El intercambio de cromátidas hermanas ( SCE ) es el intercambio de material genético entre dos cromátidas hermanas idénticas .
Se descubrió por primera vez utilizando el método de tinción de Giemsa en una cromátida perteneciente al complejo de cromátidas hermanas antes de la anafase en la mitosis . La tinción reveló que pocos segmentos pasaron a la cromátida hermana que no fueron teñidos. La tinción de Giemsa pudo teñir debido a la presencia de una base análoga a la bromodesoxiuridina que se introdujo en la cromátida deseada.
Se desconoce el motivo del (SCE), pero se requiere y se utiliza como prueba mutagénica de muchos productos. De cuatro a cinco intercambios de cromátidas hermanas por par de cromosomas, por mitosis, están en la distribución normal, mientras que entre 14 y 100 intercambios no son normales y representan un peligro para el organismo. La SCE está elevada en patologías como el síndrome de Bloom y tiene tasas de recombinación entre 10 y 100 veces superiores a lo normal, según el tipo de célula. [1] [2] Las SCE frecuentes también pueden estar relacionadas con la formación de tumores .
El intercambio de cromátidas hermanas también se ha observado con mayor frecuencia en la enfermedad de Behçet B51 (+) . [3]
La recombinación mitótica en la levadura en ciernes Saccharomyces cerevisiae es principalmente el resultado de procesos de reparación del ADN que responden a daños espontáneos o inducidos que ocurren durante el crecimiento vegetativo. [4] } (También revisado en Bernstein y Bernstein, págs. 220-221 [5] ). Para que las células de levadura reparen el daño mediante recombinación homóloga , debe estar presente, en el mismo núcleo, una segunda molécula de ADN que contenga homología de secuencia con la región a reparar. En una célula diploide en la fase G1 del ciclo celular, dicha molécula está presente en forma de cromosoma homólogo. Sin embargo, en la fase G2 del ciclo celular (después de la replicación del ADN), también está presente una segunda molécula de ADN homóloga: la cromátida hermana . La evidencia indica que, debido a la relación especial cercana que comparten, las cromátidas hermanas no solo son preferidas a las cromátidas homólogas distantes como sustratos para la reparación recombinacional, sino que también tienen la capacidad de reparar más daños en el ADN que los homólogos. [6]
Los genomas de organismos diploides en poblaciones naturales son altamente polimórficos para inserciones y eliminaciones . Durante la meiosis, las roturas de doble cadena (DSB) que se forman dentro de dichas regiones polimórficas deben repararse mediante el intercambio de cromátidas entre hermanas , en lugar de mediante el intercambio entre homólogos. Un estudio a nivel molecular de la recombinación durante la meiosis de la levadura en ciernes ha demostrado que los eventos de recombinación iniciados por DSB en regiones que carecen de secuencias correspondientes en el homólogo no hermano se reparan eficientemente mediante la recombinación de cromátidas entre hermanas. [7] Esta recombinación se produce en el mismo momento que la recombinación interhomóloga, pero con rendimientos reducidos (2 a 3 veces) de moléculas de unión de unión Holliday . Este estudio, y evidencia comparable de otros organismos (por ejemplo, Peacock [8] ), indica que la recombinación entre hermanas ocurre con frecuencia durante la meiosis, y hasta un tercio de todos los eventos de recombinación ocurren entre cromátidas hermanas, aunque principalmente por una vía que no no involucra intermediarios de unión de Holliday. [7]
Durante la ovogénesis en el nematodo Caenorhabditis elegans, la cromátida hermana, o incluso la misma molécula de ADN , puede servir como plantilla de reparación meiótica para la recombinación cruzada y no cruzada . [9] Los eventos no cruzados son el resultado de recombinación más frecuente . Para las roturas de doble cadena del ADN inducidas durante la profase meiótica I, el sustrato hermano o intracromátido está disponible como compañero de reparación recombinacional. [9]