第二十三章-重组与转座.doc

?第二十三章 重组和转座 　 　 基本原理 　 重组和转座的结果相同都引起了DNA的重排。转座是重组中的一种特殊类型，它是由转座因子产生的特殊的行为。 　 同源重组是重组中的普遍形式，Holliday模型，Meselson-Radding模型较好地解释了同源重组的机制及基因转换和极化的现象。Szostak的双链断裂起始重组模型较适合于直核生物减数分裂中的重组。在原核同源重组中存在8个碱基组成的Chi位点，RecA.B.C.D.参与重组。RecBCD复合体具有核酸酶，解旋酶和ATDase活性。在原核同源重组中RuvA和RuvB可促进异源双链的形成。RuvC是一种内切酶可释放重组中间体。 　 λ噬菌体的整合是通过att P位点（23bp）中和宿主att B位点（240bp）之间15bp同源区（核心区）交错切割，配对和连接而无须经修复复制的过程。沙门细菌的相转变，Mu噬菌体G片断的倒位及P1噬菌体C片断的倒位都需要短的反向重复序列，分别由Hin，Gin和Cin催化IRR和IRL之间的同源重组，产生倒位，Hin，Gin和Cin是同源的。并和Tn3的TnpR蛋白同源。重组机制与Tn3共合体解离相似。转座因子的类型如下：（表23-1）转座因子的共同特点是①两端有反向重复序列；②转座后靶位点重复正向重复；③都编码与转座有关的蛋白；④可以在基因组中移动 　 ??? 转座子的转座机制分为三种类型：①复制型；②非复制型；③保守型。其共同特点是要涉及靶位点的交错切割和修复性复制，主要是由Shanprio模型等加以解释。反转座录转座子是由RNA介导的模板转换来实现的。 ??? 重组是已经存在的遗传物质产生新的组合的过程。分子间或染色体间重组通过真核染色体减数分裂时独立分配和自由组合，而分子内或染色体内重组是酶促反的过程，通过DNA的剪切和连接产生新的新的重排。重组的概念也有广义和狭义之分，广义的重组包括由于独立分配和染色体交换等在后代中出现重组合的过程。而狭义的重组仅仅是指DNA的交换或重排而产生的重组。 ??? 重组和突变是产生遗传变异的主要两大因素，但二者的分子机制截然不同：重组是已经存在的遗传信息发生重排，而突变是改变基因组中的碱基。但二者在分子机制上又是相互影响的。有的重组如转座会导致DNA的倒位、确失和基因的失活，被描述成突变。相反，在修复DNA损伤（可导致突变或致死）时也常需要重组的过程。 根据以下三点：①同源序列的长短；②重组蛋白；③分子机制。分子内重组可分为六种类型： （1）同源重组 (homologous recombination )或普遍性重组（generalized recombination ）：此涉及到大片段同源DNA序列之间的交换。在真核生物减数分裂过程中发生的这种重组是一种交互重组的类型；在细菌的转化，接合和广泛性转导中所产生的重组是一种单向重组，即仅受体发生重组，供体并未发生改变。催化这一过程的蛋白(如大肠杆菌中的RecA)不是序列专一性的，而是同源依赖的。 　 （2）位点特异性重组（site-specific recombination）：这种重组的特点是重组发生在特异位点，此位点含有短的同源序列,供位点特异性重组酶识别；重组过程涉及到蛋白的催化的交错切割。最为典型的是λ噬菌体在att位点整合到E.coli的基因组中。沙门氏菌鞭毛的相变位中H2基因和rh1基因上游一段995bp序列的倒位以及Mu噬菌体中G片断的倒位同样也涉及短的重复序列，Hin蛋白和Gin蛋白的催化以及交错切割，所以也属此类。 　 （3）转座重组（transposition recombination）：转座的机制依赖DNA的交错剪切和复制，但不依赖于同源序列。转座涉及转座酶，解离酶识别重组分子中的短特异序列，共分为复制型、非复制及保守型三种类型。转座的过程中会形成共合体。两个转座因子之间的重组会引起缺失和倒位。 　 （4）模板选择（copy chioce）性重组，此是适用于RNA病毒，在这种重组中，聚合酶以一个模板转换到另一个模板来合成RNA，结果新合成的分子将含有两个不同亲本的遗传信息。内含子归巢也属于此种类型。 　 ?? （5）特殊重组(special recombination)。在哺乳动物的体细胞中，免疫球蛋白成熟的V.J.C（或V.D.JC）区要进行DNA重组，这种重组涉及短的同源序列，以及特殊的剪切、修补、连接和插入碱基。重组由重组激活基编码的RAG 1,2蛋白催化。 　 ?? （6）同源特异重组(homologous-special recombination)：酵母交配型的转变和以上有的类型都有相似之处，但又有明显的不同。如交配型转变同样涉同源大片断DNA的同源配对，但重组位点仅特异地在Z/Y交界区，而且伴随着复制过程；切割时仅