第四章遗传信息改变介绍.ppt

1霍利迪结构(Holliday Structure) 霍利迪结构：它是DNA重组过程中的一个中间体，重组时两个DNA双链体以四股DNA在连结点形成的十字形DNA分子构象。 异源双链体 (Heteroduplexes)：指重组DNA分子上两条链不完全互补的区域。 分支迁移（Branch migration）：一旦两个重组的DNA分子形成霍利迪结构，交叉连接点很容易像拉链一样移动，从而扩大异源双链体区域，这一程 叫分支迁移。 2 Meselson-Radding模型 3、双链断裂起始重组 4大肠杆菌的重组 Chi位点是重组热点，在大肠杆菌中每隔5~10kb有一个拷贝，其序列为 5‘GCTGGTGG-3‘/ 3‘ CGACCACC 5’，能促进相邻区域发生重组。 Chi位点能被双链断裂所激活。 Rec BCD具有DNA解旋和核酸酶的活性。它识别并切割Chi序列，它可以邦助有游离末端的DNA形成单链DNA片段，从而有利于RecA 蛋白作用。 RecA 蛋白使单链DNA取代双链DNA分子中同源的链 在大肠杆菌中有三个基因编码的担蛋白与重组有关，ruvA、ruvB和ruvC。 RuvA可识别Holliday连接结构， RuvA 四聚体结合在交换点的四条链上；RuvB是一种ATPase，可发动迁移反应，以六聚体的形式围绕在交换点上游的每一条DNA双链周围。 RuvAB复合体能导致分枝点每秒10~20bp的速度移动，能将RecA从DNA中置换出来。 ruvC编码一种核酸内切酶能识别和切开霍利迪结合点，从而完成重组。 三、位点专一性重组Site-Specific Recombination 位点专一性重组不依赖DNA顺序的同源性（有很短的同源性），而依赖与能于某些酶相结合的特异DNA序列，这些特异的酶能催化DNA链的断裂和重接，进而引发位点专一性重组。 1 λ噬菌体的整合和解离 整合（integrate）：是指噬菌体基因组插到细菌的染色体中的过程。需要噬菌体DNA与细菌DNA的专一序列。 在溶源lysogenic周期中，噬菌体λ DNA是细菌染色体的一个整合部分，成为原噬菌体prophage。 在裂解lytic周期中，λDNA以独立的环状分子存在于被侵染的细菌中。 两种状态的改变由位点专一性重组进行，游离的λDNA整合integrate进寄主DNA，进入溶源状态 ；原噬菌体DNA从染色体上剪切excise下来，进入裂解状态。 2 整合位点 整合与剪切发生在噬菌体和细菌的特殊位点上，这个位点叫附着点attachment site（att）。 细菌的位点叫attB，由BOB’组成，噬菌体的位点叫attP，由POP’组成。 序列O是att B和att P的共同序列，叫核心序列core sequence。 B、B’、P、P’是臂，序列各不相同。 重组后产生的原噬菌体由新位点界定：左边的位点叫att L，由BOP’组成，右边的位点叫att R，由POB’组成。 3 整合机制 整合作用发生在att B和att P之间（att B×att P）。 整合需要Int和IHF蛋白； Int有两个功能区，N端功能区识别attP的臂，C端功能区识别attP和attB的核心区，在核心序列反向结合切割位点，在每条链切割 IHF蛋白结合在attP中约200bp的序列上，与Int的结合位点邻近。 四、转座重组transposition 转座重组不依赖DNA的序列，可使一段DNA序列从染色体的一个位置移动到另一个位置，甚至从一个染色体移动到另一个染色体。 可以从基因组的一个位置转移到新位置的DNA序列叫转座子（transposon）。 转座子的遗传学效应：直接或间接造成基因组重排， ① 直接造成缺失一倒位或序列移位。 ② 作为小的同源区域在细胞同源重组体系作用下，相互重 组造成缺失、插入、倒位和易位(translocation)。 1 简单转座子 插入序列insertion sequence：最简单的转座子，记作IS，后面再加一个数字。λ:IS1表示IS1插入λ噬菌体的基因组。 IS序列可以编码自己转座所需的转座酶。不带其它标记基因。 每个插入序列的末端都是短的反向末端重复序列inverted terminal repeats，两个反向末端重复序列往往很相似但不一定相同。 转座完成后，靶位点形成两个拷贝，位于转座子的两端，形成同向重复序列direct repeats。 2 复合转座子Composite Transposons 复合转座子由中心区和两个臂组成，转座子命名为Tn，后面跟一个数字。 中心区携带某些标志，如抗药性等。 两翼的臂由IS序列组成，也称为IS元件module。插入序列可能是同向的，也可能是反向的。 如果每个IS元件都有一对反向末端重复，那么整个复合