第四章dna重組-資料下載頁(yè)
2024-10-12 04:51本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】重組產(chǎn)物為重組體DNA. 之間可通過(guò)多種方式進(jìn)行遺傳重組。DNA重組對(duì)生物進(jìn)化起著關(guān)鍵的作用。根本原因是突變。然而，突變的機(jī)率很。低，而且多數(shù)突變是有害的。起被淘汰，新的優(yōu)良基因就不可能出現(xiàn)。它為DNA損傷或復(fù)制障礙提供修復(fù)。某些生物的基因表達(dá)受DNA重組的。等類(lèi)型，以下分別介紹。同源重組又稱一般性重組。交換，細(xì)菌及某些低等真核生物的轉(zhuǎn)化，出了一個(gè)模型予以說(shuō)明。切開(kāi)并修復(fù)，形成兩個(gè)雙鏈重組體DNA。Holliday模型能夠較好解釋同源重組現(xiàn)象，DNA分子單鏈斷裂是經(jīng)。能在同一位置發(fā)生斷裂。斷裂，隨后單鏈入侵另一DNA分子的同源區(qū)，分裂的原因，而不是減數(shù)分裂的結(jié)果。同源重組的分子基礎(chǔ)是鏈間的配。生雙鏈斷裂，經(jīng)核酸酶和解螺旋酶作用，實(shí)驗(yàn)表明，兩DNA分子必需具有75. 源區(qū)小于此數(shù)值將顯著降低重組率。同源性并不意味序列完全相同。同源重組是最基本的重組方。以找到確定屬于人類(lèi)的基因。暫時(shí)保留、與內(nèi)源基因置換和發(fā)生整合。供體細(xì)胞被定義為雄性，受。通過(guò)接合而轉(zhuǎn)移DNA的能
【正文】 類(lèi) ： 一 類(lèi) 為 組 合 因 子(posite element)， 由 個(gè)別模件組合而成 ， 通常包括兩個(gè) 插入序列作為兩臂 ，中間為 標(biāo)記基因 。 另一類(lèi)為 復(fù)合因子(plex element)， 含有 轉(zhuǎn)座酶基因 、 解離酶 (resolvase)基因以及標(biāo)記基因 ， 兩端為反向重復(fù) ， 無(wú)插入序列 。 組合型的轉(zhuǎn)座子很可能是通過(guò)一個(gè)插入序列的拷貝插在附近區(qū)域而形成的 。 兩個(gè)插入序列中間夾著一段序列即可構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)座單位 。 每個(gè)插入序列兩端為反向重復(fù) ， 因此 ， 無(wú)論兩插入序列處于正向還是反向位置 ， 作為轉(zhuǎn)座單位其兩端均有可被轉(zhuǎn)座酶識(shí)別的反向重復(fù)序列 。 如果兩個(gè)插入序列正好位于 抗性基因 兩側(cè) ，該轉(zhuǎn)座單位攜帶的性狀對(duì)宿主細(xì)胞是 有利 的 ， 因而具有 選擇優(yōu)勢(shì) 。 組合轉(zhuǎn)座子的兩個(gè)插入序列以正向或反向 (更常見(jiàn) )位于兩端 ， 它們的序列可以不完全相同 ，有時(shí)只有一個(gè)插入序列具有 轉(zhuǎn)座活性 ，另一個(gè)已在多次傳代中 失去活性 。 組合 圖 420 復(fù)合轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu) Tn1681 IS1 IS1 552bp IR IR IR IR 大腸桿菌熱穩(wěn) 定毒素 I基因 3 轉(zhuǎn)座酶能夠識(shí)別轉(zhuǎn)座子的末端反向重復(fù)序列并且在其 3′ 端切開(kāi) ， 同時(shí)在靶部位交錯(cuò)切開(kāi)單鏈 ， 它的 5′ 突出末端與轉(zhuǎn)座子的 3′ 末端連接 ， 形成 Shapiro中間體 。不同種類(lèi)轉(zhuǎn)座子形成與靶序列連接中間體的過(guò)程大致相同；隨后步驟各不一樣 。按其轉(zhuǎn)座過(guò)程 是否發(fā)生復(fù)制 ， 可分為 非復(fù)制轉(zhuǎn)座 (nonreplicative transposition)和復(fù)制轉(zhuǎn)座 (replicative transposition)兩類(lèi) 。非復(fù)制轉(zhuǎn)座又稱為保留性轉(zhuǎn)座 (conservative transposition)， 轉(zhuǎn)座子 從原來(lái)位置 上切除下來(lái)轉(zhuǎn)入新的位置 ， 其兩條鏈均被保留 。 復(fù)制轉(zhuǎn)座則在形成靶部位與轉(zhuǎn)座子連接 中間體 后即 進(jìn)行復(fù)制 。 通過(guò)復(fù)制使原來(lái)位置與新的靶部位 各有一個(gè)轉(zhuǎn)座子 ， 其一條鏈?zhǔn)?原有的 ， 另一條鏈?zhǔn)?新 合成 的 。 