación genética y mapeo genético" . Nature Education . 1 (1).
  13. 1 2 Coe E, Kass LB (mayo de 2005). "Prueba de intercambio físico de genes en los cromosomas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (19): 6641– 6. Bibcode : 2005PNAS..102.6641C . doi : 10.1073/pnas.0407340102 . PMC 1100733. PMID 15867161 .  
  14. ↑ Creighton HB, McClintock B (agosto de 1931). "Una correlación del entrecruzamiento citológico y genético en Zea Mays" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 17 (8): 492– 7. Bibcode : 1931PNAS...17..492C . doi : 10.1073 / pnas.17.8.492 . PMC 1076098. PMID 16587654 .  
  15. ^ Popa, C (1931). "Zytologisch-genetische untersuchungen alsbeweise fur die Morgansche theorie des faktoraustauschs". Biologisches Zentralblatt . 51 : 547–587 .
  16. ↑ "El desarrollo de la genética bacteriana" . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Archivado del original el 26 de octubre de 2005. Consultado el 3 de julio de 2010 .
  17. ↑ "El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1958" . Nobelprize.org . Consultado el 3 de julio de 2010 .
  18. 1 2 3 Haber JE, Ira G, Malkova A, Sugawara N (enero de 2004). "Reparación de una rotura cromosómica de doble cadena mediante recombinación homóloga: revisión del modelo de Robin Holliday" . Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie B, Ciencias Biológicas . 359 (1441): 79– 86. doi : 10.1098/rstb.2003.1367 . PMC 1693306. PMID 15065659 .  
  19. ↑ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000). "12.5: Recombinación entre sitios de ADN homólogos: las roturas de doble cadena en el ADN inician la recombinación". Biología celular molecular (4.ª ed.). WH Freeman and Company. ISBN  978-0-7167-3136-8.
  20. ↑ Griffiths A, et al. (1999). "8: Mutaciones cromosómicas: Reordenamientos cromosómicos" . Análisis genético moderno . WH Freeman and Company. ISBN  978-0-7167-3118-4.
  21. ↑ Khanna KK, Jackson SP (marzo de 2001). " Roturas de doble cadena de ADN: señalización, reparación y la conexión con el cáncer". Nature Genetics . 27 (3): 247– 54. doi : 10.1038/85798 . PMID 11242102. S2CID 3012823 .  
  22. 1 2 3 Nelson DL, Cox MM (2005). Principios de bioquímica (4.ª ed.). Freeman. págs. 980–981 . ISBN   978-0-7167-4339-2.
  23. ↑ Marcon E, Moens PB (agosto de 2005). "La evolución de la meiosis: reclutamiento y modificación de proteínas somáticas de reparación del ADN". BioEssays . 27 (8): 795– 808. doi : 10.1002/bies.20264 . PMID 16015600. S2CID 27658497 .  
  24. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2008). Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Garland Science. pág . 305. ISBN   978-0-8153-4105-5.
  25. 1 2 Keeney S, Giroux CN, Kleckner N (febrero de 1997). "Las roturas de doble cadena de ADN específicas de la meiosis son catalizadas por Spo11, un miembro de una familia de proteínas ampliamente conservada" . Cell . 88 ( 3): 375–84 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)81876-0 . PMID 9039264. S2CID 8294596 .  
  26. ↑ Longhese MP, Bonetti D, Guerini I, Manfrini N, Clerici M (septiembre de 2009). "Roturas de doble cadena de ADN en la meiosis: comprobación de su formación, procesamiento y reparación". Reparación del ADN . 8 (9): 1127– 38. doi : 10.1016/j.dnarep.2009.04.005 . PMID 19464965 . 
  27. ↑ Cahill LP, Mariana JC, Mauléon P (enero de 1979). "Poblaciones foliculares totales en ovejas con tasas de ovulación altas y bajas" . Journal of Reproduction and Fertility . 55 (1): 27–36 . doi : 10.1530/jrf.0.0550027 . PMID 423159 . 
  28. ↑ Schimmel J, van Schendel R, den Dunnen JT, Tijsterman M (septiembre de 2019). "Inserciones con plantilla: una prueba irrefutable de la unión de extremos mediada por la polimerasa theta" . Trends in Genetics . 35 (9): 632– 644. doi : 10.1016/j.tig.2019.06.001 . PMID 31296341. S2CID 195892718 .  
  29. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2008). Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Garland Science. pág . 303. ISBN   978-0-8153-4105-5.
  30. 1 2 Shrivastav M, De Haro LP, Nickoloff JA (enero de 2008). "Regulación de la elección de la vía de reparación de roturas de doble cadena del ADN" . Cell Research . 18 (1): 134– 47. doi : 10.1038/cr.2007.111 . PMID 18157161 . 
  31. 1 2 Mimitou EP, Symington LS (mayo de 2009). "Las nucleasas y helicasas cobran protagonismo en la recombinación homóloga". Trends in Biochemical Sciences . 34 (5): 264– 72. doi : 10.1016/j.tibs.2009.01.010 . PMID 19375328 . 
