Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ұяшық процесі
Cellular process
Хромосомалық кроссовер немесе кроссовер – жыныстық көбею кезінде екі гомолог хромосоманың бауырлас емес хроматидтері арасында генетикалық материалдың алмасуы, нәтижесінде рекомбинантты хромосомалар түзіледі. Бұл генетикалық рекомбинацияның соңғы кезеңдерінің бірі болып табылады және мейоздың I профазасының пахитен сатысында синапс деп аталатын процесте жүзеге асады. Синапсис синаптонемальды кешеннің дамуынан бұрын басталады және I профазаның соңына дейін толық аяқталмайды. Кроссовер көбінесе сәйкес келетін хромосомалардың сәйкес келетін аймақтары үзіліп, содан кейін екінші хромосомаға қайта қосылғанда пайда болады. Кроссоверді теориялық тұрғыда Томас Хант Морган сипаттаған, ал «кроссовер» терминін Морган мен Элет Кэттелл енгізген. Морган 1909 жылы осы құбылысты сипаттап, оны «хиазматипия» деп атаған Франс Альфонс Янссеннің ашқан жаңалығына сүйенді. «Хиазма» термині хромосомалық кроссовермен тығыз байланысты, тіпті бірдей болуы мүмкін. Морган Дрозофиланың мұрагерлік қасиеттері туралы зерттеулерінің тәжірибелік нәтижелері үшін Янссеннің хиазмалардың цитологиялық интерпретациясының маңыздылығын бірден түсінді. Кроссовердің физикалық негізін алғаш рет 1931 жылы Харриет Крейтон мен Барбара Макклинток көрсеткен. Екі ген локусы (маркер) арасындағы кроссовер жиілігі – кроссовер шамасына тең. Белгілі бір генетикалық және қоршаған орта жағдайларында, байланыс құрылымының (хромосоманың) нақты бір аймағындағы рекомбинация тұрақты болады, және осыған байланысты кроссовер шамасы да генетикалық карталар жасау үшін қолданылады. 1977 жылы Hotta және оның әріптестері лилия мен егешқұйрықтың мейотикалық кроссоверін (рекомбинациясын) салыстырып, әртүрлі эукариоттардың ортақ үлгісі бар деген қорытындыға келді. Бұл жайт хромосомалық кроссовердің эукариоттық мейоздың жалпы қасиеті екенін көрсетеді.
Chromosomal crossover, or crossing over, is the exchange of genetic material during sexual reproduction between two homologous chromosomes' non sister chromatids that results in recombinant chromosomes. It is one of the final phases of genetic recombination, which occurs in the pachytene stage of prophase I of meiosis during a process called synapsis. Synapsis begins before the synaptonemal complex develops and is not completed until near the end of prophase I. Crossover usually occurs when matching regions on matching chromosomes break and then reconnect to the other chromosome. Crossing over was described, in theory, by Thomas Hunt Morgan; the term crossover was coined by Morgan and Eleth Cattell. Hunt relied on the discovery of Frans Alfons Janssens who described the phenomenon in 1909 and had called it "chiasmatypie". The term chiasma is linked, if not identical, to chromosomal crossover. Morgan immediately saw the great importance of Janssens' cytological interpretation of chiasmata to the experimental results of his research on the heredity of Drosophila. The physical basis of crossing over was first demonstrated by Harriet Creighton and Barbara McClintock in 1931. The linked frequency of crossing over between two gene loci (markers) is the crossing over value. For fixed set of genetic and environmental conditions, recombination in a particular region of a linkage structure (chromosome) tends to be constant and the same is then true for the crossing over value which is used in the production of genetic maps. When Hotta et al. in 1977 compared meiotic crossing over (recombination) in lily and mouse they concluded that diverse eukaryotes share a common pattern. This finding suggested that chromosomal crossing over is a general characteristic of eukaryotic meiosis.
