Женетикалық рекомбинация және мұрагерлік белгілерінің жаңа комбинациялары

Кіріспе

Ата-анасының ешқайсысында кездеспейтін қасиеттердің комбинациясымен ұрпақтарды өндіру.

Генетикалық рекомбинация (генетикалық қайта құрастыру деп те аталады) – әртүрлі организмдер арасындағы генетикалық материалдың алмасуы, нәтижесінде ата-анасының ешқайсысында кездеспейтін қасиеттердің комбинациясымен ұрпақтар пайда болады. Эукариоттарда мейоз кезінде генетикалық рекомбинация ата-анадан ұрпаққа берілуі мүмкін жаңа генетикалық ақпарат жиынтығына әкелуі мүмкін. Көптеген рекомбинациялар табиғи түрде жүзеге асады және екі түрге бөлінеді: (1) хромосомааралық рекомбинация, әртүрлі, бірақ гомологты хромосомаларда орналасқан аллельдердің тәуелсіз таралуы арқылы (мейоз I-де гомологты хромосомалар жұптарының кездейсоқ бағдарлануы); және (2) хромосомаішілік рекомбинация, кроссинговер арқылы жүреді. Эукариоттарда мейоз кезінде генетикалық рекомбинация гомологты хромосомалардың жұптасуын қамтиды. Бұдан кейін хромосомалар арасында ақпарат алмасуы мүмкін. Ақпарат алмасу физикалық алмасусыз жүруі мүмкін (генетикалық материалдың бір бөлігі донорлық хромосома өзгеріссіз қалған күйде бір хромосомадан екіншісіне көшіріледі) (суреттегі SDSA – синтезге тәуелді тізбектік отқа айналу жолын қараңыз); немесе ДНК тізбектерінің үзілуі және қайта қосылуы арқылы, нәтижесінде ДНК-ның жаңа молекулалары түзіледі (суреттегі DHJ жолын қараңыз). Рекомбинация эукариоттарда митоз кезінде де жүруі мүмкін, онда әдетте хромосомалық репликациядан кейін пайда болатын екі қарындас хромосома қатысады. Бұл жағдайда аллельдердің жаңа комбинациялары пайда болмайды, өйткені қарындас хромосомалар әдетте бірдей болады. Мейоз және митоз кезінде рекомбинация ДНК-ның ұқсас молекулалары (гомологты тізбектер) арасында жүреді. Мейоз кезінде қарындас емес гомологты хромосомалар бір-бірімен жұптасып, рекомбинация қарындас емес гомологтар арасында жүзеге асады. Митоздық және мейоздық жасушаларда гомологты хромосомалар арасындағы рекомбинация ДНК жөндеуде қолданылатын кең таралған механизм болып табылады. Гендік конверсия – гомологты тізбектерді бірдей ету процесі де генетикалық рекомбинацияға жатады. Генетикалық рекомбинация және рекомбинациялық ДНК жөндеу жыныссыз көбейетін бактериялар мен археяларда да кездеседі. Рекомбинацияны зертханалық (in vitro) жағдайларда жасанды түрде туындатуға болады, соның нәтижесінде вакцина әзірлеу мақсатында рекомбинантты ДНК өндіріледі. V(D)J рекомбинациясы – бейімделген иммундық жүйесі бар организмдерде иммундық жасушалардың жаңа патогендерді тану және оларға бейімделу үшін тез әртараптануына көмектесетін, белгілі бір локустағы генетикалық рекомбинацияның түрі.