  32. ↑ Andres, Sara N.; Williams, R. Scott (agosto de 2017). "CtIP/Ctp1/Sae2, forma molecular adecuada para la función" . Reparación del ADN . 56 : 109–117 . doi : 10.1016 /j.dnarep.2017.06.013 . PMC 5543718. PMID 28623092 .  
  33. ↑ Huertas P, Cortés-Ledesma F, Sartori AA, Aguilera A, Jackson SP (octubre de 2008). "CDK se dirige a Sae2 para controlar la resección de los extremos del ADN y la recombinación homóloga" . Nature . 455 ( 7213): 689–92 . Bibcode : 2008Natur.455..689H . doi : 10.1038/nature07215 . PMC 2635538. PMID 18716619 .  
  34. ↑ Liu B, Yip RK, Zhou Z (2012). "Remodelación de la cromatina, reparación del daño del ADN y envejecimiento" . Curr . Genomics . 13 (7): 533– 47. doi : 10.2174/138920212803251373 . PMC 3468886. PMID 23633913 .  
  35. ^ Sellou H, Lebeaupin T, Chapuis C, Smith R, Hegele A, Singh HR, Kozlowski M, Bultmann S, Ladurner AG, Timinszky G, Huet S ( 2016 ) . "El remodelador de cromatina Alc1 dependiente de poli (ADP-ribosa) induce la relajación local de la cromatina tras el daño del ADN" . Mol. Biol. Celúla . 27 (24): 3791– 3799. doi : 10.1091/mbc.E16-05-0269 . PMC 5170603 . PMID 27733626 .  
  36. 1 2 Van Meter M, Simon M, Tombline G, May A, Morello TD, Hubbard BP, Bredbenner K, Park R, Sinclair DA, Bohr VA, Gorbunova V, Seluanov A (2016). "JNK fosforila SIRT6 para estimular la reparación de roturas de doble cadena de ADN en respuesta al estrés oxidativo mediante el reclutamiento de PARP1 a las roturas de ADN" . Cell Rep . 16 (10): 2641– 50. doi : 10.1016/j.celrep.2016.08.006 . PMC 5089070. PMID 27568560 .  
  37. 1 2 Haince JF, McDonald D, Rodrigue A, Déry U, Masson JY, Hendzel MJ, Poirier GG (2008). "Cinética dependiente de PARP1 del reclutamiento de las proteínas MRE11 y NBS1 a múltiples sitios de daño del ADN" . J. Biol. Chem . 283 (2): 1197– 208. doi : 10.1074/jbc.M706734200 . PMID 18025084 . 
  38. 1 2 3 Rogakou EP, Pilch DR, Orr AH, Ivanova VS, Bonner WM (1998). "Las roturas de doble cadena del ADN inducen la fosforilación de la histona H2AX en la serina 139" . J. Biol. Chem . 273 (10): 5858–68 . doi : 10.1074/jbc.273.10.5858 . PMID 9488723 . 
  39. ↑ Mailand N, Bekker-Jensen S, Faustrup H, Melander F, Bartek J, Lukas C, Lukas J (2007). "RNF8 ubiquitina las histonas en las roturas de doble cadena del ADN y promueve el ensamblaje de proteínas de reparación" . Cell . 131 ( 5): 887–900 . doi : 10.1016/j.cell.2007.09.040 . PMID 18001824. S2CID 14232192 .  
  40. ↑ Luijsterburg MS, Acs K, Ackermann L, Wiegant WW, Bekker-Jensen S, Larsen DH, Khanna KK, van Attikum H, Mailand N, Dantuma NP (2012). "Un nuevo papel no catalítico para la ubiquitina ligasa RNF8 en el despliegue de la estructura de cromatina de orden superior" . EMBO J. 31 ( 11): 2511–27 . doi : 10.1038/emboj.2012.104 . PMC 3365417. PMID 22531782 .  
  41. ↑ Baudat F, Buard J, Grey C, Fledel-Alon A, Ober C, Przeworski M, et al. (febrero de 2010). " PRDM9 es un determinante principal de los puntos calientes de recombinación meiótica en humanos y ratones" . Science . 327 (5967): 836–40 . Bibcode : 2010Sci...327..836B . doi : 10.1126/science.1183439 . PMC 4295902. PMID 20044539 .   
  42. ↑ Wells D, Bitoun E, Moralli D, Zhang G, Hinch A, Jankowska J, et al. (agosto de 2020). "ZCWPW1 es reclutado a puntos calientes de recombinación por PRDM9 y es esencial para la reparación de roturas de doble cadena meióticas" . eLife . 9 e53392. doi : 10.7554/eLife.53392 . PMC 7494361. PMID 32744506 .   
  43. 1 2 3 4 Sung P, Klein H (octubre de 2006). "Mecanismo de recombinación homóloga: los mediadores y las helicasas asumen funciones reguladoras". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 7 (10): 739– 50. doi : 10.1038/nrm2008 . PMID 16926856. S2CID 30324005 .  
  44. ↑ Wold MS (1997). "Proteína de replicación A: una proteína heterotrimérica de unión a ADN monocatenario necesaria para el metabolismo del ADN eucariota". Annual Review of Biochemistry . 66 : 61–92 . doi : 10.1146/annurev.biochem.66.1.61 . PMID 9242902 . 
