转座子质粒遗传重组-附件.ppt

（一）λ噬菌体DNA对E.coli 的整合 1、λ噬菌体DNA的整合作用： λ噬菌体感染大肠杆菌后，有两种生活方式： ① 裂解生长途径（溶菌生长）：lysis pathway ② 溶源菌生长途径：lysogenic pathway λ噬菌体在溶源周期和裂解周期中，其DNA 状态不同，两种状态的相互转变（整合与切离） 是通过位点特异性重组实现的。 这些特异位点叫附着点（attachment site）， 简称为 att。 BOB′ att B att P POP′ Int IHF Int Xis IHF BOP′ POB′ att L att R 原噬菌体 切除 整合 细菌DNA 噬菌体 λ噬菌体的整合作用有两个特点： ① λDNA和宿主DNA的交换是可逆的， 原先存在的DNA序列全部被保存下来，并 无丢失。 ② 噬菌体和细菌的DNA之间有一段很短的 同源序列，重组交换必须通过其中的一个 特定的核苷酸。 2、λ噬菌体整合的分子机制： 分成三个阶段： ① λ整合酶与λDNA、宿主DNA的 att 位点 结合形成复合物； ② 链交换，两条链形成Holliday连接； ③ 拆分Holliday中间体，形成重组分子。 λ噬菌体整合需要两种蛋白： ① 整合酶（integratase，Int）：λ噬菌体编码。 有三种功能：λ噬菌体的插入；原噬菌体的 切离；拓扑异构酶活性。 ② 整合宿主因子（integration host factor，IHF） 宿主him A基因编码，对整合起促进作用。 λ噬菌体的切除需要三种蛋白： ① 整合酶（integratase，Int）： ② 整合宿主因子（IHF）： ③ 切除酶（excisionase，Xis）：Xis和Int结合形成复合物，作用于BOP′和POB′位点，促进两者之间的相互作用和重组。 整合与切离的反应如下： POP′(attP) + BOB′(attB) Int, IHF, Xis Int, IHF BOP′(attL) + POB′(attR) 酶蛋白作用的特异性： ① Int、IHF只能在attP （POP′）上形成整合 体，再作用于attB（BOB′），继而切断、相 互交换重组连接。 Int、IHF不能在attL （BOP′） 或attR （POB′）上形成整合体，从而决定重 组方向。 ② Xis、Int、IHF只能与attL （BOP′）或attR （POB′）上形成另一种整合体，重组结果是 使原噬菌体从宿主基因组上切离下来。 整合需识别attP和attB，切离需识别attL和 attR ，所以，位点特异性重组是通过重组位点 的鉴别来控制的。 （二）免疫球蛋白（抗体）VDJ重排 1、V（D）J 重排特点： 抗体结构： 免疫球蛋白(Ig)，由两条轻链(L链)和两条重链(H链)组成。 抗体与外来抗原的结合位置称可变区 （variable regions），又称V区 ， V区与抗体 识别有关，决定抗体识别的特异性。 抗体分子的其它部位称为恒定区（constant region），又称C区。同一种类抗体，C区不变。 免疫球蛋白（Ig）分别由三个独立的基因家 族编码，其中两个编码轻链（?和?），一个编码 重链。 因基因家族中有多种V、J、D基因片段， 每条轻链只能随机选择V、J各一重排，重链选V、D、J 各一重排，才能表达出抗体多肽链。 这种Ig基因重排属于位点特异性基因重组。 重链的基因片段： 轻链的基因片段： L V J C L V D J C 抗体基因： 重链(IgH)基因的V-D-J重排和轻链(IgL)基因的V-J重排均发生在特异位点上。在V片段的下游，J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列(recombination signal sequence, RSS)。排列规则总是12bp序列与23bp序列连接，这种12/23规则保证轻链与重链的正确连接。 2、重组信号： CACAGTG （12/23） ACAAAAACC GTGTCCAC ……… TGTTTTTGG 重组信号序列 （RSS） 5′ 3′ … 重组酶基因rag (recombination activating gene) 共有两个，分别产生蛋白质RAG1和RAG2。 重组酶的作用： ① 一种酶识