Genetic recombination (also known as genetic reshuffling) is the exchange of genetic material between different organisms which leads to production of offspring with combinations of traits that differ from those found in either parent. In eukaryotes, genetic recombination during meiosis can lead to a novel set of genetic information that can be further passed on from parents to offspring. Most recombination occurs naturally and can be classified into two types: (1) interchromosomal recombination, occurring through independent assortment of alleles whose loci are on different but homologous chromosomes (random orientation of pairs of homologous chromosomes in meiosis I); & (2) intrachromosomal recombination, occurring through crossing over. During meiosis in eukaryotes, genetic recombination involves the pairing of homologous chromosomes. This may be followed by information transfer between the chromosomes. The information transfer may occur without physical exchange (a section of genetic material is copied from one chromosome to another, without the donating chromosome being changed) (see SDSA – Synthesis Dependent Strand Annealing pathway in Figure); or by the breaking and rejoining of DNA strands, which forms new molecules of DNA (see DHJ pathway in Figure). Recombination may also occur during mitosis in eukaryotes where it ordinarily involves the two sister chromosomes formed after chromosomal replication. In this case, new combinations of alleles are not produced since the sister chromosomes are usually identical. In meiosis and mitosis, recombination occurs between similar molecules of DNA (homologous sequences). In meiosis, non sister homologous chromosomes pair with each other so that recombination characteristically occurs between non sister homologues. In both meiotic and mitotic cells, recombination between homologous chromosomes is a common mechanism used in DNA repair. Gene conversion – the process during which homologous sequences are made identical also falls under genetic recombination. Genetic recombination and recombinational DNA repair also occurs in bacteria and archaea, which use asexual reproduction. Recombination can be artificially induced in laboratory (in vitro) settings, producing recombinant DNA for purposes including vaccine development. V(D)J recombination in organisms with an adaptive immune system is a type of site specific genetic recombination that helps immune cells rapidly diversify to recognize and adapt to new pathogens.

Синапс

Мейоз кезінде синапсис (гомологты хромосомалардың жұптасуы) көбінесе генетикалық рекомбинацияға дейін болады.

Хромосомалық кроссовер

Эукариоттарда мейоз кезінде рекомбинация хромосомалық кроссовер арқылы жеңілдетіледі. Кроссовер процесі ұрпақтың ата-анасынан мұрагерлікке алған гендердің әртүрлі комбинацияларына ие болуына алып келеді және кейде жаңа химерлік аллельдерді тудыруы мүмкін. Генетикалық рекомбинация нәтижесінде гендердің қайта бөлінуі генетикалық әртүрліліктің артуына себеп болады. Бұл жыныстық көбейтуге қабілетті организмдерге Мюллердің рачетінен қашуға мүмкіндік береді, онда жыныссыз популяцияның геномдары уақыт өте келе зиянды мутацияларды пайдалы немесе оларды жойғыш мутациялардан гөрі көп жинақтайды. Хромосомалық кроссовер – ата-анасынан мұрагерлікке алған жұптасқан хромосомалардың рекомбинациясы болып табылады, бұл көбінесе мейоз кезінде жүзеге асады. I профаза кезінде (пахитен сатысында) қол жетімді төрт хроматид бір-бірімен тығыз байланыста болады. Осы құрылым кезінде екі хроматидтегі гомологты локустар бір-бірімен тығыз жұптасып, генетикалық ақпарат алмасуы мүмкін. Хромосоманың кез келген жерінде рекомбинацияның ықтималдығы төмен болғандықтан, екі локустың арасындағы рекомбинация жиілігі оларды бөліп тұрған қашықтыққа байланысты. Сондықтан, бір хромосомада жеткілікті қашықтықта орналасқан гендер үшін кроссовер мөлшері аллельдер арасындағы байланысты бұзуға жеткілікті түрде жоғары болады. Кроссоверлер нәтижесінде гендердің қозғалысын қадағалау генетиктер үшін өте пайдалы болып көрінді. Бір-біріне жақын орналасқан екі геннің бір-бірінен алыс орналасқан гендерге қарағанда бөліну ықтималдығы төмен болғандықтан, генетиктер екі геннің хромосомадағы арақашықтығын шамамен анықтай алады, егер олар кроссоверлердің жиілігін білсе. Генетиктер бұл әдісті белгілі бір гендердің бар екенін анықтау үшін де пайдалана алады. Рекомбинация кезінде әдетте бірге болатын гендер байланысты гендер деп аталады. Байланысты жұптың бір генін кейде екінші геннің бар екенін анықтау үшін маркер ретінде қолдануға болады. Бұл көбінесе ауру тудыратын геннің бар-жоғын анықтау үшін қолданылады. Байқалған екі локустың арасындағы рекомбинация жиілігі – кроссинг-овердің шамасы. Бұл – екі байланысты ген локусы (маркерлер) арасындағы кроссинг-овер жиілігі және байқалған генетикалық локустар арасындағы қашықтыққа байланысты. Кез келген белгілі генетикалық және қоршаған орта жағдайлары үшін, байланыс құрылымының (хромосоманың) белгілі бір аймағындағы рекомбинация тұрақты болады, және генетикалық карталарды құру үшін қолданылатын кроссинг-овер шамасы да солай болады.

