CH09遗传重组解释.pptVIP

三、Ruv蛋白和 Holliday连接体的拆分 大肠杆菌有一组由三个基因编码与随后的重组相关联的蛋白。 ruvA 和 ruvB 基因的产物促进异源双链的形成。Ruv A 蛋白可以识别Holliday连接体的结构，Ruv B是一个腺苷三磷酸酶并可能提供支链迁移的动力。 Ruv A在交叉点处与DNA所有的4条链相结合，在交叉点的上游，两个Ruv B六聚体环状结构分别与每个双螺旋相结合。 RuvAB蛋白复合体可以使支链以10～20 bp的速度迁移。 第三个基因ruv C编码一种能够特异性地识别Holliday连接体的核酸内切酶，此酶可以在体外切断此种交叉而拆分重组中间体。 一个含4个碱基的序列提供了Ruv C拆分Holliday连接体的热点。这一序列决定了拆分过程中哪一对DNA链被切断，从而决定发生的是补丁型重组（patch recombination）还是剪接型重组（splice recombination）。 第四节 位点特异性重组 位点特异性重组发生在特殊序列对之间，这一重组型式最早是在λ噬菌体的遗传学研究中发现的。 λ噬菌体有两种存在型式：裂解状态和溶源状态。两种类型间的转换是通过位点特异性重组实现的。 一、λ噬菌体DNA的整合与切除 为了进入溶源状态，游离的 DNA必须整合（intergrate）到细菌DNA中去；而为了从溶源状态向裂解状态转化，原噬菌体DNA则必须从细菌染色体DNA上切除（excise）。 整合和切除均通过细菌DNA 和λDNA上特定位点—附着点（attachment site，att）之间的重组而实现。 细菌染色体上的附着点（attλ）称为attB ，含有B、O、和B’三个序列（BOB’）。 突变后可以阻止λDNA的整合。 λ噬菌体的附着位点称attP，由P、O和P ’三个序列组成。 其中O 序列是attB 和attP 所共有的，序列完全一致，称核心序列（core sequence）.是位点特异性重组发生的地方。 整合反应由λ噬菌体int基因的产物整合酶（integrase, Int）催化。Int是一种DNA结合蛋白，对POP ’ 序列有强的亲和力。 整合反应还需要一种有大肠杆菌编码的一种细菌蛋白，称为整合宿主因子IHF (integration host factor, IHF) 。 Int和IHF可以在体外进行位点特异性重组。 切除反应发生在原噬菌体两端的attL和attR之间，产物为λ噬菌体环状DNA和细菌染色体DNA。催化切除反应的除了Int和IHF外，还需要一种叫做切除酶（exicisionase, Xis）的蛋白参加，该酶由λ噬菌体的xis基因编码。 Xis对控制反应方向起重要作用，它是切除反应所需要的，但却抑制整合反应。 整合和切除反应所需要识别的序列对不相同。整合要求对attB 和attP之间进行识别，但切除要求对attL和attR识别。因此位点特异性重组的方向性特征由重组位点的特征所控制。 整合和切除反应皆需Int和IHF蛋白。 λ噬菌体DNA的整合机制 λDNA的整合涉及到attB 和attP的核心序列DNA链的割裂和重接。 首先在attB 和attP位点上产生同样的交错切口，形成了5’-OH和3’-P的末端。5’单链区全长7个碱基。两个核心区的断裂完全相同，连接过程不需要任何新DNA的合成。 在整合反应中，互补的单链末端交互杂和，连接并完成整合过程。 整个反应中没有可以自由旋转的中间体。 断裂和重新结合反应与拓扑异构酶I催化的反应机制相类似，不同的是相互连接的两条链不是来自于同一双螺旋，而是来自于不同的双螺旋。 第九章 遗 传 重 组 第一节 遗传重组概述 基因组的可变性和稳定性之间必须维持一个恰到好处的平衡，这样才能使生物体得以生存并能世代相传，繁衍不息。 染色体的遗传差异主要由两种 机制产生，一种是突变，一种是遗传重组。 遗传重组指的是遗传物质的重新组合，其共有的特征是DNA双螺旋之间的遗传物质发生交换。遗传重组的存在确保了遗传物质代与代之间基因组的重排，从而形成一个物种内部个体之间的遗传差异。 遗传重组不仅仅发生于代与代之间，一个个体的基因组也可以发生重排。重组不只是在减数分裂和体细胞核基因中发生，也在线粒体基因间和叶绿体基因间发生。 Generalized recombination can occur at any point along the lengths of two homologous DNAs. 遗传重组的证明: 突变和重组是提供进化起始物质的两个过程： 突变引起的遗传改变能引起蛋白质中氨基酸序列的变化，该变化引起表型的改变，通过自然选择发生作用。 重组提供一个基因组结构的变化，也会引起表型的变化，也通过自然选择发