  45. ↑ McMahill MS, Sham CW, Bishop DK (noviembre de 2007). "Recocido de hebras dependiente de la síntesis en la meiosis" . PLOS Biology . 5 (11) e299. doi : 10.1371/journal.pbio.0050299 . PMC 2062477. PMID 17988174 .  Icono de acceso abierto
  46. ↑ Bärtsch S, Kang LE, Symington LS (febrero de 2000). "RAD51 es necesario para la reparación de huecos de ADN bicatenario de plásmidos a partir de plantillas de plásmidos o cromosómicas" . Biología Molecular y Celular . 20 (4): 1194– 205. doi : 10.1128/MCB.20.4.1194-1205.2000 . PMC 85244. PMID 10648605 .  
  47. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2008). Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Garland Science. págs. 312–313 . ISBN   978-0-8153-4105-5.
  48. 1 2 3 Helleday T, Lo J, van Gent DC, Engelward BP (julio de 2007). "Reparación de roturas de doble cadena de ADN: de la comprensión mecanicista al tratamiento del cáncer". DNA Repair . 6 (7): 923– 35. doi : 10.1016/j.dnarep.2007.02.006 . PMID 17363343 . 
  49. 1 2 Andersen SL, Sekelsky J (diciembre de 2010). "Recombinación meiótica versus mitótica: dos rutas diferentes para la reparación de roturas de doble cadena: las diferentes funciones de la reparación de DSB meiótica versus mitótica se reflejan en el uso de vías diferentes y resultados diferentes" . BioEssays . 32 ( 12): 1058– 66. doi : 10.1002/bies.201000087 . PMC 3090628. PMID 20967781 .  
  50. ↑ Allers T, Lichten M (julio de 2001). "Cronología y control diferencial de la recombinación sin entrecruzamiento y con entrecruzamiento durante la meiosis" . Cell . 106 (1): 47– 57. doi : 10.1016/s0092-8674(01)00416-0 . PMID 11461701. S2CID 1878863 .  
  51. ↑ Laboratorio Haber. "Recocido de cadena simple" . Universidad de Brandeis. Archivado del original el 19 de enero de 2015. Recuperado el 3 de julio de 2010 .
  52. 1 2 3 Lyndaker AM, Alani E (marzo de 2009). "Una historia de colas: perspectivas sobre la coordinación del procesamiento del extremo 3' durante la recombinación homóloga" . BioEssays . 31 ( 3): 315– 21. doi : 10.1002/bies.200800195 . PMC 2958051. PMID 19260026 .  
  53. ↑ Mimitou EP, Symington LS (septiembre de 2009). "Resección de extremos de ADN: muchas nucleasas hacen el trabajo ligero" . Reparación del ADN . 8 ( 9): 983– 95. doi : 10.1016/j.dnarep.2009.04.017 . PMC 2760233. PMID 19473888 .  
  54. ↑ Pâques F, Haber JE (junio de 1999). "Múltiples vías de recombinación inducidas por roturas de doble cadena en Saccharomyces cerevisiae" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 63 (2): 349– 404. doi : 10.1128/MMBR.63.2.349-404.1999 . PMC 98970. PMID 10357855 .  
  55. 1 2 McEachern MJ, Haber JE (2006). "Replicación inducida por rotura y elongación de telómeros recombinacional en levaduras". Annual Review of Biochemistry . 75 : 111– 35. doi : 10.1146/annurev.biochem.74.082803.133234 . PMID 16756487 . 
  56. ↑ Morrish TA, Greider CW (enero de 2009). Haber JE (ed.). "Los telómeros cortos inician la recombinación telomérica en células primarias y tumorales" . PLOS Genetics . 5 (1) e1000357. doi : 10.1371/journal.pgen.1000357 . PMC 2627939. PMID 19180191 .  Icono de acceso abierto
  57. ↑ Muntoni A, Reddel RR (octubre de 2005). "Los primeros detalles moleculares de ALT en células tumorales humanas". Human Molecular Genetics . 14 Número especial 2 (Número de revisión 2): R191–6. doi : 10.1093/hmg/ddi266 . PMID 16244317 . 
  58. ↑ PDB : 3cmt ​;Chen Z, Yang H, Pavletich NP (mayo de 2008). "Mecanismo de recombinación homóloga a partir de las estructuras RecA-ssDNA/dsDNA". Nature . 453 ( 7194): 489–4 . Bibcode : 2008Natur.453..489C . doi : 10.1038/nature06971 . PMID 18497818. S2CID 4416531 .  
  59. ↑ Kowalczykowski SC, Dixon DA, Eggleston AK, Lauder SD, Rehrauer WM (septiembre de 1994). "Bioquímica de la recombinación homóloga en Escherichia coli" . Microbiological Reviews . 58 (3): 401– 65. doi : 10.1128/MMBR.58.3.401-465.1994 . PMC 372975. PMID 7968921 .  