In eukaryotes, recombination during meiosis is facilitated by chromosomal crossover. The crossover process leads to offspring having different combinations of genes from those of their parents, and can occasionally produce new chimeric alleles. The shuffling of genes brought about by genetic recombination produces increased genetic variation. It also allows sexually reproducing organisms to avoid Muller's ratchet, in which the genomes of an asexual population tend to accumulate more deleterious mutations over time than beneficial or reversing mutations. Chromosomal crossover involves recombination between the paired chromosomes inherited from each of one's parents, generally occurring during meiosis. During prophase I (pachytene stage) the four available chromatids are in tight formation with one another. While in this formation, homologous sites on two chromatids can closely pair with one another, and may exchange genetic information. Because there is a small probability of recombination at any location along a chromosome, the frequency of recombination between two locations depends on the distance separating them. Therefore, for genes sufficiently distant on the same chromosome, the amount of crossover is high enough to destroy the correlation between alleles. Tracking the movement of genes resulting from crossovers has proven quite useful to geneticists. Because two genes that are close together are less likely to become separated than genes that are farther apart, geneticists can deduce roughly how far apart two genes are on a chromosome if they know the frequency of the crossovers. Geneticists can also use this method to infer the presence of certain genes. Genes that typically stay together during recombination are said to be linked. One gene in a linked pair can sometimes be used as a marker to deduce the presence of the other gene. This is typically used to detect the presence of a disease causing gene. The recombination frequency between two loci observed is the crossing over value. It is the frequency of crossing over between two linked gene loci (markers), and depends on the distance between the genetic loci observed. For any 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.

Гендік конверсия

Гендік конверсияда генетикалық материалдың бір бөлігі донорлық хромосома өзгеріссіз қалған күйінде бір хромосомадан екіншісіне көшіріледі. Гендік конверсия мейоз кезінде рекомбинация оқиғасының нақты орнында жоғары жиілікте кездеседі. Бұл – ДНК тізбегінің бір ДНК спиральінен (өзгеріссіз) екінші ДНК спиральға көшірілу процесі, нәтижесінде соңғысының тізбегі өзгереді. Гендік конверсия көбінесе саңырауқұлақтарды будандастыру арқылы зерттелді, онда жеке мейоздың 4 өнімін байқау оңай. Гендік конверсия оқиғаларын жеке мейоздың қалыпты 2:2 сегрегация үлгісінен ауытқулар арқылы ажыратуға болады (мысалы, 3:1 үлгісі).

Гомолог емес рекомбинация

Рекомбинация гомологиясы жоқ ДНК тізбектері арасында жүзеге асуы мүмкін. Бұл хромосомалық транслокацияларға, кейде қатерлі ісіктерге алып келуі мүмкін.

B ұяшықтарында

Иммундық жүйенің В клеткалары иммуноглобулиндер класын ауыстыру деп аталатын генетикалық рекомбинацияны жасайды. Бұл антидененің бір классынан екінші классына, мысалы, IgM деп аталатын изотоптан IgG деп аталатын изотопқа өзгертудің биологиялық механизмі.

