博士研究生课生命科学前沿进展重组魏炽炬

RECOMBINATION重组Introduction

引言同源重组（Homologousrecombination）涉及两条携带同样遗传位点的染色体间的DNA序列交换。位点特异性重组（Site-specificrecombination）发生在两个特异序列之间。转座（Transposition）指的是转座子移到基因组的新位点。拷贝选择（Copychoice）是一种RNA病毒使用的重组。A:同源重组可能发生在两条同源DNA的任意位点上.1.同源重组B:Double-strandbreaksinitiaterecombination.

双链断裂引发重组.DNA(受体)双链体的双链断裂引发重组.核酸外切酶作用产生3'单链末端,它能进一步攻击其他(供体)双链体.新合成的DNA代替被降解的物质.这产生一个重组的联合分子,其中两个DNA双链体由异源双链体DNA连接而成.重组由双链断裂启动,然后产生3

单链末端,其中的一个移到同源双链体上.C:ThebacterialRecBCDsystemisstimulatedbychisequences.

chi位点激活细菌的RecBCD系统.RecBCD复合体有核酸酶与解旋酶的活性.它结合到DNA的chi位点下游,解开双链体,从3

端到5

端降解一条链直到chi位点为止.chi位点引发RecD亚基的丢失以及核酸酶活性.RecBCD核酸酶从一边开始向chi位点前进,当它前进时，它降解DNA；在chi位点，它进行核酸酶内切,而后失去RecD,并只保留解旋酶活性.D:Strand-transferproteinscatalyzesingle-strandassimilation.

链转移蛋白催化单链同化.RecA与单链或双链DNA形成微丝,催化含3'端游离的单链DNA与DNA双链体上的对应区段发生置换.在部分双链体分子和完整双链体DNA分子之间,RecA介导链的交换,它产生了与重组中间体的结构一样的联合分子.E:TheRuvsystemresolvesHollidayjunctions.

Ruv系统解开Holliday连接点.Ruv复合体作用于重组接点.RuvA识别重组接点,而RuvB是一个催化分叉迁移的解旋酶.RuvC切割重组接点,产生重组中间体.F:

基因敲除小鼠2:Specializedrecombinationinvolvesspecificsites.专一性重组涉及特异位点.专一性重组在特异位点进行,但位点不一定是同源的.

噬菌体通过噬菌体位点和大肠杆菌染色体上att位点的重组整合到细菌染色体上.通过线性前噬菌体末端位点之间的重组使得噬菌体从细菌染色体上外切出来.

噬菌体的int编码整合酶来催化整合反应.A:通过在attB和attP之间的相互重组,噬菌体环状DNA转变成线性的前噬菌体;而通过在attL和attR之间的相互重组,前噬菌体能被外切出来.B:Site-specificrecombinationinvolvesbreakageandreunion.

位点专一性重组涉及断裂和重连.attB和attP产生7个bp交错的切口,末端以十字架状连接.attB和attP的共同核心序列的交叉切割允许十字架状的连接,使相互之间能产生重组连接点.C:Lambdarecombinationoccursinanintasome.

噬菌体重组发生在整合体中.

噬菌体整合发生在一个包含宿主蛋白IHF的大复合体中.切割反应需要Int和Xis,并且需识别前噬菌体DNA末端作为底物.Int和Xis结合到attP的不同位点,在核心区域的Int识别位点包括被切割位点.D:GATEWAYCloning

CreRecombinaseE:P1Phage4.转座子转座子(可转座元件)是一段DNA序列可以将自身(或一个拷贝)插入基因组的新位点,并且和目的位点没有任何联系.转座事件本身可以造成删除,倒置或将宿主序列移到一个新位点.基因组内序列变化的主要原因是转座子移动到新的位点,它对基因表达可能有直接影响.其相关序列间的不等交换引起重排,转座子的拷贝提供不等交换的靶序列.16.2Insertionsequencesaresimpletranspositionmodules.

插入序列是简单的转座模块.插入序列是编码转座所需的酶的一种转座子,它的两侧是短反向末端重复序列.转座子插入的靶序列在插入过程中被复制,在转座子两端先形成两个短正向重复序列.正向重复序列的长度为5-9bp,是任一转座子的特征.转座子具有的反向末端重复序列能够在靶位点的两翼产生正向重复序列.图中,靶序列为5bp,转座子末端的反向重复序列为9bp,数字1-9表示碱基序列.16.3CompositetransposonshaveISmodules.

复合转座子含有IS模块.转座子可以携带编码转座以外的其他基因.复合转座子有一个中心区,其两侧的端部各有一个IS元件.复合转座子的一个或两个IS元件都能进行转座.复合转座子