  60. ↑ Rocha EP, Cornet E, Michel B (agosto de 2005). "Análisis comparativo y evolutivo de los sistemas de recombinación homóloga bacteriana" . PLOS Genetics . 1 (2) e15. doi : 10.1371/journal.pgen.0010015 . PMC 1193525. PMID 16132081 .  Icono de acceso abierto
  61. 1 2 Amundsen SK, Taylor AF, Reddy M, Smith GR (diciembre de 2007). "Señalización entre subunidades en la enzima RecBCD, una compleja máquina proteica regulada por puntos calientes Chi" . Genes & Development . 21 (24): 3296– 307. doi : 10.1101/gad.1605807 . PMC 2113030. PMID 18079176 .  
  62. ↑ Singleton MR, Dillingham MS, Gaudier M, Kowalczykowski SC, Wigley DB (noviembre de 2004). "La estructura cristalina de la enzima RecBCD revela una máquina para procesar roturas de ADN" ( PDF) . Nature . 432 (7014): 187–93 . Bibcode : 2004Natur.432..187S . doi : 10.1038/nature02988 . PMID 15538360. S2CID 2916995. Archivado del original (PDF) el 25 de mayo de 2004.  
  63. ↑ Cromie GA (agosto de 2009). "Ubicuidad filogenética y reordenamiento de los complejos de recombinación bacterianos RecBCD y AddAB" . Journal of Bacteriology . 191 (16): 5076–84 . doi : 10.1128/JB.00254-09 . PMC 2725590. PMID 19542287 .  
  64. 1 2 Smith GR (junio de 2012). "Cómo la enzima RecBCD y Chi promueven la reparación de roturas de ADN y la recombinación: una perspectiva de un biólogo molecular" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 76 (2): 217–28 . doi : 10.1128/MMBR.05026-11 . PMC 3372252. PMID 22688812 .  
  65. 1 2 3 4 Dillingham MS, Kowalczykowski SC (diciembre de 2008). "Enzima RecBCD y la reparación de roturas de ADN de doble cadena" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 72 (4): 642– 71, Tabla de contenido. doi : 10.1128/MMBR.00020-08 . PMC 2593567. PMID 19052323 .  
  66. ↑ Michel B, Boubakri H, Baharoglu Z, LeMasson M, Lestini R (julio de 2007). "Proteínas de recombinación y rescate de horquillas de replicación detenidas". Reparación del ADN . 6 (7): 967– 80. doi : 10.1016/j.dnarep.2007.02.016 . PMID 17395553 . 
  67. ↑ Spies M, Bianco PR, Dillingham MS, Handa N, Baskin RJ, Kowalczykowski SC (septiembre de 2003). "Un acelerador molecular: el punto caliente de recombinación chi controla la translocación del ADN por la helicasa RecBCD" . Cell . 114 ( 5): 647– 54. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00681-0 . PMID 13678587. S2CID 16662983 .  
  68. ↑ Taylor AF, Smith GR (junio de 2003). "La enzima RecBCD es una helicasa de ADN con motores rápidos y lentos de polaridad opuesta". Nature . 423 ( 6942): 889– 93. Bibcode : 2003Natur.423..889T . doi : 10.1038/nature01674 . PMID 12815437. S2CID 4302346 .  
  69. ↑ Spies M, Amitani I, Baskin RJ, Kowalczykowski SC (noviembre de 2007). "La enzima RecBCD cambia las subunidades motoras principales en respuesta al reconocimiento de chi" . Cell . 131 ( 4): 694–705 . doi : 10.1016/j.cell.2007.09.023 . PMC 2151923. PMID 18022364 .  
  70. ↑ Savir Y, Tlusty T (noviembre de 2010). "Búsqueda de homología mediada por RecA como un sistema de detección de señales casi óptimo" ( PDF) . Molecular Cell . 40 (3): 388– 96. arXiv : 1011.4382 . Bibcode : 2010arXiv1011.4382S . doi : 10.1016/j.molcel.2010.10.020 . PMID 21070965. S2CID 1682936. Archivado del original (PDF) el 7 de octubre de 2012. Recuperado el 31 de agosto de 2011 .  
  71. ↑ Rambo RP, Williams GJ, Tainer JA (noviembre de 2010). "Lograr fidelidad en la recombinación homóloga a pesar de la extrema complejidad: decisiones informadas mediante perfiles moleculares" (PDF) . Molecular Cell . 40 (3): 347–8 . doi : 10.1016/j.molcel.2010.10.032 . PMC 3003302. PMID 21070960. Archivado del original (PDF) el 7 de octubre de 2012. Recuperado el 31 de agosto de 2011 .  
  72. ^ De Vlaminck I, van Loenhout MT, Zweifel L, den Blanken J, Hooning K, Hage S, et al. (junio de 2012). "Mecanismo de reconocimiento de homología en la recombinación de ADN a partir de experimentos de moléculas duales" . Célula molecular . 46 (5): 616– 24. doi : 10.1016/j.molcel.2012.03.029 . PMID 22560720 .  
  73. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2008). Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Garland Science. pág . 307. ISBN   978-0-8153-4105-5.
  74. ↑ Morimatsu K, Kowalczykowski SC (mayo de 2003). "Las proteínas RecFOR cargan la proteína RecA en el ADN con huecos para acelerar el intercambio de hebras de ADN: un paso universal de la reparación recombinacional" . Molecular Cell . 11 (5): 1337–47 . doi : 10.1016/S1097-2765(03)00188-6 . PMID 12769856 . 