Генетикалық инженерия

Генетикалық инженерияда рекомбинация әртүрлі организмдерден алынған ДНК фрагменттерінің жасанды және қасақана рекомбинациясын да білдіре алады, нәтижесінде рекомбинантты ДНК пайда болады. Мұндай генетикалық рекомбинацияны қолданудың көрнекті мысалы – гендік нысанаға алу, ол организмнің гендерін қосу, жою немесе өзгерту үшін қолданылады. Бұл техника биомедициналық зерттеушілер үшін маңызды, себебі ол белгілі бір гендердің әсерін зерттеуге мүмкіндік береді. Генетикалық рекомбинацияға негізделген техникалар протеин инженериясында жаңа, биологиялық тұрғыдан қызығушылық тудыратын протеиндерді жасау үшін де қолданылады. Мысалдарға шектеу ферменттері арқылы интеграция, Гибсон жиналымы және Алтын қақпа клондауы жатады.

Рекомбинациялық жөндеу

ДНК-ның әртүрлі экзогенді факторлардың (мысалы, Көк сәуле, рентген сәулелері, химиялық байланыстыру агенттері) салдарынан зақымдануы гомологтық рекомбинациялық жөндеу (ГРЖ) арқылы қалпына келтірілуі мүмкін. Бұл тұжырымдар, қалыпты метаболизмнің қосалқы өнімдері болып табылатын реактивті оттегі түрлеріне ұшырау сияқты табиғи процестерден туындаған ДНК зақымданулары да ГРЖ арқылы жөнделетінін көрсетеді. Адамдарда мейоз кезінде ГРЖ үшін қажетті гендік өнімдердің жетіспеушілігі сүйексіздікке алып келуі мүмкін. Адамдарда BRCA1 және BRCA2 сияқты ГРЖ үшін қажетті гендік өнімдердің жетіспеушілігі қатерлі ісік қаупін арттырады (ҚҚЖ-ға қараңыз). Бактерияларда трансформация – бір түрдің жеке жасушалары арасында болатын гендік материалдың алмасу процесі. Трансформация донор ДНК-сының реципиент хромосомасына рекомбинация арқылы енуін қамтиды. Бұл процесс реципиент хромосомасындағы ДНК зақымдануын ГРЖ арқылы жөндеуге бейімделу болып табылуы мүмкін. Трансформация патогенді бактерияларға ДНК зақымдануын, әсіресе қожайынның инфекциясына байланысты қабыну және тотығу ортасында туындайтын зақымдануларды жөндеуге мүмкіндік бергендіктен, пайдалы болуы мүмкін. Егер екі немесе одан көп вирустар, әрқайсысы өлімге әкелетін геномдық зақымдануларға ие болса, бір қонақ клеткасын жұқтырғанда, вирус геномдары бірімен-бірі жұптасып, тірі ұрпақтарды өндіру үшін ГРЖ-ға түсуі мүмкін. Көптік реактивация деп аталатын бұл процесс Ламбда және Т4 бактериофагтарында, сондай-ақ бірнеше патогенді вирустарда зерттелді. Патогенді вирустар үшін көптік реактивация вирусқа бейімделу артықшылығын бере алады, өйткені ол қожайын инфекциясы кезінде туындаған тотығу ортасына ұшыраудан туындаған ДНК зақымдануын жөндеуге мүмкіндік береді. Бұл мақаланың бірінші суретінде көрсетілген. Мейоздың алғашқы кезеңінде (I профаза) болатын төрт хроматидтің екеуі бірімен-бірі жұптасып, өзара әрекеттесе алады. Бұл модельде рекомбинация ДНК молекуласында (хроматидте) суретте жоғарыда көрсетілген қос жіптің үзілуімен (немесе аралықпен) басталады. ДНК-ның басқа да зақымданулары да рекомбинацияны бастауы мүмкін. Мысалы, жіптер аралық байланыс (митомицин С сияқты байланыстыру агентіне ұшыраудан туындаған) ГРЖ арқылы жөнделуі мүмкін. Екі түрлі рекомбинантты өнім өндіріледі. Оң жағында хромосомалардың шеткі аймақтары алмасатын «кроссовер» (CO) түрі, ал сол жағында шеткі аймақтары алмастырылмайтын «кроссоверсіз» (NCO) түрі көрсетілген. CO рекомбинациясы екі «Холидейлік түйісудің» аралық түзілуін қамтиды, бұл суретте төменгі оң жағында екі Х пішіндес құрылыммен көрсетілген, олардың әрқайсысында екі қатысатын хроматидтер арасында бір-бір жіп алмасуы бар. Бұл жол суретте DHJ (қос Холидейлік түйісу) жолы деп белгіленген. NCO рекомбинанттары (суретте сол жақта көрсетілген) «синтезге тәуелді жіпті оттану» (SDSA) деп аталатын процесс арқылы өндіріледі. NCO/SDSA түріндегі рекомбинация оқиғалары CO/DHJ түріне қарағанда жиірек кездеседі. NCO/SDSA жолы генетикалық өзгеріске аз үлес қосады, өйткені рекомбинация оқиғасын қоршап тұрған хромосомалардың қолдары ата-аналық конфигурацияда қалады. Осылайша, мейоздың бейімделу функциясын тек кроссинг-оверге назар аударатын түсіндірмелер рекомбинация оқиғаларының көпшілігін түсіндіруге жеткіліксіз.

