DNA的复制、修复和重组

第三十五章

DNA的重组DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第1页!一、同源重组(homologousrebination)发生在同源序列之间、非特异性重组交换区具有相同或相似的序列

两个DNA分子重组酶——涉及到双螺旋的断裂、修复、连接和重组体的释放

相同的部位不同部位（异位重组）中心环节DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第2页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第3页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第4页!片段重组体拼接重组体DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第5页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第6页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第7页!产生3’单链末端DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第8页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第9页!（二）细菌的基因转移与重组1、细菌的接合作用（conjugation）——遗传物质从供体(donor)转移到受体(receptor)的重组过程。供体细胞：雄性受体细胞：雌性接合质粒：编码接合相关蛋白（如性菌毛）致育因子（fertilityfactor）、F因子、性因子DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第10页!5’DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第11页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第12页!2、细菌的遗传转化（transformation）——细菌吸收外源DNA而发生遗传性状的改变特点：（1）感受态与感受态因子

细菌能从环境吸收DNA的生理状态主要受感受态因子(蛋白)影响感受态一般出现在细菌对数生长后期，可以诱导或加强感受态DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第13页!3、细菌的转导（transduction）——细菌基因通过噬菌体而转移4、细菌的细胞融合——细胞质膜融合发生的基因转移与重组DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第14页!烈性噬菌体DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第15页!普遍性转导（generalizedtransduction）DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第16页!局限性转导（restrictedtransduction）特异性转导溶原期时噬菌体DNA整合在细菌染色体特定部位，噬菌体DNA发生偏差分离，将自身一段DNA留在细菌染色体上，而带走了细菌DNA上的基因。当其转导并整合到受体菌中，使受体菌获得供体菌的某些遗传性状。——所转导的只限于供体菌上个别的基因DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第17页!普遍性转导与局限性转导的区别区别要点普遍性转导局限性转导转导发生的时期裂解期溶原期转导的遗传物质供体菌DNA任何部位或质粒噬菌体及供体菌特定部位DNA转导的后果完全转导或流产转导受体菌获得供体菌DNA特定部位的遗传特性转导频率较低增加1000倍DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第18页!2、recBCD酶解旋酶活性：在SSB存在时解开双螺旋ATP酶活性核酸外切酶活性核酸内切酶活性——产生DNA单链DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第19页!3、RecA有两种不同的活性形式SOS反应中的蛋白酶活性促进单链DNA和双链分子中互补链配对（单链置换双链中的同源链）

单链吸收/单链同化Single-strandassimilationDNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第20页!只要在入侵单链和双链之间有自由的末端RecA即可促进单链的同化DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第21页!分支迁移DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第22页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第23页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第24页!4、RuvAB复合物——置换RecARuvA（四聚体）识别Holliday连接体的结构在交换点处与DNA四条链结合RuvB（六聚体）ATP酶，有解旋酶活性——为分支迁移提供动力DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第25页!核酸内切酶切开Holliday连接体识别不对称位点ATTG5、RuvCDNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第26页!二、特异位点重组（一）λ噬菌体DNA的整合与切除1、λ噬菌体DNA的物理状态裂解phage：为独立分子形式在受侵染细菌中为环状溶原状态：是细菌染色体的整合部分（原噬菌体）整合切除整合在附着位点（attachmentsites）上发生DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第27页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第28页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第29页!特异的重组位点—附着位点细菌∽attB，由BOB’组成噬菌体∽attP，由POP’组成O称为核心序列、B、P称为臂重组酶——λ整合酶（integrase，Int）非细菌重组所必需整合宿主因子（integrationhostfactor，IHF）Xis蛋白：改变DNA结构，使其对整合呈惰性参与切除反应噬菌体编码宿主编码整合反应DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第30页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第31页!交错7bp切开DNADNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第32页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第33页!（二）鼠伤寒沙门氏菌的鞭毛相变（三）免疫球蛋白基因的重排DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第34页!（一）细菌的转座因子1、插入序列（InsertionSequence，IS）——是简单转座模序只编码起始自己转座的蛋白转座频率各异结构特点：两侧末端为倒转重复序列（invertedrepeats）旁侧为宿主DNA短正向重复序列DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第35页!2、转座子——带有编码转座功能酶的基因及抗性（或其他标记）基因

组合因子：插入序列标记基因插入序列两类结构复合因子：转座酶基因

反向重复解离酶基因反向重复

标记基因DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第36页!3、转座过程转座酶识别形成中间体DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第37页!复制型转座（replicativetransponsition）DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第38页!保守型转座（conservativetransposition）类似于噬菌体的整合DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第39页!或者直接填补空隙或者进行复制产生共整合体DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第40页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第41页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第42页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第43页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第44页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第45页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第46页!（一）同源重组的分子模型

—Holliday模型DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第47页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第48页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第49页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第50页!DNA修复DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第51页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第52页!F因子化学本质是DNA以自主状态存在或整合到细菌的染色体上可在细菌细胞间转移并传递遗传物质DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第53页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第54页!性导(sexduction)与F΄因子DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第55页!（2）供体DNA与受体细胞结合结合发生在受体细胞特定部位对供体DNA片段有一定要求结合过程是一个可逆过程（3）DNA摄取及整合结合点饱和后，细菌开始摄取外源DNA多为单链摄入，另一条链在膜上降解DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第56页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第57页!温和噬菌体DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第58页!完全转导流产转导未整合整合DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第59页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第60页!（三）重组有关的酶

保守的8碱基非对称序列大肠杆菌DNA每5-10Kb自然发生一次被recBCD酶所识别刺激重组——重组热点1、chi位点DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第61页!RecBCD从一端靠近Chi位点在移动中降解DNA在Chi位点3’4-6bp行使内切酶活性丢掉RecD只保留解旋酶活性DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第62页!χ(chi)—sequence具有物种，基因和genomeseq.的特异性inE.coligenome1000chi-seq.chiRecBCD4-6bpOHRecA-pDNA解旋再螺旋DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第63页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第64页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第65页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第66页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第67页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第68页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第69页!特异位点重组的结果倒位切除DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第70页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第71页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第72页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第73页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第74页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第75页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第76页!三、转座重组转座子（transposon）——可以发生转座的DNA转座元件本身可导致：序列的缺失、插入以及将宿主序列转到新位点同源便携区（portableregionofhomology）——为重组提供底物位点对表型有积极/消极的作用（SelfishDNA）DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第77页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第78页!组合转座子结构DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第79页!DNA的复制、修复和重组共89页，您现在浏览的是第80页!非复制型转座（nonreplicativetransponsition）缺口不被修复后果严重DNA的复