Шығу тегі
Мейоздың пайда болуына қатысты әр түрлі теориялардан туындаған екі танымал және өзара байланысты теория бар. Бірінші теория мейоздың ДНК жөндеудің тағы бір әдісі ретінде пайда болғаны туралы идеяға негізделген, сондықтан кроссинговер – бұл мүмкін зақымдалған ДНК бөлімдерін алмастырудың жаңа тәсілі. 1931 жылы Барбара Макклинток жүгерінің триплоидты түрін ашты. Ол жүгерінің кариотипіне қатысты маңызды жаңалықтар жасады, оның ішінде хромосомалардың мөлшері мен пішіні туралы мәліметтер берді. Макклинток жүгерінің хромосомаларының морфологиясын сипаттау үшін митоздың профазасы мен метафазасы кезеңдерін пайдаланды, ал кейіннен мейоз кезінде кроссинговердің алғашқы цитологиялық дәлелдерін көрсетті. Студенті Харриет Крейтонмен бірлесіп жұмыс істеген Макклинток байланысқан гендердің өзара тәуелділігін түсінуге маңызды үлес қосты.
There are two popular and overlapping theories that explain the origins of crossing over, coming from the different theories on the origin of meiosis. The first theory rests upon the idea that meiosis evolved as another method of DNA repair, and thus crossing over is a novel way to replace possibly damaged sections of DNA. In 1931, Barbara McClintock discovered a triploid maize plant. She made key findings regarding corn's karyotype, including the size and shape of the chromosomes. McClintock used the prophase and metaphase stages of mitosis to describe the morphology of corn's chromosomes, and later showed the first ever cytological demonstration of crossing over in meiosis. Working with student Harriet Creighton, McClintock also made significant contributions to the early understanding of codependency of linked genes.
ДНҚ-ның жөндеу теориясы
Кроссинг пен ДНҚ жөндеу процестері өте ұқсас, олар көптеген бірдей ақуыз кешендерін пайдаланады. "Геномның қиын жағдайларға жауаптарының маңызы" атты баяндамасында Макклинток жүгеріні зерттеп, жүгері геномының тіршілік ету қаупіне тап болғанда өзін қалай өзгертетінін көрсетті. Ол әр ата-анадан үзілген ұшы бар хромосома алған 450 өздігінен тозаңданатын өсімдіктерді пайдаланды. Жүгері өсімдіктерінің жапырақтарының әртүрлі секторларында ген экспрессиясының өзгертілген үлгілерін қолданып, транспозицияланатын элементтердің ("басқару элементтері") геномда жасырынып, олардың жылжуы гендердің әрекетін әртүрлі локустарда өзгертуге мүмкіндік беретінін көрсетті. Бұл элементтер геномды бірнеше нуклеотидтен бастап хромосоманың толық сегменттеріне дейін қайта құрылымдай алады. Рекомбиназалар мен примазалар ДНҚ тізбегі бойында нуклеотидтердің негізін қалайды. Процестер арасында сақталатын мұндай белгілі бір ақуыз кешенінің бірі - RAD51, жақсы сақталған рекомбиназа ақуызы, ол ДНҚ жөндеуде де, кроссингте де маңызды екені дәлелденді. D. melanogaster-дегі бірнеше басқа гендер де осы екі процеске байланысты, себебі бұл гендердегі мутанттар ДНҚ жөндеу немесе кроссинг процесін жүзеге асыра алмайды. Мұндай гендерге mei 41, mei 9, hdm және brca2 жатады. Процестер арасындағы сақталған гендердің үлкен тобы жақын эволюциялық байланыс теориясын қолдайды. Бұдан әрі, ДНҚ жөндеу мен кроссинг хромосомалардың ұқсас аймақтарында жүруге бейім екені анықталды. Бидайдың (Triticum aestivum L.) 3B хромосомасында радиациялық гибридтік карталауды қолданатын тәжірибеде кроссинг пен ДНҚ жөндеу негізінен бір аймақтарда жүреді. Сонымен қатар, кроссинг стрестік және ДНҚ-ға зиян келтіруі мүмкін жағдайларға жауап ретінде жүруімен байланысты.
