Resumen de Recombinación Genética: Mecanismos y Funciones

## Introducción La **recombinación homóloga** es un mecanismo molecular esencial para reparar roturas de doble hebra en el ADN y para asegurar la correcta segregación de cromosomas durante la meiosis. En eucariotas meioticos, la mayor parte de la recombinación homóloga ocurre durante la **profase I** de la meiosis, cuando los cromosomas homólogos se emparejan y ocurren intercambios génicos. > Definición: La recombinación homóloga es un proceso por el cual dos moléculas de ADN con secuencias homólogas intercambian fragmentos de forma precisa, sin pérdida ni ganancia neta de nucleótidos. ## Profase I de la meiosis: etapas relevantes La profase I es la fase más larga y compleja de la meiosis y se subdivide clásicamente en cinco estadios. Conocer la secuencia exacta es frecuente en exámenes tipo Verdadero/Falso. ### 1. Leptoteno - Los cromosomas, ya duplicados (cada uno con dos cromátidas hermanas), comienzan a condensarse. - Empieza la recombinación genética: aparición de roturas de doble hebra reparables por recombinación. ### 2. Zigoteno - Se forma el **complejo sinaptonémico** entre cromátidas homólogas en las regiones donde habrá recombinación. - Comienza la sinapsis homóloga completa. ### 3. Paquiteno - Los homólogos están completamente apareados mediante el complejo sinaptonémico, formando bivalentes o tétradas. - Etapa donde la sinapsis y el entrecruzamiento (crossing-over) son muy activos; puede durar días. ### 4. Diploteno - El complejo sinaptonémico se desorganiza y los cromosomas homólogos se separan parcialmente; quedan unidos por **quiasmas** (puntos de entrecruzamiento visible). ### 5. Diacinesis - Se completa la descondensación del complejo sinaptonémico y los cromosomas se preparan para la metafase I. > Definición: Un quiasma es el punto físico donde dos cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos permanecen unidas tras el entrecruzamiento. Importante: La **interfase** NO es un estadio de la profase I; la interfase (incluida la fase S donde se duplica el ADN) ocurre antes de la profase I. Si una afirmación lista “interfase” como uno de los 5 estadios de profase I, es falsa. Did you know that los quiasmas son visibles al microscopio óptico en diploteno y sirven como marcas físicas de eventos de crossing-over entre cromosomas homólogos? ## Mecanismo molecular de la recombinación homóloga La recombinación homóloga repara cortes de doble hebra y facilita la segregación cromosómica en meiosis. El mecanismo se puede desglosar en cinco pasos secuenciales que suelen pedirse en exámenes. ### Pasos del mecanismo (secuencia para examen) 1. Inicio con dos moléculas homólogas; en una se genera un **corte de doble hebra**. Enzimas helicasas y exonucleasas degradan los extremos 5\' y generan ADN monocatenario con extremos 3\'-OH libres, que son sustrato para las recombinasas. 2. Las recombinasas filamentan sobre el ADN monocatenario (formando el **filamento presináptico**) e inician la invasión de la doble cadena homóloga en cualquier posición homóloga del cromosoma. 3. Se forma una región de **heteroduplex** (puede medir miles de pares de bases): el nucleofilamento invadente empareja bases con la cadena complementaria desplazando la cadena original. 4. El proceso es muy preciso: no hay pérdida ni ganancia de nucleótidos en la zona reclamada por la recombinación homóloga. 5. Resolución: migración y resolución de la **estructura de Holliday**, dando lugar a moléculas de ADN recombinante (los cromosomas homólogos no son idénticos, por lo que el producto final es recombinante). > Definición: Heteroduplex es una región de ADN en la que las dos hebras provienen de diferentes moléculas homólogas y pueden contener desajustes si existen polimorfismos. ### Estructura de Holliday - La unión de Holliday es un intermediario con cuatro extremos (cuatro hebras) que permite el intercambio físico de material genético. - La migración de la ramificación (branch migration) amplía o reduce la región de heteroduplex. - La isomerizac