DNA重组和转座_原创文档.pdf

第一节DNA重组（recombination）

一）、DNA重组

1、概念：是指由于不同DNA链的断裂和连接而产生的DNA片段的交换和重新组合，形成新

的DNA分子的过程。

2、意义：重组是遗传学的灵魂，没有重组就没有生物的进化；没有重组也就没有现代的分子克

隆技术

二）、DNA重组的类型

1、同源重组（HomologousRecombination）

2、位点特异性重组（Site-specificRecombination）

3、DNA的转座（transposition）

同源重组

一、概述

1、定义：两个DNA分子同源序列之间进行的重组

2、条件：

（1）两个DNA分子有同源序列

（相关的酶可以用任何一对同源序列为底物）

（2）两个DNA分子必须紧密接触

3、发生：

真核生物:非姐妹染色单体交换相对应的区域。

原核生物:依赖recA蛋白，并形成Holliday结构

Holiday模型（1964年）

二、大肠杆菌同源重组的分子基础

（一）RecA

1、作用：可促进单链同化或单链吸收

RecA具有使DNA单链置换双链中同源链的能力

2、单链同化发生的三个条件

（1）其中一个DNA必须存在单链区

（2）其中一个DNA必须有一个自由3’末端

（3）此单链区和3’末端必须位于两分子之间互补的区域内

（二）RecBCD复合体

1、酶的活性：

（1）核酸酶

（2）解旋酶

（3）ATPase

2、作用：在CHi位点处产生含3`游离末端单链。

（三）CHi位点——RecBCD识别的靶位点

5`GCTGGTGG3`

3`CGACCACC5`

是重组频率较高的部位

E.coli每隔约5~10kb有一个拷贝，

Holliday结构的形成：

1.同源序列排列在一起；

2.酶切。通过核酸酶和RecBCD蛋白复合体的作用在一对同源DNA上产生切口；

3.入侵。含有3’端切口的ssDNA被recA蛋白包裹形成recA蛋白-ssDNA细丝；RecA-ssDNA

细丝寻找相对的DNA双螺旋上的相应序列。

4.游离端交叉连接，形成Holliday结构

5.通过分支迁移产生异源双链DNA。

6.空间重排。十字型两臂旋转180度

7.解离(两种不同方式)

8.修补连接

附：基因敲除(Geneknockout)

是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的一门新技术是指对一个结构已知但功

能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代，然

后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。

位点特异性重组

一、定义：

不依赖于DNA顺序的同源性，而依赖于能与某些酶相结合的特异的DNA序列的存在。

二、噬菌体λ对E.coliDNA的整合

（一）λDNA存在两种形式

裂解状态

溶源状态

（二）通过位点特异性重组实现两种类型间的转换

λDNA整合到宿主DNA进入溶源状态

λDNA从宿主DNA中切离进入裂解状态

（三）催化重组的酶

1、整合酶Int(integrase)：有拓扑异构酶活性

2、整合宿主因子（IHF，integrationhostfactor）

3、切除酶（excisionase）/终止重组

（四）重组位点：

附着位点（attachmentsite）

attP（POP’）和attB（BO