  75. ↑ Hiom K (julio de 2009). "Reparación del ADN: enfoques comunes para arreglar roturas de doble cadena" . Current Biology . 19 (13): R523–5. Bibcode : 2009CBio...19.R523H . doi : 10.1016/j.cub.2009.06.009 . PMID 19602417. S2CID 2221866 .  
  76. ↑ Handa N, Morimatsu K, Lovett ST, Kowalczykowski SC (mayo de 2009). "Reconstitución de los pasos iniciales de la reparación de roturas de ADN bicatenario por la vía RecF de E. coli" . Genes & Development . 23 (10): 1234–45 . doi : 10.1101/gad.1780709 . PMC 2685532. PMID 19451222 .  
  77. 1 2 West SC (junio de 2003). " Perspectivas moleculares de las proteínas de recombinación y su control". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 4 (6): 435– 45. doi : 10.1038/nrm1127 . PMID 12778123. S2CID 28474965 .  
  78. 1 2 3 4 Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M, Losick R (2003). Biología molecular del gen (5.ª ed.). Pearson/Benjamin Cummings. págs. 259-291 . ISBN   978-0-8053-4635-0.
  79. ↑ Gumbiner-Russo LM, Rosenberg SM (28 de noviembre de 2007). Sandler S (ed.). "Análisis físicos de productos de recombinación heteroduplex de E. coli in vivo: sobre la prevalencia de parches 5' y 3'" . PLOS ONE . 2 (11) e1242. Bibcode : 2007PLoSO...2.1242G . doi : 10.1371/journal.pone.0001242 . PMC 2082072. PMID 18043749 .  Icono de acceso abierto
  80. ↑ Thomas CM, Nielsen KM (septiembre de 2005). "Mecanismos y barreras para la transferencia horizontal de genes entre bacterias" ( PDF) . Nature Reviews. Microbiology . 3 (9): 711–21 . doi : 10.1038/nrmicro1234 . PMID 16138099. S2CID 1231127. Archivado del original (PDF) el 1 de junio de 2010.  
  81. ↑ Vulić M, Dionisio F, Taddei F, Radman M (septiembre de 1997). "Claves moleculares para la especiación: polimorfismo del ADN y control del intercambio genético en enterobacterias" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (18): 9763–7 . Bibcode : 1997PNAS...94.9763V . doi : 10.1073/pnas.94.18.9763 . PMC 23264. PMID 9275198 .  
  82. ↑ Majewski J, Cohan FM (enero de 1998). "El efecto de la reparación de errores de emparejamiento y la formación de heterodúplex en el aislamiento sexual en Bacillus" . Genetics . 148 ( 1): 13–8 . doi : 10.1093/genetics/148.1.13 . PMC 1459767. PMID 9475717 .  
  83. ↑ Majewski J, Zawadzki P, Pickerill P, Cohan FM, Dowson CG (febrero de 2000). "Barreras para el intercambio genético entre especies bacterianas: transformación de Streptococcus pneumoniae" . Journal of Bacteriology . 182 (4): 1016–23 . doi : 10.1128/JB.182.4.1016-1023.2000 . PMC 94378. PMID 10648528 .  
  84. ↑ Chen I, Dubnau D (marzo de 2004). "Captación de ADN durante la transformación bacteriana". Nature Reviews. Microbiology . 2 (3): 241– 9. doi : 10.1038/nrmicro844 . PMID 15083159. S2CID 205499369 .  
  85. ↑ Claverys JP, Martin B, Polard P (mayo de 2009). "La maquinaria de transformación genética: composición, localización y mecanismo". FEMS Microbiology Reviews . 33 (3): 643– 56. doi : 10.1111/j.1574-6976.2009.00164.x . PMID 19228200 . 
  86. ↑ Kidane D, Graumann PL (julio de 2005). "Dinámica de proteínas y ADN intracelulares en células competentes de Bacillus subtilis" . Cell . 122 (1): 73–84 . doi : 10.1016/j.cell.2005.04.036 . PMID 16009134. S2CID 17272331 .  
  87. ↑ Fleischmann Jr WR (1996). "43" . Microbiología médica (4.ª ed.). Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN  978-0-9631172-1-2.
  88. ^ Nagy PD, Bujarski JJ (enero de 1996) . "Recombinación de ARN homólogo en el virus del mosaico del bromo: las secuencias ricas en AU disminuyen la precisión de los cruces" . Revista de Virología . 70 (1): 415– 26. doi : 10.1128/JVI.70.1.415-426.1996 . PMC 189831 . PMID 8523555 .  
  89. ↑ Boni MF, de Jong MD, van Doorn HR, Holmes EC (3 de mayo de 2010). Martin DP (ed.). " Directrices para identificar eventos de recombinación homóloga en el virus de la influenza A" . PLOS ONE . 5 (5) e10434. Bibcode : 2010PLoSO...510434B . doi : 10.1371/journal.pone.0010434 . PMC 2862710. PMID 20454662 .  Icono de acceso abierto
  90. ↑ Chetverin AB (octubre de 1999). "El enigma de la recombinación de ARN" . FEBS Letters . 460 (1): 1– 5. Bibcode : 1999FEBSL.460....1C . doi : 10.1016/S0014-5793(99)01282-X . PMC 7163957. PMID 10571050 .  
