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噬菌体疗法概论降解噬菌体核酸10讲解.pptx

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职业教育医学生物技术专业教学资源库降解噬菌体核酸噬菌体疗法概论

R-M系统降解噬菌体核酸的特异性免疫机制,主要包括限制性修饰(R-M)系统和CRISPR-Cas系统。R-M系统是经典的细菌免疫系统,普遍存在,是细菌对抗噬菌体侵染的重要武器——限制性核酸内切酶(简称限制酶)降解示意图:

(一)噬菌体克服R-M系统策略噬菌体克服R-M系统策略,包括累积限制酶特异性识别位点的突变、用蛋白封闭限制酶特异性识别位点、获得与宿主同源的甲基转移酶基因、在基因组中掺入稀有碱基(unusualbase)、直接竞争性抑制限制酶等。例如,葡萄球菌噬菌体在其dsDNA基因组中丢失Sau3A识别位点(5-GATC-3)后表现出更强的感染效率。

(二)R-M系统的分型R-M系统按照限制酶的亚基组成、酶切位置、识别位点和辅助因子等不同,可分为I~IV型。如图:型别I型Ⅱ型Ⅲ型IV型特征兼有限制酶和甲基化酶活性的多亚基蛋白复合体,需要ATP提供能量,在远离识别位点的任意位置切割DNA链。A、B、C、D和E五种亚型R亚基与M亚基分别起作用,或融合起作用;在识别位点内或附近切割;具有较多亚型R亚基与M亚基形成复合体;需ATP提供能量;在识别位点外切割修饰依赖的限制酶;可识别含6mA、5hmC等的DNA;切割距离可变;具有较多亚型基因构成hsdR、hsdM和hsdSecorlR、ecorlMMod、ResmcrA、mcrBC、mrr功能性蛋白构成限制酶:R?M?S?甲基化酶:R?M?S?或M?S?限制酶:R?甲基化酶:M?限制酶:R?M?或R,M?甲基化酶:R,M,或M复杂多样举例EcoKIEcoRIEcoP1IMcrBC占R-M系统的比例26%46%部分Ⅲ型R-M系统酶类被发现与鉴定

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