10.5. Sablonnal irányított rekombináció

Végezetül ebben a fejezetben egy újabb modellt említünk meg, amely ugyancsak a génképzési folyamat formális leírására szolgál, és sablonok segítségével írja le a folyamatot (angolul: template-guided recombination).

Az előző, mutatókat felhasználó, modellek a láncolt listának megfelelő adatszerkezetnek tekintették a mikronukleuszt, amiben (mint teljes memóriában) az adatok szétszórtan helyezkedtek el. Azért azt fontos megjegyezni, hogy minden egyes mutató, amely két előfordulása egy MDS szakasz végén, és a következő elején volt maga is részét képezte a makronukleuszban tömören megjelenő adatrésznek. A valódi molekulákat megfigyelve több olyan eset is előfordul, amikor viszont ezek a mutatók nem elegendőek önmagukban a folyamat teljes szabályozásához. Néhány mutató lehet túl rövid ahhoz, hogy egyértelműen azonosítható legyen vele a következő MDS szakasz.

A sablonnal irányított modell szerint ezekben az egysejtűekben megtalálhatóak olyan sablon molekulák, amelyek segítenek az MDS és IES részek határait megtalálni.

Tegyük fel, hogy két DNS lánc(szakasz) x és y készül egymással kölcsönhatásba lépni, ahol x = x1uzwx2 és y = y1tzvy2, és z = z1z2. Ahhoz, hogy a megfelelő rekombinációs lépés megtörténjen, tételezzük fel az s = s1uzvs2 DNS sablon létezését, ami a két molekula közt helyezkedik el.

Ekkor a 3 molekula együtt olyan komplexet alkothat, amiben az x és az s u része szétnyílik (a hidrogénkötéseik felszakadnak) és az x u részének szálai hidrogénkötéssel az s sablon u részének megfelelő szálaihoz tapadnak. Hasonlóan az y és a sablon v részei és szétnyílnak, és szálaik egymással hoznak létre hidrogénkötéseket.

Ennek eredményeként, pl. az 5' irányból kezdve olvasni az x molekulát: ezen a szálon az x1, majd az u található, de az u-hoz a 3' szálon a sablonon levő u (komplementer része) van hidrogénkötéssel hozzátapadva, hasonlóan a z1 rész. A z2 és v részek ezen a 3'-től olvasott szálon ugyancsak a sablonból vannak. Viszont ezekhez az 5' szálon már az y molekula megfelelő részei tapadnak, és végül az y2 résszel ér véget ez a szál (a 3' végén).

Tehát a láncok rekombinálódnak a

uzw + uzv + tzvuzv + uzv + tz1 + z2w

szabállyal leírható módon. Ez a folyamat is irreverzibilis.

A részletek szép ábrákkal a [Prescott et al.] cikkben olvashatók.

Ez a részterülete a DNS számításoknak hozzátartozik tehát a bioinformatikához is, mert hozzájárul, hogy megértsük az összetett biológiai rendszerekben végbemenő „számítási folyamatok'' természetét. Másrészt jó alapot adhat arra, hogy ismerve a természetben végbemenő „számítási lépéseket'' azokat saját számítási céljainknak megfelelően alkalmazzuk új formális és gyakorlatban is működő számítási modellekben.