DNA damages caused by a variety of exogenous agents (e. g. UV light, X rays, chemical cross linking agents) can be repaired by homologous recombinational repair (HRR). These findings suggest that DNA damages arising from natural processes, such as exposure to reactive oxygen species that are byproducts of normal metabolism, are also repaired by HRR. In humans, deficiencies in the gene products necessary for HRR during meiosis likely cause infertility In humans, deficiencies in gene products necessary for HRR, such as BRCA1 and BRCA2, increase the risk of cancer (see DNA repair deficiency disorder). In bacteria, transformation is a process of gene transfer that ordinarily occurs between individual cells of the same bacterial species. Transformation involves integration of donor DNA into the recipient chromosome by recombination. This process appears to be an adaptation for repairing DNA damages in the recipient chromosome by HRR. Transformation may provide a benefit to pathogenic bacteria by allowing repair of DNA damage, particularly damages that occur in the inflammatory, oxidizing environment associated with infection of a host. When two or more viruses, each containing lethal genomic damages, infect the same host cell, the virus genomes can often pair with each other and undergo HRR to produce viable progeny. This process, referred to as multiplicity reactivation, has been studied in lambda and T4 bacteriophages, as well as in several pathogenic viruses. In the case of pathogenic viruses, multiplicity reactivation may be an adaptive benefit to the virus since it allows the repair of DNA damages caused by exposure to the oxidizing environment produced during host infection. is outlined in the first figure in this article. Two of the four chromatids present early in meiosis (prophase I) are paired with each other and able to interact. Recombination, in this model, is initiated by a double strand break (or gap) shown in the DNA molecule (chromatid) at the top of the figure. Other types of DNA damage may also initiate recombination. For instance, an inter strand cross link (caused by exposure to a cross linking agent such as mitomycin C) can be repaired by HRR. Two types of recombinant product are produced. Indicated on the right side is a "crossover" (CO) type, where the flanking regions of the chromosomes are exchanged, and on the left side, a "non crossover" (NCO) type where the flanking regions are not exchanged. The CO type of recombination involves the intermediate formation of two "Holliday junctions" indicated in the lower right of the figure by two X shaped structures in each of which there is an exchange of single strands between the two participating chromatids. This pathway is labeled in the figure as the DHJ (double Holliday junction) pathway. The NCO recombinants (illustrated on the left in the figure) are produced by a process referred to as "synthesis dependent strand annealing" (SDSA). Recombination events of the NCO/SDSA type appear to be more common than the CO/DHJ type. The NCO/SDSA pathway contributes little to genetic variation, since the arms of the chromosomes flanking the recombination event remain in the parental configuration. Thus, explanations for the adaptive function of meiosis that focus exclusively on crossing over are inadequate to explain the majority of recombination events.