Crossing over and DNA repair are very similar processes, which utilize many of the same protein complexes. In her report, "The Significance of Responses of the Genome to Challenge", McClintock studied corn to show how corn's genome would change itself to overcome threats to its survival. She used 450 self pollinated plants that received from each parent a chromosome with a ruptured end. She used modified patterns of gene expression on different sectors of leaves of her corn plants to show that transposable elements ("controlling elements") hide in the genome, and their mobility allows them to alter the action of genes at different loci. These elements can also restructure the genome, anywhere from a few nucleotides to whole segments of chromosome. Recombinases and primases lay a foundation of nucleotides along the DNA sequence. One such particular protein complex that is conserved between processes is RAD51, a well conserved recombinase protein that has been shown to be crucial in DNA repair as well as cross over. Several other genes in D. melanogaster have been linked as well to both processes, by showing that mutants at these specific loci cannot undergo DNA repair or crossing over. Such genes include mei 41, mei 9, hdm, , and brca2. This large group of conserved genes between processes supports the theory of a close evolutionary relationship. Furthermore, DNA repair and crossover have been found to favor similar regions on chromosomes. In an experiment using radiation hybrid mapping on wheat's (Triticum aestivum L.) 3B chromosome, crossing over and DNA repair were found to occur predominantly in the same regions. Furthermore, crossing over has been correlated to occur in response to stressful, and likely DNA damaging, conditions
Бактериялық трансформацияға байланысты
Бактериялық трансформация процесі хромосомалық кроссовермен көптеген ортақтықтарға ие, әсіресе үзілген ДНҚ тізбегінің шеттеріндегі үстіңгі бөліктердің қалыптасуында, жаңа тізбектің бірігуіне мүмкіндік береді. Бактериялық трансформация ДНҚ жөндеумен көп рет байланыстырылған. Екінші теория мейоздың бактериялық трансформациядан пайда болғаны және генетикалық әртүрлілікті тарату функциясын атқарғаны туралы идеяға негізделген. Осылайша, бұл деректер кроссовер ДНҚ жөндеумен немесе бактериялық трансформациямен байланысты ма деген сұрақ тудырады, себебі екеуі де өзара қарама-қайшы емес сияқты. Кроссовер бактериялық трансформациядан, ал ол өз кезегінде ДНҚ жөндеуден пайда болған болуы мүмкін, осылайша барлық үш процестің арасындағы байланысты түсіндіруге болады.
The process of bacterial transformation also shares many similarities with chromosomal cross over, particularly in the formation of overhangs on the sides of the broken DNA strand, allowing for the annealing of a new strand. Bacterial transformation itself has been linked to DNA repair many times. The second theory comes from the idea that meiosis evolved from bacterial transformation, with the function of propagating genetic diversity. Thus, this evidence suggests that it is a question of whether cross over is linked to DNA repair or bacterial transformation, as the two do not appear to be mutually exclusive. It is likely that crossing over may have evolved from bacterial transformation, which in turn developed from DNA repair, thus explaining the links between all three processes.
Химия
Мейотикалық рекомбинация ДНК-ға зиян келтіретін факторлардың әсерінен ДНК-ға енгізілетін қос тізбекті үзілістер арқылы басталуы мүмкін. Бір немесе бірнеше экзонуклеазалар қос тізбекті үзілістерден пайда болған 5' ұштарын 3' бір тізбекті ДНК құйрықтарын жасау үшін ыдыратады (суретті қараңыз). Мейозға тән рекомбиназа Dmc1 және жалпы рекомбиназа Rad51 бір тізбекті ДНК-ны қаптап, нуклеопротеин жіпшелерін құрайды. Рекомбиназалар бір шетіндегі бір тізбекті ДНК-ның қарсы хроматидке енуін катализдейді. Содан кейін, енген ДНК-ның 3' ұшы ДНК синтезін бастайды, нәтижесінде толықтыратын тізбек ығысады, ол кейіннен бастапқы қос тізбекті үзілістің екінші ұшынан пайда болған бір тізбекті ДНК-мен байланысады. Соның нәтижесінде пайда болатын құрылым – бұл Холлидей түйіні деп те аталатын тізбек алмасуы. Жақын арада кроссинговерге ұшырайтын екі хроматидтің байланысқан жері хиазма деп аталады. Холлидей түйіні – бұл төртбұрышты құрылым, оны басқа рекомбиназалармен "қоздырып", төрт тізбекті құрылым бойынша жылжытуға болады.
