【正文】 Holliday結(jié)構(gòu)連接處。 ?內(nèi)切酶 RuvC特異識別 Holliday結(jié)構(gòu)中的 ATTG序列并切割 DNA，使 Holliday結(jié)構(gòu)分離，完成DNA重組。 ?當 RecBCD遇到 chi序列 (5’GCTGGTGG3’)，就在其附近將單鏈 DNA切斷，從而 DNA重組成為可能。 利用上述重組修復系統(tǒng)修復斷裂染色體 ，細胞中必須存在姐妹染色體 。 在細胞周期早期 ， 姐妹染色體還沒有產(chǎn)生 ，如果染色體發(fā)生斷裂 ， 自動防故障系統(tǒng)將通過通過 非同源末端連接 （ nonhomologous end joining， NHEJ） 發(fā)揮作用 。 正在復制的 DNA聚合酶可能遭遇尚未修復的 DNA損傷，細胞自動防故障系統(tǒng)能夠使復制體繞過損傷部位，這一機制就是 跨損傷DNA合成 。 DNA合成由 UmuCUmuD′復合物 進行。 （五） 跨損傷 DNA聚合酶能夠跨越損傷部位合成 DNA 跨損傷DNA合成 三、 DNA損傷修復具有重要的生物學意義 ? 修復系統(tǒng)的存在保證了物種遺傳的穩(wěn)定性，對降低修復缺陷相關(guān)疾病的發(fā)病率有十分重要的意義。 第五節(jié) DNA重組 DNA Rebination DNA重組的類型 ? 同源重組 ? 特異位點重組 ? 轉(zhuǎn)座重組 一、同源重組是最基本的 DNA重組方式 ? 同源重組 (homologous rebination， HR) 是指發(fā)生在同源序列間的重組，它通過鏈的斷裂和再連接，在兩個 DNA分子同源序列間進行單鏈或雙鏈片段的交換。又稱 基本重組 (general rebination)。 ? 同源重組不需要特異 DNA序列，而是依賴兩分子之間序列的相同或類似性。 以 ，了解同源重組機制的Holliday模型： Holliday模型中，同源重組主要 4個關(guān)鍵步驟 ① 兩個同源染色體 DNA排列整齊 ②一個 DNA的一條鏈斷裂、并與另一個 DNA對應(yīng)的鏈連接，形成 Holliday中間體 ③通過分支移動產(chǎn)生異源雙鏈 DNA ④ Holliday中間體切開并修復，形成兩個雙鏈重組體 DNA，分別為： 片段重組體 (patch rebinant) 拼接重組體 (splice rebinant) 片段重組體 （見模型圖左邊產(chǎn)物）： 切開的鏈與原來斷裂的是同一條鏈，重組體含有一段異源雙鏈區(qū)，其兩側(cè)來自同一親本DNA。 拼接重組體（見模型圖右邊產(chǎn)物）： 切開的鏈并非原來斷裂的鏈，重組體異源雙鏈區(qū)的兩側(cè)來自不同親本 DNA。 內(nèi)切酶 (recBCD) DNA侵擾 (recA) 分支遷移 (recA) 內(nèi)切酶 (recBCD) DNA 連接酶 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 3180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 3180。 5180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 Holiday中間體 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 Holiday中間體 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 3180。 5180。 5180。 5180。 3180。 3180。 3180。 5180。 5180。 5180。 5180。 3180。 3180。 3180。 3180。 5180。 5180。 5180。 5180。 3180。 3180。 3180。 3180。 5180。 5180。 5180。 5180。 3180。 3180。 3180。 3180。 5180。 5180。 5180。 5180。 3180。 3180。 3180。 3180。 