Ахиамия және гетерохиамия

Ахиазия – түрдің бір жынысында аутосомалық рекомбинацияның толығымен болмауы құбылысы. Ахиазматикалық хромосомалық сегрегация еркек Drosophila melanogaster-де жақсы сипатталған. Гетерохиазия түрдің жыныстары арасында рекомбинация деңгейлерінің өзгеше болуымен жүзеге асады. Мұндай жыныстық диморфты рекомбинация жылдамдығының үлгісі көптеген түрлерде байқалған. Сүтқоректілерде әйелдерде рекомбинация деңгейі көбінесе жоғары болады. «Халдейн-Хаксли ережесі» ахиазия әдетте гетерогаметтік жыныста кездеседі деп мәлімдейді. РНҚ вирустарының әртүрлілігіне және иммундық қашуға рекомбинация көбінесе жауапты. РНҚ рекомбинациясы геномдық құрылымды анықтауда және пикорнавирустардың ((+)сРНҚ) (мысалы, полиовирус) эволюция барысында маңызды рөл атқаратын күш болып көрінеді. Ретровирустарда ((+)сРНҚ) (мысалы, ВИЧ) РНҚ геномының зақымдануы кері транскрипция кезінде жіп алмасу арқылы, рекомбинацияның бір түрі арқылы болдырмалданған сияқты. Рекомбинация реовирустарда (dsРНҚ) (мысалы, реовирус), ортомиксовирустарда (мысалы, грипп вирусы) да кездеседі. РНҚ вирустарындағы рекомбинация геномдық зақымданумен күресуге бейімделу болып көрінеді. Бір түрге жататын, бірақ әртүрлі текті жануар вирустары арасында рекомбинация сирек кездеседі. Нәтижесінде пайда болған рекомбинантты вирустар кейде адамдарда инфекцияның ошағын тудыруы мүмкін. RdRp жіп алмасу арқылы рекомбинация (+)сРНҚ өсімдік кармовирустары мен томбусвирустарында да орын алады. Рекомбинация коронавирустардың генетикалық өзгермелілігін анықтаудағы маңызды күш болып көрінеді, сондай-ақ коронавирустың бір хосттан екіншісіне өту қабілетін және сирек жағдайларда жаңа түрлердің пайда болуын анықтайды, бірақ рекомбинацияның механизмі әлі белгісіз. COVID-19 пандемиясының алғашқы айларында мұндай рекомбинациялық оқиға SARS-CoV-2 вирусының адамдарға жұғу қабілетінің эволюциясындағы маңызды қадам болды деп болжанды. Байланыс дисбалансын талдау РНҚ рекомбинациясының 11083G > T мутациясымен вирустық ұрпақ арасындағы мутациялардың артуына себеп болғанын растады. Алынған нәтижелер SARS-CoV-2 вирусының 11083G > T мутациясының Diamond Princess кемесіндегі карантин кезінде тарағанын және оң селекциялық қысым астында de novo РНҚ рекомбинациясы арқылы пайда болғанын көрсетті. Diamond Princess круизіндегі үш науқаста SARS-CoV-2 коронавирусының 3' сабақтың II цикліндегі (s2m) мотивіне ұқсас 29736G > T және 29751G > T (G13 және G28) екі мутациясы анықталды. s2m көптеген коронавирустардың 3' аудармаланбаған аймағында жоғары сақталатын РНҚ мотиві болып саналса да, бұл нәтиже SARS-CoV-2 вирусының s2m мотиві РНҚ рекомбинациясы/мутациясының ыстық нүктесі екенін де көрсетеді. Алдын ала байқауларға сүйенсек, SARS-CoV-2 вирусының толық рецепторлық байланысу мотиві панголиндердің коронавирустарынан рекомбинация арқылы енгізілген болуы мүмкін. Алайда, кейінірек жүргізілген толыққанды талдаулар бұл ұсынысты жоққа шығарды және SARS-CoV-2 вирусының тек жарғанақтарда ғана дамығанын және рекомбинацияның аз немесе мүлдем болмағанын көрсетті.