Meiotic recombination may be initiated by double stranded breaks that are introduced into the DNA by exposure to DNA damaging agents, One or more exonucleases then digest the 5' ends generated by the double stranded breaks to produce 3' single stranded DNA tails (see diagram). The meiosis specific recombinase Dmc1 and the general recombinase Rad51 coat the single stranded DNA to form nucleoprotein filaments. The recombinases catalyze invasion of the opposite chromatid by the single stranded DNA from one end of the break. Next, the 3' end of the invading DNA primes DNA synthesis, causing displacement of the complementary strand, which subsequently anneals to the single stranded DNA generated from the other end of the initial double stranded break. The structure that results is a cross strand exchange, also known as a Holliday junction. The contact between two chromatids that will soon undergo crossing over is known as a chiasma. The Holliday junction is a tetrahedral structure which can be 'pulled' by other recombinases, moving it along the four stranded structure.
MSH4 және MSH5
MSH4 және MSH5 ақуыздары ашытқыда және адамда гетероолигомерлік құрылымды (гетеродимер) құрайды. Ашытқы Saccharomyces cerevisiae-де MSH4 және MSH5 мейоз кезінде гомологты хромосомалар арасында кроссингтердің пайда болуын жеңілдету үшін арнайы жұмыс істейді. Бірақ, бұл мутанттың нәтижесінде пайда болған споралардың тірі қалу үлгілері, алмаспаған хромосомалардың тиімді бөлінгенін көрсетеді. Осылайша, S. cerevisiae-де дұрыс бөліну гомологты жұптар арасындағы кроссингтерге толыққанды тәуелді емес.
The MSH4 and MSH5 proteins form a hetero oligomeric structure (heterodimer) in yeast and humans. In the yeast Saccharomyces cerevisiae MSH4 and MSH5 act specifically to facilitate crossovers between homologous chromosomes during meiosis. Nevertheless, this mutant gave rise to spore viability patterns suggesting that segregation of non exchange chromosomes occurred efficiently. Thus in S. cerevisiae proper segregation apparently does not entirely depend on crossovers between homologous pairs.
Киазма
Melanoplus femur rubrum саранчасы мейоздың әрбір сатысында рентген сәулелерінің күшті дозасына ұшыратылды және шиазма жиілігі өлшенді. Мейоздың лептотен-зиготен сатыларындағы (яғни кроссоверлік рекомбинация жүзеге асырылатын пакитен сатысынан бұрын) сәулелендірудің, кейінгі шиазма жиілігін арттыратыны анықталды. Ұқсас түрде, Chorthippus brunneus саранчасында зиготеннің басындағы және ерте пакитен сатыларында рентген сәулеленуі, орташа жасушалық шиазма жиілігінің айтарлықтай өсуіне себеп болды. Шиазма жиілігі мейоздың кейінгі диплотен-диакинез сатыларында есептелді. Бұл нәтижелер рентген сәулелері ДНК зақымдануын тудырады және бұл зақым шиазманың қалыптасуына әкелетін кроссовер жолы арқылы жөнделеді дегенді көрсетеді.
