DNA的重组和转座.ppt

* * 第7章 DNA的重组与转座 Section 7 DNA recombination and Transposition 同源重组（homologous recombination) 位点特异性重组( site-specific recombination) 转座作用(transposition) 逆转录转座子(retrotransposons) 同源重组（Homologous recombination） 同源重组:在有相同或近于相同碱基序列（75bp以上）的DNA分子之间的遗传交换，发生在减数分裂过程。 同源重组具备的条件： 1）两条同源双链DNA分子紧密结合； 2）两个DNA链上同一个部位的单链断裂 Holliday 模型（同源重组的分子模型） Chapter F4 DNA重组 （DNA recombination) chi Holliday结构 同源重组的酶学机制 细菌Ecoli的同源重组过程上图 （1）两条同源双链DNA分子排列在一起 （2）核酸酶和RecBCD蛋白质复合体在DNA特定序列chi(GCTGGTGG)上产生缺口 (3) 5’-端切口被RecA蛋白包裹形成RecA-ssDNA细丝，这些细丝相互交换并寻找相对的DNA双螺旋上的相应序列，形成Holliday结构。 （4） Holliday的中间体以两种方式中的一种拆分为两个DNA双螺旋。 与DNA重组有关的酶 (Enzyme in the DNA recombination) 参与DNA的修复与重组 rec R RecR 促进互补的单链DNA的复性 rec O Rec O 与双链DNA和单链DNA结合 rec F Rec F 1.依赖于ATP的外切酶的活性； 2.可被ATP增强的内切酶的活性； 3. ATP依赖的解旋酶的活性。 recB, rec C, rec D Rec BCD (重组酶BCD) 以低速度剪切Holliday衔接点。 ruv C RuvC 一种ATP酶，具解旋酶的活性。 ruv B RuvB DNA解旋酶。特异的作用于Holliday衔接点，并与RuvB相互作用，促进Ruv A 及RuvB沿着DNA链移动及双链DNA的解旋。 ruv A Ruv A (DNA 重组与修复蛋白） 外切核酸酶活性，参与DNA重组 rec E Rec E 1.诱发SOS反应和促进单链DNA与同源双链DNA分子发生链的交换； 2.具有多种酶促活性，包括具有蛋白水解酶的活性。 主要功能 rec A 编码基因 Rec A（重组作用蛋白A） 名称 细菌的同源重组 细菌的基因转移有四种机制： 1.接合(Conjugation) 2.转化(Transformation) 3. 转导(Transduction) 4.细胞融合(Cell Fusion) 细菌可以通过多种途径进行细胞间基因转移，并通过基因同源重组以适应随时改变的环境。 细菌的接合作用（Bacterial Conjugation) Sex pillus Genome of the recipient Extra genetic material F-factor for cleavage the circular DNA 细菌的遗传转化(Bacterial genetic transformation) Exogenous DNA insert into vector Heat transformation Electroporation PEG mediated for cells Gene gun (Microprojectile bombardment) Agrobacterium mediated Resteiction Enzyme- mediated DNA Intergration (REMI) for tissues 转化Transformation Competent cell Eletroporation Gene gun or Particle gun 转导(Transduction) λ bacteriophages 细菌的细胞融合(Cell Fusion) 位点特异性重组Site-specific recombination 位点特异性重组指非同源DNA的特异片断之间的交换重组，发生在特殊的位点（重组位点）上，此位点含有短的同源序列，供特异的重组酶和辅因子识别。 特异位点重组的结果决定于重组位点的方向和位置。如图： 位点特异性重组的例子： 1.λ噬菌体DNA的整合与切除； 2. 细菌的特异位点重组； 1.λ噬菌体DNA的整合与切除： λ噬菌体将自身的基因组插入E.coli染色体的特定位点，两者DNA上的