Achiasmy is the phenomenon where autosomal recombination is completely absent in one sex of a species. Achiasmatic chromosomal segregation is well documented in male Drosophila melanogaster. Heterochiasmy occurs when recombination rates differ between the sexes of a species. This sexual dimorphic pattern in recombination rate has been observed in many species. In mammals, females most often have higher rates of recombination. The "Haldane Huxley rule" states that achiasmy usually occurs in the heterogametic sex. Recombination is largely responsible for RNA virus diversity and immune evasion. RNA recombination appears to be a major driving force in determining genome architecture and the course of viral evolution among picornaviridae ((+)ssRNA) (e. g. poliovirus). In the retroviridae ((+)ssRNA)(e. g. HIV), damage in the RNA genome appears to be avoided during reverse transcription by strand switching, a form of recombination. Recombination also occurs in the reoviridae (dsRNA)(e. g. reovirus), orthomyxoviridae (( )ssRNA)(e. g. influenza virus)

Recombination in RNA viruses appears to be an adaptation for coping with genome damage. Recombination can occur infrequently between animal viruses of the same species but of divergent lineages. The resulting recombinant viruses may sometimes cause an outbreak of infection in humans. Recombination by RdRp strand switching also occurs in the (+)ssRNA plant carmoviruses and tombusviruses. Recombination appears to be a major driving force in determining genetic variability within coronaviruses, as well as the ability of coronavirus species to jump from one host to another and, infrequently, for the emergence of novel species, although the mechanism of recombination in is unclear. During the first months of the COVID 19 pandemic, such a recombination event was suggested to have been a critical step in the evolution of SARS CoV 2's ability to infect humans. Linkage disequilibrium analysis confirmed that RNA recombination with the 11083G > T mutation also contributed to the increase of mutations among the viral progeny. The findings indicate that the 11083G > T mutation of SARS CoV 2 spread during Diamond Princess shipboard quarantine and arose through de novo RNA recombination under positive selection pressure. In three patients on the Diamond Princess cruise, two mutations, 29736G > T and 29751G > T (G13 and G28) were located in Coronavirus 3′ stem loop II like motif (s2m) of SARS CoV 2. Although s2m is considered an RNA motif highly conserved in 3' untranslated region among many coronavirus species, this result also suggests that s2m of SARS CoV 2 is RNA recombination/mutation hotspot. SARS CoV 2's entire receptor binding motif appeared, based on preliminary observations, to have been introduced through recombination from coronaviruses of pangolins. However, more comprehensive analyses later refuted this suggestion and showed that SARS CoV 2 likely evolved solely within bats and with little or no recombination.

Тіршіліктің пайда болуындағы рекомбинацияның рөлі

Новак пен Оцуки өмірдің пайда болуы (абиогенез) сонымен қатар биологиялық эволюцияның бастауы екенін атап өтті. Олар жер бетіндегі барлық белгілі тіршілік биополимерлерге негізделгенін көрсетіп, өмірдің пайда болуына қатысты кез келген теория ақпаратты тасымалдаушы және катализаторлар қызметін атқаратын биологиялық полимерлерді қамтуы тиіс екенін ұсынды. Леман рекомбинацияның өмірдің пайда болуымен бірдей көне эволюциялық даму болғанын айтты. Смайл және авторлар тобы алғашқы Жерде рекомбинацияның өмірдің алғашқы қысқа ақпараттық полимерлерінің (РНК деп есептеледі) кеңеюінде маңызды рөл атқарғанын ұсынды.