The grasshopper Melanoplus femur rubrum was exposed to an acute dose of X rays during each individual stage of meiosis, and chiasma frequency was measured. Irradiation during the leptotene zygotene stages of meiosis (that is, prior to the pachytene period in which crossover recombination occurs) was found to increase subsequent chiasma frequency. Similarly, in the grasshopper Chorthippus brunneus, exposure to X irradiation during the zygotene early pachytene stages caused a significant increase in mean cell chiasma frequency. Chiasma frequency was scored at the later diplotene diakinesis stages of meiosis. These results suggest that X rays induce DNA damages that are repaired by a crossover pathway leading to chiasma formation.
I және II сыныптағы кроссоверлер
Қос жіпті үзілістер (DSB) еукариоттарда кроссоверлерді қалыптастыру үшін екі жолмен жөнделеді. Олардың көпшілігі MutL гомологтары MLH1 және MLH3 арқылы жөнделеді, бұл I класты кроссоверлерді анықтайды. Қалғандары MUS81 эндонуклеазасы және FANCM транслоказасымен реттелетін II класты жолдың нәтижесі болып табылады. Бұл екі жолдың арасында өзара байланыс бар – I класты кроссоверлер II класты жолдың жоғалуын толықтыра алады. MUS81 нокаут егесіктерінде I класты кроссоверлердің саны артады, бірақ шиазмалардағы кроссоверлердің жалпы саны қалыпты болады. Дегенмен, осы өзара әрекеттесудің механизмдері толыққанды түсініксіз. Жақында жасалған зерттеу SLX4 деп аталатын қаңқалық ақуыздың осы реттеуге қатысатынын көрсетті. Атап айтқанда, SLX4 нокаут егесіктері MUS81 нокаутының фенотипін көбінесе қайталайды – яғни, I класты кроссоверлердің саны артады, ал шиазмалардың саны қалыпты. FANCM нокаут егесіктерінде II класты жол гипербелсенді болады, нәтижесінде MLH1/MLH3 жолына тәуелсіз кроссоверлердің саны артады.
Double strand breaks (DSBs) are repaired by two pathways to generate crossovers in eukaryotes. The majority of them are repaired by MutL homologs MLH1 and MLH3, which defines the class I crossovers. The remaining are the result of the class II pathway, which is regulated by MUS81 endonuclease and FANCM translocase. There are interconnections between these two pathways—class I crossovers can compensate for the loss of class II pathway. In MUS81 knockout mice, class I crossovers are elevated, while total crossover counts at chiasmata are normal. However, the mechanisms underlining this crosstalk are not well understood. A recent study suggests that a scaffold protein called SLX4 may participate in this regulation. Specifically, SLX4 knockout mice largely phenocopies the MUS81 knockout—once again, an elevated class I crossovers while normal chiasmata count. In FANCM knockout mice, the class II pathway is hyperactivated, resulting in increased numbers of crossovers that are independent of the MLH1/MLH3 pathway.
Салдарлар
Көптеген эукариоттарда әр геннің екі нұсқасы болады, әрқайсысы аллель деп аталады. Әр ата-ана ұрпағына бір аллель береді. Жеке гамета хромосомалардағы метафазалық пластинкаға тізбектелген хроматидтер жұбынан тәуелсіз таңдалған аллельдердің толық гаплоидты жиынтығын мұра етеді. Рекомбинация болмаса, бір хромосомада байланысқан гендердің барлық аллельдері бірге мұраға көшеді. Мейотикалық рекомбинация, рекомбинация гомологты хромосомалар арасында аллель құрамын араластырғандықтан, бір геннің орнын иеленетін екі аллельдің арасында тәуелсіз бөлінуге мүмкіндік береді. Рекомбинация нәтижесінде аналық және аталық аллельдер бір хромосомада жаңа ретпен орналасады. Бір гендер бірдей ретпен болса да, кейбір аллельдер әртүрлі болады. Осылайша, теориялық