內(nèi)切酶 (ruvC) 內(nèi)切酶 (ruvC) DNA 連接酶 DNA 連接酶 片段重組體 拼接重組體 二、特異位點重組是特異位點間的遺傳信息整合 ? 由整合酶催化，在兩個 DNA序列的特異位點間發(fā)生的整合稱 位點特異的重組 (site specific rebination)。例如， λ噬菌體 DNA的整合、細菌的特異位點重組、免疫球蛋白基因的重排以及轉(zhuǎn)座重組等。 ? 作用：某些基因表達的調(diào)節(jié)，發(fā)育過程中程序性DNA重排，以及有些病毒和質(zhì)粒 DNA復制循環(huán)過程中發(fā)生的整合與切除等。 （一） λ噬菌體 DNA的整合 （二）細菌的特異位點重組 沙門氏菌 H片段倒位決定鞭毛相轉(zhuǎn)變 hix為反向重復序列 ， 它們之間的 H片段可在 Hin控制下進行特異位點重組 (倒位 )。 H片段上有兩個啟動子 P， 其一驅(qū)動 hin基因表達 ， 另一正向時驅(qū)動 H2和 rH1基因表達 ， 反向 (倒位 )時 H2和 rH1不表達 。 rH1為 H1的阻遏蛋白基因 。 H2鞭毛素 阻遏蛋白 Hin重組酶 轉(zhuǎn)位片段 hin H2 I H1 H1鞭毛素 hin H2 I DNA 啟動序列 H1 啟動序列 沙門氏菌 H片段倒位決定鞭毛相轉(zhuǎn)變 （三）免疫球蛋白基因的重排 免疫球蛋白 (Ig)， 由兩條輕鏈 (L鏈 )和兩條重鏈 (H鏈 )組成 ， 分別由三個獨立的基因族編碼 ， 其中兩個編碼輕鏈 (?和 ?)， 一個編碼重鏈 。 輕鏈的基因片段： 重鏈的基因片段： L V J C L V D J C 重鏈 (IgH)基因的 VDJ重排和輕鏈 (IgL)基因的 VJ重排均發(fā)生在特異位點上 。 在 V片段的下游 ， J片段的上游以及 D片段的兩側(cè)均存在保守的重組信號序列 (rebination signal sequence, RSS)。 此重排的重組酶基因 rag (rebination activating gene)共有兩個 ， 分別產(chǎn)生蛋白質(zhì) RAG1和 RAG2。 CACAGTG(12/23)ACAAAAACC GTGTCCAC TGTTTTTGG 重組信號序列 基因片段 V片段 J片段 RSS RSS 間插 DNA OH OH V J 單鏈切開 RAG1 RAG2 分子內(nèi)轉(zhuǎn)酯反應(yīng) 單鏈切開 轉(zhuǎn)移核苷酸 修復、連接 免疫球蛋白基因重排過程 三、轉(zhuǎn)座重組是插入序列和轉(zhuǎn)座子介導的DNA移位 ? 大多數(shù)基因在基因組內(nèi)的位臵是固定的，但有些基因可以從一個位臵移動到另一位臵。這些可移動的 DNA序列包括插入序列和轉(zhuǎn)座子（ transposon, Tn）。由插入序列和轉(zhuǎn)座子介導的基因移位或重排稱為轉(zhuǎn)座 (transposition)，又稱轉(zhuǎn)座重組 (transpositional rebination)。 插入序列 (insertion sequences, IS)組成： 二個分離的反向重復 (inverted repeats, IR)序列 特有的正向重復序列 一個轉(zhuǎn)座酶（ transposase)編碼基因 IR Transposase Gene IR 發(fā)生形式： 保守性轉(zhuǎn)座 (conservative transposition) 復制性轉(zhuǎn)座 (duplicative transposition) （一）插入序列轉(zhuǎn)座 插入序列的復制性轉(zhuǎn)座 轉(zhuǎn)座子 (transposons) —— 可從一個染色體位點轉(zhuǎn)移到另一位點的分散重復序列。 轉(zhuǎn)座子組成： 反向重復序列 轉(zhuǎn)座酶編碼基因 抗生素抗性等有用的基因 IR IR Transposase Gene 有用基因 （二）轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座 由轉(zhuǎn)座子介導的轉(zhuǎn)座