復(fù)制轉(zhuǎn)座使給體與受體分子連在一起 ， 成為 共整合體 (cointegrate)， 因此下一步必須通過(guò) 重組 將二者 拆開(kāi) 。 非復(fù)制轉(zhuǎn)座與復(fù)制轉(zhuǎn)座過(guò)程見(jiàn)圖 410。 圖 410 所有轉(zhuǎn)座因子都有在基因組中 增加其拷貝數(shù) 的能力 。 此過(guò)程可以借助兩種方式來(lái)完成：一是通過(guò) 轉(zhuǎn)座過(guò)程的復(fù)制 (復(fù)制轉(zhuǎn)座 )；另一是從 染色體已完成復(fù)制的部位轉(zhuǎn)到尚未復(fù)制的部位 ， 然后隨著 染色體而復(fù)制 。 非復(fù)制轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座因子只能借后一種方式來(lái)擴(kuò)增 。 共整合體含有兩個(gè)拷貝的轉(zhuǎn)座子 ， 故可通過(guò)同源重組將連接的兩部分分開(kāi) 。 但是借助 Rec A蛋白 拆分效率較低 。 轉(zhuǎn)座子編碼的解離酶可在解離區(qū) (res)進(jìn)行重組 ， 可極大提高解離效率 。 解離酶是一種重組酶 ， 它所催化DNA鏈的斷開(kāi)和再連接并不需要供給能量 。當(dāng)它在 res位點(diǎn)斷開(kāi)兩條鏈時(shí) ， 解離酶以共價(jià)鍵連在鍵的 5′ 末端 。 轉(zhuǎn)座因子首先因其 可導(dǎo)致突變 而被認(rèn)識(shí) 。 它插入基因后 ， 使基因突變失活 ，這是轉(zhuǎn)座作用 最直接 的效應(yīng) 。 當(dāng)轉(zhuǎn)座 因子自發(fā)插入細(xì)菌的 操縱子時(shí) ， 即可阻止它 所在基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯 ；并且由于轉(zhuǎn)座因子帶有 終止子 ， 它的插入將影響到操縱子中 其后基因的表達(dá) ， 因而表現(xiàn)出極性 (polarity)， 也即方向性 。 由此構(gòu)成的負(fù)突變只有在 插入因子被切除 后才能恢復(fù) 。 轉(zhuǎn)座因子的存在 ， 往往會(huì)引起宿主染色體 DNA重組 ， 造成染色體斷裂 、重復(fù) 、 缺失 、 倒位及易位等 ， 是基因 突變和重排的 重要原因 。 轉(zhuǎn)座因子也可通過(guò)干擾宿主基因與其 調(diào)控元件 之間的關(guān)系或轉(zhuǎn)座因子本身的作用而影響鄰近基因的表達(dá) ， 從而改變宿主的 表型 。 (二 ) 真核生物的轉(zhuǎn)座因子 最早發(fā)現(xiàn)能轉(zhuǎn)移的遺傳因子是 玉米轉(zhuǎn)座子 ， 它對(duì)染色體基因有 不穩(wěn)定的誘變效應(yīng) ， 因而影響某些遺傳性狀 ， 故稱為控制因子 。 其后發(fā)現(xiàn)真核生物 廣泛存在各種轉(zhuǎn)座因子 。 真核生物的轉(zhuǎn)座因子與原核生物轉(zhuǎn)座因子 十分相似 ；轉(zhuǎn)座依賴于轉(zhuǎn)座酶 ， 轉(zhuǎn)座因子的兩端有被轉(zhuǎn)座酶 識(shí)別的 反向重復(fù)序列 ， 轉(zhuǎn)座的 靶位點(diǎn) 是 隨機(jī)的 ， 靶位點(diǎn)交錯(cuò)切開(kāi) ， 插入轉(zhuǎn)座因子后經(jīng)修復(fù)形成兩側(cè)正向重復(fù)序列 。 但是二者在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也有一些 差別 。 原核生物的 轉(zhuǎn)錄和翻譯幾乎是同時(shí)進(jìn)行 的 ，真核生物由于 核結(jié)構(gòu)的存在而使此兩過(guò)程在空間上和時(shí)間都被分隔開(kāi) 了 。 因此 ， 真核生物細(xì)胞內(nèi)只要存在 轉(zhuǎn)座酶 ， 任何序列片段具有該酶識(shí)別的反向重復(fù)末端均 可發(fā)生 轉(zhuǎn)移 ， 而無(wú)需由被轉(zhuǎn)移序列 自身編碼這些酶 。 這就可以說(shuō)明 ， 為什么真核生物的 轉(zhuǎn)座因子家族中只保留少數(shù)拷貝具有編碼轉(zhuǎn)座酶基因的活性 ， 而多數(shù)拷貝中發(fā)生程度不同的 刪除 ， 失去 轉(zhuǎn)座酶基因活性 ， 但保留了 兩端的反向重復(fù)序列 。 原核生物的轉(zhuǎn)座酶主要作用于產(chǎn)生它的 轉(zhuǎn)座因子 ， 表現(xiàn)出 順式顯性 (cis dominance)， 真核生物則無(wú)此特性 ， 這也是二者 最明顯 的差別 。 Hello!
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