тұрғыдан алғанда, ұрпақта ата-аналық аллельдердің кез келген комбинациясы болуы мүмкін, ал екі аллельдің бір ұрпақта бірге пайда болуы басқа ұрпақтың сол комбинацияға ие болуының ықтималдығына ешқандай әсер етпейді. Гендердің «тәуелсіз таралуы» принципі генетикалық мұрагерлікке негіз болады. Дегенмен, рекомбинация жиілігі барлық гендер комбинациясы үшін бірдей емес. Бұл «генетикалық қашықтық» түсінігіне алып келеді, ол (жеткілікті үлкен) тұқымдық желілердің үлгісінде орташа рекомбинация жиілігін өлшейді. Бұл рекомбинацияға бір геннің екіншісіне жақын орналасуының күшті әсер ететінін көрсетеді. Егер екі ген хромосомада бір-біріне жақын орналасса, оларды бөлуге рекомбинация оқиғасының ықтималдығы, олар бір-бірінен алыс болғандағыдан төмен болады. Генетикалық байланыс – гендердің бір хромосомада орналасуы нәтижесінде бірге мұраға көшу бейімі. Байланыс тепе-теңдігі – гендердің немесе генетикалық маркерлердің кейбір комбинациялары популяцияда олардың арақашықтығынан күтілетіннен гөрі жиі немесе сирек кездесетін жағдайды сипаттайды. Бұл тұжырымдама белгілі бір ауруды тудыруы мүмкін генді іздеу кезінде қолданылады. Бұл белгілі бір ДНК тізбегінің аурудың пайда болуымен салыстырылуы арқылы жүзеге асырылады. Егер екеуінің арасында жоғары корреляция табылса, тиісті ген тізбегі оларға жақын орналасқан болуы мүмкін. Гомологты емес кроссовер оқиғаларының нақты себептері белгісіз, бірақ тең емес кроссовердің ықтималдығын арттыратын бірнеше маңызды факторлар белгілі. Теңгерімсіз рекомбинацияға әкелетін жалпы вектордың бірі – қос тізбекті үзілістерді (DSB) жөндеу. DSB көбінесе гомологияға бағытталған жөндеу арқылы жөнделеді, бұл процесс DSB тізбегінің үлгі тізбегіне енуін қамтиды (төмендегі суретті қараңыз). Үлгі тізбегінің жақын орналасқан гомологты аймақтары көбінесе жөндеу үшін қолданылады, егер үлгі тізбегінің гомологты емес, бірақ толықтыратын бөлігі қолданылса, геномда енгізілуге немесе жойылуға әкелуі мүмкін. Бұл геномның ұзын, қайталанатын ДНК бөліктерінің кез келген бөлігі кроссовер оқиғаларына бейім екенін білдіреді. Транспозицияланатын элементтердің болуы – гомологты емес кроссовердің тағы бір маңызды факторы. Кодтың қайталанатын аймақтары транспозицияланатын элементтерді сипаттайды; транспозондардың ішінде толықтыратын, бірақ гомологты емес аймақтар кең таралған. Транспозондардан тұратын хромосомалық аймақтар конденсацияланған кеңістікте көп мөлшерде бірдей, қайталанатын кодқа ие болғандықтан, кроссовер оқиғасына ұшыраған транспозондық аймақтар қателікті толықтыратын сәйкестіктерге бейім болады деп есептеледі; яғни, кроссовер оқиғасына ұшыраған жағдайда, көптеген бірдей реттіліктерді қамтитын хромосома бөлігі толықтыратын кодтың мүлдем гомологты бөлімімен сәйкес келуі мүмкін емес және хромосоманың сәл басқа бөлігіндегі код бөлігімен байланысуға бейім. Бұл теңгерімсіз рекомбинацияға әкеледі, өйткені рекомбинация қай жерде болғанына байланысты жаңа хромосомаға генетикалық ақпарат енгізілуі немесе жойылуы мүмкін. Тең емес рекомбинацияның қозғаушы факторлары әлі де түсініксіз болса да, физикалық механизмнің элементтері анықталды. Мысалы, сәйкессіздікті жөндеу (MMR) ақуыздары – репликация және қашу кезінде ДНК сәйкессіздіктерін реттеуге жауапты ақуыздардың жақсы белгілі реттеуші отбасы. MMR-дың негізгі мақсаты – ата-ана генотипін қалпына келтіру. Әсіресе, MMR-дың бір класы, MutSβ, 16 нуклеотидке дейінгі енгізу-жою сәйкессіздіктерін түзетуді бастайтыны белгілі. Сондықтан, гомологты емес кроссовердің қателіктеріне қандай механизмдер әкелетіні нақты белгілі болмаса да, MMR жолының қатысуы өте ықтимал.