  91. 1 2 Roossinck MJ (septiembre de 1997). "Mecanismos de evolución de virus vegetales". Annual Review of Phytopathology . 35 (1): 191– 209. Bibcode : 1997AnRvP..35..191R . doi : 10.1146/annurev.phyto.35.1.191 . PMID 15012521 . 
  92. ↑ Arbuckle JH, Medveczky PG (agosto de 2011). "La biología molecular de la latencia del herpesvirus humano-6 y la integración de los telómeros" . Microbes and Infection / Institut Pasteur . 13 ( 8–9 ): 731–41 . doi : 10.1016/j.micinf.2011.03.006 . PMC 3130849. PMID 21458587 .  
  93. ↑ Bernstein C (marzo de 1981). "Reparación del ácido desoxirribonucleico en bacteriófagos" . Microbiological Reviews . 45 (1): 72– 98. doi : 10.1128/MMBR.45.1.72-98.1981 . PMC 281499. PMID 6261109 .  
  94. ↑ Bernstein C, Bernstein H (2001). Reparación del ADN en bacteriófagos. En: Nickoloff JA, Hoekstra MF (Eds.) Daño y reparación del ADN, Vol. 3. Avances desde los fagos hasta los humanos. Humana Press, Totowa, NJ, pp. 1–19. ISBN 978-0896038035
  95. ↑ Story RM, Bishop DK, Kleckner N, Steitz TA (marzo de 1993). "Relación estructural de las proteínas RecA bacterianas con las proteínas de recombinación del bacteriófago T4 y la levadura". Science . 259 (5103): 1892– 6. Bibcode : 1993Sci...259.1892S . doi : 10.1126/science.8456313 . PMID 8456313 . 
  96. ↑ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (mayo de 2008). "Valor adaptativo del sexo en patógenos microbianos". Infection, Genetics and Evolution . 8 (3): 267– 85. Bibcode : 2008InfGE...8..267M . doi : 10.1016/j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 . http://www.hummingbirds.arizona.edu/Faculty/Michod/Downloads/IGE%20review%20sex.pdf Archivado el 16 de mayo de 2017 en Wayback Machine
  97. 1 2 Su, Shuo; Wong, Gary; Shi, Weifeng; Liu, junio; Lai, Alejandro CK; Zhou, Jiyong; Liu, Wenjun; Bi, Yuhai; Gao, George F. (2016). "Epidemiología, recombinación genética y patogénesis de los coronavirus" . Tendencias en Microbiología . 24 (6): 490– 502. doi : 10.1016/j.tim.2016.03.003 . PMC 7125511 . PMID 27012512 .  
  98. ↑ Barr, JN; Fearns, R. (2010). "Cómo los virus de ARN mantienen la integridad de su genoma" . Journal of General Virology . 91 (6): 1373– 1387. doi : 10.1099/vir.0.020818-0 . PMID 20335491 . 
  99. 1 2 Li, Xiaojun; Giorgi, Elena E.; Marichannegowda, Manukumar Honnayakanahalli; Foley, Brian; Xiao, Chuan; Kong, Xiang-Peng; Chen, Yue; Gnanakaran, S.; Korber, Bette; Gao, Feng (2020). "Aparición del SARS-CoV-2 mediante recombinación y fuerte selección purificadora" . Avances científicos . 6 (27) eab9153. Código Bib : 2020SciA....6.9153L . doi : 10.1126/sciadv.abb9153 . PMC 7458444 . PMID 32937441 .  
  100. ^ Rehman, Saif ur; Shafique, Laiba; Ihsan, Awais; Liu, Qingyou (2020). "Trayectoria evolutiva para la aparición del nuevo coronavirus SARS-CoV-2" . Patógenos . 9 (3): 240. doi : 10.3390/patógenos9030240 . PMC 7157669 . PMID 32210130 .  
  101. ↑ Yeh TY, Contreras GP (julio de 2020). "Mutantes virales emergentes en Australia sugieren un evento de recombinación de ARN en el genoma del SARS-CoV-2" . The Medical Journal of Australia . 213 (1): 44–44.e1. doi : 10.5694/mja2.50657 . PMC 7300921. PMID 32506536 .  
  102. ↑ Yeh TY, Contreras GP (1 de julio de 2021). "Transmisión viral y dinámica de evolución del SARS-CoV-2 en cuarentena a bordo de buques" . Bull . World Health Organ . 99 (7): 486– 495. doi : 10.2471/BLT.20.255752 . PMC 8243027. PMID 34248221 .  
  103. ↑ Lamb NE, Yu K, Shaffer J, Feingold E, Sherman SL (enero de 2005). "Asociación entre la edad materna y la recombinación meiótica para la trisomía 21" . American Journal of Human Genetics . 76 (1): 91–9 . doi : 10.1086/427266 . PMC 1196437. PMID 15551222 .  
