【正文】 并不切除胸腺二聚體。 3. 重組修復(fù)系統(tǒng) （ Rebination repair） 4. SOS修復(fù) (SOS repair system) 也屬于復(fù)制后修復(fù) (postreplication repair)體系。SOS反應(yīng)是 DNA分子受到較大范圍損傷或復(fù)制受阻時(shí)的一種誘導(dǎo)反應(yīng)。 損傷誘導(dǎo) 一種特異性較低的新的 DNA聚合酶 ，以及重組酶等的產(chǎn)生。由這些酶繼續(xù)催化 DNA的復(fù)制， 但是很容易在損傷區(qū)段甚至其他區(qū)段產(chǎn)生堿基錯(cuò)配， 使復(fù)制完成后保留許多錯(cuò)誤堿基，從而 提高突變頻率。 第四節(jié) 重組與轉(zhuǎn)座 一、 DNA重組的概念 DNA重組是維持遺傳多樣性和生物進(jìn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。 二、重組的類型 根據(jù)不同的機(jī)制，可將重組分成 4類： ? 同源性重組（ homologous rebination） ? 位點(diǎn)特異性重組（ sitespecific rebination） ? 轉(zhuǎn)座重組（ transposition rebination） ? 異常重組（ illegitimate rebination) （一）同源重組 (homologous rebination ) 大片段同源 DNA序列之間的交換。 其主要特點(diǎn)是需要蛋白的介入。 Holliday雙鏈侵入模型、單鏈侵入模型、 雙鏈斷裂修復(fù)模型等多種。 最常見的同源重組的分子機(jī)制為：Holliday雙鏈侵入模型 a 聯(lián)會(huì) b 酶切 c/d 交換重接 e 形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu) f 分支遷移 g 形成 Holliday結(jié)構(gòu) h/i 分子構(gòu)型變化 j Holliday中間體拆分 形 形 形 形形形 Holliday雙鏈侵入模型 Holliday雙鏈侵入模型， 其過程如下： a 聯(lián)會(huì) 同源的非姊妹染色單體間聯(lián)會(huì) b 酶切 內(nèi)切酶在 DNA分子上各切開一條單鏈 c/d 交換重接 e 形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu) f 分支遷移（ Branch migration） g 形成 Holliday結(jié)構(gòu) h/i分子構(gòu)型變化，分子繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn) 180度 j Holliday中間體拆分 Holliday的異構(gòu)化 Holliday結(jié)構(gòu)一經(jīng)生成即可 不斷地處于異構(gòu)化 －－ 異源雙鏈 DNA (heteroduplex DNA) 產(chǎn)生重組體的拆分， 重組結(jié)果取決于拆分時(shí) 配對(duì)鏈上的切口位置 產(chǎn)生含異源雙鏈的親本 DNA分子 產(chǎn)生重組體 （二）位點(diǎn)特異性重組： （ sitespecific rebination） ? 重組發(fā)生在特殊位點(diǎn)上，此位點(diǎn)含有短的同源序列，供重組蛋白識(shí)別。 特點(diǎn)： ? 發(fā)生在特異位點(diǎn)； ? 需蛋白的催化； ? λ噬菌體 DNA的整合和切離是典型的位點(diǎn)專一性重組。 （三）轉(zhuǎn)座重組（ transposition rebination） B arb u r a M cC l i n t o c k? 美國女遺傳學(xué)家。? 20 世紀(jì) 40 年代開始? 研究 Ac Ds ， 花了 20年時(shí)間。 1 9 8 3 年被授予生理學(xué)及醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)? 終生沒有結(jié)婚。? 轉(zhuǎn)座因子 （ transposable elements） 又叫可移動(dòng)因子，是指一段特定的 DNA序列，它可以在染色體組內(nèi)移動(dòng)，從染色體的一個(gè)基因座位轉(zhuǎn)到另一個(gè)基因座位。 又叫轉(zhuǎn)座子（ trsnsposon)、跳躍基因（ jumping genes)。 ? Emerson (1914) 在研究玉米果皮色素遺傳時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種特殊的突變類型： 花斑果皮 ，產(chǎn)生寬窄不同，紅白相間的花斑 ? 花斑條紋不穩(wěn)定，可以發(fā)生多次回復(fù)突變，但不知道原因 。 轉(zhuǎn)座因子的發(fā)現(xiàn) McClintock在玉米上首先發(fā)現(xiàn)了可以移動(dòng)的遺傳因子(transposable geic elements) 1951年，在冷泉港生物學(xué)專題討論會(huì)上，麥克林托克遞交了自己的學(xué)術(shù)論文，向科學(xué)界同行報(bào)告了她的新理論。提出遺傳基因可以轉(zhuǎn)移，能從染色體的一個(gè)位置跳到另一個(gè)位置，甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。她把這種能自發(fā)轉(zhuǎn)移的遺傳基因稱為“轉(zhuǎn)座因子”。 “轉(zhuǎn)座因子”除了具有跳動(dòng)的特性之外， 還具有控制其他基因開閉的作用， 因此“轉(zhuǎn)座因子”又可叫做“控制因子”。 它能引起基因突變或染色體重組。 1. 原核生物的轉(zhuǎn)座因子 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)與遺傳特性可以分為兩類： ? 