In most eukaryotes, a cell carries two versions of each gene, each referred to as an allele. Each parent passes on one allele to each offspring. An individual gamete inherits a complete haploid complement of alleles on chromosomes that are independently selected from each pair of chromatids lined up on the metaphase plate. Without recombination, all alleles for those genes linked together on the same chromosome would be inherited together. Meiotic recombination allows a more independent segregation between the two alleles that occupy the positions of single genes, as recombination shuffles the allele content between homologous chromosomes. Recombination results in a new arrangement of maternal and paternal alleles on the same chromosome. Although the same genes appear in the same order, some alleles are different. In this way, it is theoretically possible to have any combination of parental alleles in an offspring, and the fact that two alleles appear together in one offspring does not have any influence on the statistical probability that another offspring will have the same combination. This principle of "independent assortment" of genes is fundamental to genetic inheritance. However, the frequency of recombination is actually not the same for all gene combinations. This leads to the notion of "genetic distance", which is a measure of recombination frequency averaged over a (suitably large) sample of pedigrees. Loosely speaking, one may say that this is because recombination is greatly influenced by the proximity of one gene to another. If two genes are located close together on a chromosome, the likelihood that a recombination event will separate these two genes is less than if they were farther apart. Genetic linkage describes the tendency of genes to be inherited together as a result of their location on the same chromosome. Linkage disequilibrium describes a situation in which some combinations of genes or genetic markers occur more or less frequently in a population than would be expected from their distances apart. This concept is applied when searching for a gene that may cause a particular disease. This is done by comparing the occurrence of a specific DNA sequence with the appearance of a disease. When a high correlation between the two is found, it is likely that the appropriate gene sequence is really closer These repetitious segments, often referred to as satellites, are fairly homogeneous among a species. The specific causes of non homologous crossover events are unknown, but several influential factors are known to increase the likelihood of an unequal crossover. One common vector leading to unbalanced recombination is the repair of double strand breaks (DSBs). DSBs are often repaired using homology directed repair, a process which involves invasion of a template strand by the DSB strand (see figure below). Nearby homologous regions of the template strand are often used for repair, which can give rise to either insertions or deletions in the genome if a non homologous but complementary part of the template strand is used. This means that any section of the genome with long sections of repetitive DNA is prone to crossover events. The presence of transposable elements is another influential element of non homologous crossover. Repetitive regions of code characterize transposable elements; complementary but non homologous regions are ubiquitous within transposons. Because chromosomal regions composed of transposons have large quantities of identical, repetitious code in a condensed space, it is thought that transposon regions undergoing a crossover event are more prone to erroneous complementary match up; that is to say, a section of a chromosome containing a lot of identical sequences, should it undergo a crossover event, is less certain to match up with a perfectly homologous section of complementary code and more prone to binding with a section of code on a slightly different part of the chromosome. This results in unbalanced recombination, as genetic information may be either inserted or deleted into the new chromosome, depending on where the recombination occurred. While the motivating factors behind unequal recombination remain obscure, elements of the physical mechanism have been elucidated. Mismatch repair (MMR) proteins, for instance, are a well known regulatory family of proteins, responsible for regulating mismatched sequences of DNA during replication and escape regulation. The operative goal of MMRs is the restoration of the parental genotype. One class of MMR in particular, MutSβ, is known to initiate the correction of insertion deletion mismatches of up to 16 nucleotides. Therefore, while it is not certain precisely what mechanisms lead to errors of non homologous crossover, it is extremely likely that the MMR pathway is involved.