  104. ↑ Cold Spring Harbor Laboratory (2007). "Helicasas RecQ humanas, recombinación homóloga e inestabilidad genómica" . ScienceDaily . Consultado el 3 de julio de 2010 .
  105. ↑ Modesti M, Kanaar R (2001). " Recombinación homóloga: de organismos modelo a enfermedades humanas" . Genome Biology . 2 (5) REVIEWS1014. doi : 10.1186/gb-2001-2-5-reviews1014 . PMC 138934. PMID 11387040 .  
  106. ↑ Luo G, Santoro IM, McDaniel LD, Nishijima I, Mills M, Youssoufian H, Vogel H, Schultz RA, Bradley A (diciembre de 2000). "Predisposición al cáncer causada por una recombinación mitótica elevada en ratones Bloom". Nature Genetics . 26 (4): 424–9 . doi : 10.1038/82548 . PMID 11101838. S2CID 21218975 .  
  107. 1 2 Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2007). Biología molecular de la célula (5.ª ed.). Garland Science. ISBN  978-0-8153-4110-9.
  108. 1 2 3 Powell SN, Kachnic LA (septiembre de 2003). "Funciones de BRCA1 y BRCA2 en la recombinación homóloga, la fidelidad de la replicación del ADN y la respuesta celular a la radiación ionizante". Oncogene . 22 (37): 5784– 91. doi : 10.1038/sj.onc.1206678 . PMID 12947386 . 
  109. ↑ "Uso de la puntuación de deficiencia de recombinación homóloga (HRD) para enriquecer la muestra de tumores ováricos de alto grado sensibles a niraparib" . Archivado del original el 30 de abril de 2017. Consultado el 30 de diciembre de 2016 .
  110. 1 2 3 4 5 6 7 8 Lin Z, Kong H, Nei M, Ma H (julio de 2006). "Orígenes y evolución de la familia de genes recA/RAD51: evidencia de duplicación genética antigua y transferencia genética endosimbiótica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 103 (27): 10328– 33. Bibcode : 2006PNAS..10310328L . doi : 10.1073/pnas.0604232103 . PMC 1502457. PMID 16798872 .  
  111. 1 2 Haseltine CA, Kowalczykowski SC (mayo de 2009). "Una proteína Rad54 arqueal remodela el ADN y estimula el intercambio de cadenas de ADN por RadA" . Nucleic Acids Research . 37 (8): 2757–70 . doi : 10.1093/nar/gkp068 . PMC 2677860. PMID 19282450 .  
  112. ↑ Rolfsmeier ML, Haseltine CA (marzo de 2010). "La proteína de unión al ADN monocatenario de Sulfolobus solfataricus actúa en el paso presináptico de la recombinación homóloga". Journal of Molecular Biology . 397 (1): 31– 45. doi : 10.1016/j.jmb.2010.01.004 . PMID 20080104 . 
  113. ↑ Huang Q, Liu L, Liu J, Ni J, She Q, Shen Y (2015). "La resección eficiente del extremo 5'-3' del ADN por HerA y NurA es esencial para la viabilidad celular en la crenarquea Sulfolobus islandicus" . BMC Molecular Biology . 16 : 2. doi : 10.1186/s12867-015-0030-z . PMC 4351679. PMID 25880130 .  Icono de acceso abierto
  114. ↑ Jain SK, Cox MM, Inman RB (agosto de 1994). "Sobre el papel de la hidrólisis de ATP en el intercambio de hebras de ADN mediado por la proteína RecA. III. Migración de ramificación unidireccional y formación extensa de ADN híbrido" . The Journal of Biological Chemistry . 269 (32): 20653– 61. doi : 10.1016/S0021-9258(17)32043-4 . PMID 8051165 . 
  115. ↑ Ramesh MA, Malik SB, Logsdon JM (enero de 2005). "Un inventario filogenómico de genes meióticos; evidencia de sexo en Giardia y un origen eucariota temprano de la meiosis" . Current Biology . 15 (2): 185– 91. Bibcode : 2005CBio...15..185R . doi : 10.1016 / j.cub.2005.01.003 . PMID 15668177. S2CID 17013247 .  
  116. 1 2 Malik SB, Ramesh MA, Hulstrand AM, Logsdon JM (diciembre de 2007). "Los homólogos de protistas del gen meiótico Spo11 y la topoisomerasa VI revelan una historia evolutiva de duplicación génica y pérdida específica de linaje" . Biología molecular y evolución . 24 (12): 2827–41 . doi : 10.1093/molbev/msm217 . PMID 17921483 . 
  117. ↑ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000). «Capítulo 8.5: Reemplazo genético y animales transgénicos: el ADN se transfiere a las células eucariotas de diversas maneras». Biología celular molecular (4.ª ed.). WH Freeman and Company. ISBN  978-0-7167-3136-8.
  118. ↑ "El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2007" . La Fundación Nobel . Consultado el 15 de diciembre de 2008 .
  119. ↑ Drummond DA, Silberg JJ, Meyer MM, Wilke CO, Arnold FH (abril de 2005). "Sobre la naturaleza conservadora de la recombinación intragénica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (15): 5380– 5. Bibcode : 2005PNAS..102.5380D . doi : 10.1073/pnas.0500729102 . PMC 556249. PMID 15809422 .  