插入因子（ insertion sequence， IS） ? 復(fù)合轉(zhuǎn)座子（ position transposons） （ 1）插入因子（ insertion sequence， IS） 插入因子是最簡(jiǎn)單的、不含任何宿主基因、具有轉(zhuǎn)座能力的遺傳因子 ，是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒 DNA的正常組成部分。 長(zhǎng)度一般小于 6kb，最小的插入序列如 IS1 僅 768bp。 IS因子只含有與轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因與序列。 共同特征是 在其末端都具有一段反向的重復(fù)序列(inverted repeats, IR)，該序列長(zhǎng)度不一。 如 IS10左邊 IR序列是 17bp、右邊是 22bp 轉(zhuǎn)座子所具有的末端倒轉(zhuǎn)重復(fù)能夠 在靶位點(diǎn)的兩翼產(chǎn)生正向重復(fù) ，圖中靶位點(diǎn)重復(fù) 5bp。轉(zhuǎn)座子末端的倒轉(zhuǎn)重復(fù)為 9bp。 轉(zhuǎn)座子靶位點(diǎn)兩翼的正向重復(fù)是因交錯(cuò)切割所產(chǎn)生的突出末端與轉(zhuǎn)座子相連而形成的。 （ 2）復(fù)合轉(zhuǎn)座子 （ position transposons） 轉(zhuǎn)座子是由幾個(gè)基因組成的特定的 DNA片斷， 大都帶有抗生素抗性基因，所以比較容易鑒別。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特征可以分為 復(fù)合系 和 Tnp3系 兩類。 ① 復(fù)合系 是由 2個(gè)同樣的 IS因子連接抗生素抗性基因片斷的兩側(cè)構(gòu)成的。 IS因子可以是反向重復(fù)的，也可以是正向重復(fù)的。 IS因子 +抗生素抗性基因 +IS因子 復(fù)合轉(zhuǎn)座子的中心區(qū)攜帶有標(biāo)記 (如抗藥性 )，兩側(cè)有 IS模序。每個(gè) IS具有短的末端重 復(fù)。 ② Tnp3系轉(zhuǎn)座子 ? 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，長(zhǎng)度約 5000bp ? 末端有一對(duì) 38bpIR序列，但不含 IS因子序列 ? 每個(gè)轉(zhuǎn)座子都帶有 3個(gè)基因： ★ 編碼 β–內(nèi)酰胺酶的 氨芐青霉素抗性 基因 ， (βlactamase) （ AmpR） ★ 與轉(zhuǎn)座作用有關(guān)的基因（ tnpA和 tnpR） （轉(zhuǎn)座酶基因和編碼阻遏物的調(diào)節(jié)基因） TnA轉(zhuǎn)座子家族成員具有末端重復(fù)、 內(nèi)部 res位點(diǎn)以及三個(gè)已知基因。 解離位點(diǎn) 2. 真核生物的轉(zhuǎn)座因子 ? 玉米基因組中的轉(zhuǎn)座子 Ac－ Ds系統(tǒng) ? 果蠅基因組中的轉(zhuǎn)座子 P因子 FB因子 Copia因子 ? 啤酒酵母基因組中的轉(zhuǎn)座子 3. DNA轉(zhuǎn)座的分類 通過轉(zhuǎn)座子移動(dòng)的機(jī)制可以將 DNA轉(zhuǎn)座分為三種類型 : 復(fù)制性轉(zhuǎn)座 非復(fù)制性轉(zhuǎn)座 保守性轉(zhuǎn)座 (1)復(fù)制性轉(zhuǎn)座 復(fù)制性轉(zhuǎn)座產(chǎn)生轉(zhuǎn)座子的一個(gè)拷貝，由該拷貝插入到受體位點(diǎn)，供體位點(diǎn)序列不變， 因此供體和受體位點(diǎn)都有一個(gè)拷貝的轉(zhuǎn)座子。 (2)非復(fù)制轉(zhuǎn)座 非復(fù)制轉(zhuǎn)座中轉(zhuǎn)座子僅從供體位點(diǎn)向受體位點(diǎn)做物理性移動(dòng)，從而在供體位點(diǎn)造成鏈的斷裂，若斷裂不被修復(fù)，后果將是致命的。 (3)保守性轉(zhuǎn)座 保守性轉(zhuǎn)座只是序列的直接移動(dòng)，沒有核苷酸鍵的損失，原位點(diǎn)沒有鏈斷裂。 有些轉(zhuǎn)座子只采用一種方式轉(zhuǎn)座，其它轉(zhuǎn)座子則可利用多種途徑轉(zhuǎn)座。例如元件 IS1 和 IS903 既可以非復(fù)制型方式也可以復(fù)制型方式轉(zhuǎn)座。通過研究得知， Mu 噬菌體具有從一般型轉(zhuǎn)換成任意一種途徑的能力。 ① 轉(zhuǎn)座引起插入突變 ②造成插入位點(diǎn)靶 DNA的少量堿基對(duì)重復(fù) ③轉(zhuǎn)座產(chǎn)生新的基因 ④轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的染色體畸變 ⑤切除效應(yīng) 4. 轉(zhuǎn)座的遺傳學(xué)效應(yīng) （四）異常重組 （ illegitimate rebination） ： ? 無同源序列的兩個(gè) DNA分子之間的交換。即重組對(duì)中很少或沒有序列同源性。 ? 形成重組分子時(shí)往往依賴于 DNA的復(fù)制而完成重組過程，所以也稱為非同源性重組。 ? 這種類型的重組也不需要 RecA蛋白的參與。 類型 需同源序列 需 RecA蛋白 需序列特異 性的酶 同源 + + － 位點(diǎn)特異性 + － + 轉(zhuǎn)座 － － ＋ 異 常 － － ？ DNA重組的類型比較 作業(yè)題 教材 P110： 第 8題 Semisterility results from translocation heterozygotes 50% of gametes arise from alternate segregation and are viable DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu) ——脫氧核苷酸鏈 A T G C A T G C