  120. ↑ Bloom JD, Silberg JJ, Wilke CO, Drummond DA, Adami C, Arnold FH (enero de 2005). "Predicción termodinámica de la neutralidad de las proteínas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (3): 606– 11. arXiv : q - bio/0409013 . Bibcode : 2005PNAS..102..606B . doi : 10.1073/pnas.0406744102 . PMC 545518. PMID 15644440 .  
  121. 1 2 Carbone MN, Arnold FH (agosto de 2007). "Ingeniería mediante recombinación homóloga: exploración de secuencia y función dentro de un pliegue conservado". Current Opinion in Structural Biology . 17 (4): 454– 9. doi : 10.1016/j.sbi.2007.08.005 . PMID 17884462 . 
  122. ↑ Otey CR, Landwehr M, Endelman JB, Hiraga K, Bloom JD, Arnold FH (mayo de 2006). "La recombinación guiada por la estructura crea una familia artificial de citocromos P450" . PLOS Biology . 4 (5) e112. doi : 10.1371/journal.pbio.0040112 . PMC 1431580. PMID 16594730 .  Icono de acceso abierto
  123. ↑ Socolich M, Lockless SW, Russ WP, Lee H, Gardner KH, Ranganathan R (septiembre de 2005). "Información evolutiva para especificar un plegamiento de proteína". Nature . 437 ( 7058): 512–8 . Bibcode : 2005Natur.437..512S . doi : 10.1038/nature03991 . PMID 16177782. S2CID 4363255 .  
  124. ↑ Thulasiram HV, Erickson HK, Poulter CD (abril de 2007). "Quimeras de dos isoprenoides sintasas catalizan las cuatro reacciones de acoplamiento en la biosíntesis de isoprenoides". Science . 316 ( 5821): 73– 6. Bibcode : 2007Sci...316...73T . doi : 10.1126/science.1137786 . PMID 17412950. S2CID 43516273 .  
  125. ↑ Landwehr M, Carbone M, Otey CR, Li Y, Arnold FH (marzo de 2007). "Diversificación de la función catalítica en una familia sintética de citocromos p450 quiméricos" . Chemistry & Biology . 14 (3): 269–78 . doi : 10.1016/j.chembiol.2007.01.009 . PMC 1991292. PMID 17379142 .  
  126. ↑ Choudhury, Ananya; Zhao, Helen; Jalali, Farid; Rashid, Shahnaz AL; Ran, Jane; Supiot, Stephane; Kiltie, Anne E.; Bristow, Robert G. (1 de enero de 2009). "La inhibición de la recombinación homóloga mediante imatinib resulta en una mayor quimiosensibilidad y radiosensibilidad de las células tumorales" ( PDF) . Molecular Cancer Therapeutics . 8 (1): 203– 213. doi : 10.1158/1535-7163.MCT-08-0959 . ISSN 1535-7163 . PMID 19139130. S2CID 6493434 .   
  127. ^ Siddiqui, Arafat; Tumiati, Manuela; Joko, Alia; Sandholm, Jouko; Roering, Pía; Aakko, Sofía; Vainionpää, Reetta; Kaipio, Katja; Huhtinen, Kaisa; Kauppi, Liisa; Tuomela, Johanna; Hietanen, Sakari (2021). "Apuntar a la capacidad de reparación homóloga del ADN con inhibición concomitante de topoisomerasa II y c-Abl" . Fronteras en Oncología . 11 733700: 3666. doi : 10.3389/fonc.2021.733700 . ISSN 2234-943X . PMC 8488401 . PMID 34616682 .   
  128. 1 2 3 Iglehart JD, Silver DP (julio de 2009). "Letalidad sintética: una nueva dirección en el desarrollo de fármacos contra el cáncer". The New England Journal of Medicine . 361 (2): 189– 91. doi : 10.1056/NEJMe0903044 . PMID 19553640 . 
  129. ↑ Fong PC, Boss DS, Yap TA, Tutt A, Wu P, Mergui-Roelvink M, Mortimer P, Swaisland H, Lau A, O'Connor MJ, Ashworth A, Carmichael J, Kaye SB, Schellens JH, de Bono JS (julio de 2009). "Inhibición de la poli(ADP-ribosa) polimerasa en tumores de portadores de mutaciones BRCA" . The New England Journal of Medicine . 361 (2): 123– 34. doi : 10.1056/NEJMoa0900212 . PMID 19553641 . 
  130. ↑ Edwards SL, Brough R, Lord CJ, Natrajan R, Vatcheva R, Levine DA, Boyd J, Reis-Filho JS, Ashworth A (febrero de 2008). "Resistencia a la terapia causada por deleción intragénica en BRCA2". Nature . 451 ( 7182): 1111– 5. Bibcode : 2008Natur.451.1111E . doi : 10.1038/nature06548 . PMID 18264088. S2CID 205212044 .  
  • Animaciones  – recombinación homóloga : Animaciones que muestran varios modelos de recombinación homóloga.
  • Recombinación homóloga: Tempy y Trun : Animación de la vía RecBCD bacteriana de recombinación homóloga.