【正文】 點(diǎn)專一性重組的酶的表達(dá)被細(xì)胞中調(diào)節(jié)過(guò)程引發(fā)。3. 位點(diǎn)專一重組與同源重組的區(qū)別 位點(diǎn)專一 同源位點(diǎn) 同源短序列 同源大片段酶、蛋白 專一 RecA斷裂 專一 隨機(jī) 位點(diǎn)專一性重組機(jī)制 λphage 的溶源和溶菌途徑： 在溶源途徑時(shí)， λphage DNA能通過(guò)重組作用整合進(jìn) 位點(diǎn)，成為 前病毒（ provirus、前噬菌體，prophage）。② 需兩個(gè)重組前體的 DNA短同源序列 中專一性核苷酸序列噬菌體的 DNA借著 att與大腸桿菌的 DNA靠在一起后，其整合酶即與 att結(jié)合，催化整合反應(yīng)，將兩個(gè)環(huán)狀 DNA分子變成一個(gè)大環(huán)。高等生物 抗體基因形式。λ噬菌體和宿主的 DNA分子都有特異位點(diǎn)（小段同源序列，稱為 附著點(diǎn) att，attachment site)。attB和 attP中有相同的核心序列。整合酶不但要求特異的序列，且要求兩個(gè)核心序列有同源性。lHF整合宿主因子切除需要 lnt、 xis切除 酶 amp。a. 整合酶： λDNA編碼， λ phag侵染早期即產(chǎn)生有高活 性。b. 宿主整合因子 IHF（ intergration hostfactor)Him突變阻止 λ位點(diǎn)專一性重組的發(fā)生?！? IHF與 int相互作用導(dǎo)致重組。編碼： 染色體 DNA。lHF切除需要 lnt、 xis amp。 整合核心序列造成缺口，干擾重組進(jìn) 行，即只切不連，得到中間體，研究 中間體結(jié)構(gòu)。與底物不同的是它還有潛伏的反應(yīng)基團(tuán) ,受酶催化之后即被活化 ,與酶活性中心基團(tuán)共價(jià)結(jié)合 ,使酶喪失活性 .互補(bǔ)連鏈末端進(jìn)行 交叉雜交 （互補(bǔ)單鏈為 7b)b. 整合過(guò)程： intf蛋白切斷 DNAattP(λ上）和 attB(）發(fā)生交叉 互補(bǔ)斷裂封閉連接端切口Int蛋白松弛負(fù)超螺旋（ attP上）。 （圖 3 –13）互補(bǔ)末端退火 attp形成 超螺旋圖 313圖 3 – 11 通過(guò)在 attP和attB間的相互重組 ,環(huán)狀的噬菌體 DNA轉(zhuǎn)換為整合的原噬菌體 ,原噬菌體通過(guò)attL和 attR間相互重組而切除 .整合需要 lntamp。 lHFattB和 attP中有相同的核心序列。整合酶不但要求特異的序列，且要求兩個(gè)核心序列有同源性。 IHF是由基因 himA和 himD編碼的 2個(gè)亞基組成的蛋白。 位點(diǎn)特異重組可通過(guò) Int和 IHF在體外來(lái)完成。 attP的功能需要一個(gè) 240bp序列，而attB僅需 23bp的片段就具有功能，核心區(qū)每側(cè)僅需 4bp。 attB和 AttP的大小就表明它們?cè)谥亟M中所起的作用是不同的。 很多位點(diǎn)特異重組復(fù)合體都是調(diào)節(jié)反應(yīng)所需的，所以當(dāng)病毒進(jìn)入溶原狀態(tài)時(shí)整合先進(jìn)行；當(dāng)原噬菌體進(jìn)入裂解周期時(shí)，先進(jìn)行切離。att 位點(diǎn)有特殊序列attP 240bpattB 23bp （圖 3 –14）c. 整合體 ： 識(shí)別和形成復(fù)合體Int和 IHF結(jié)合在attp不同位點(diǎn)上 , Int在核心區(qū)的識(shí)別序列包括 切割位點(diǎn)＋3. 位點(diǎn)專一性重組調(diào)節(jié)基因表達(dá)重組位點(diǎn)的取向可導(dǎo)致插入片段除去或倒轉(zhuǎn) 。有些生物能利用這種重組倒置來(lái)控制基因表達(dá)。 （圖 3 15）重組位點(diǎn)取向相反：插入片段倒轉(zhuǎn)。(在基因工程中有意義)? 生物利用這種機(jī)制常常調(diào)節(jié)體表蛋白的表達(dá)。? 沙門氏菌（如鼠傷寒沙門氏菌， Salmonella typhimurium）的鞭毛抗原表達(dá)也是這個(gè)機(jī)理。是 1951年美國(guó)遺傳學(xué)家 McClintock在根據(jù)玉米染色體的長(zhǎng)期觀察研究提出的概念。 通過(guò)載體導(dǎo)入 DNA至受體基因組（如根癌農(nóng)桿菌的 Ti質(zhì)粒）。 細(xì)菌質(zhì)粒通過(guò) 接合作用 轉(zhuǎn)移信息（ F因子使質(zhì)粒轉(zhuǎn)移）。 噬菌體通過(guò) 侵染 傳遞信息。 質(zhì)?；蚴删w與寄主染色體 重組 （轉(zhuǎn)化、偶然、隨復(fù)制子）。 病毒侵染（如真核逆轉(zhuǎn)錄病毒）167。167。 轉(zhuǎn)座子 （ transposon or transposable element)概述 轉(zhuǎn)座子（ transposon， Tn）是存在于染色體 DNA上可 自主復(fù)制和移位 的基本單位 。（在轉(zhuǎn)移時(shí)原來(lái)位置上的這些結(jié)構(gòu)依然存在或不存在）。它依賴于 DNA的復(fù)制。（ 2）原核生物和真核生物均有轉(zhuǎn)座子。40年代 ， (美）在研究玉米行為遺傳學(xué)中發(fā)現(xiàn)玉米粒上有色素和斑點(diǎn)的變化，提出在生物體基因中有可移動(dòng)的控制因子（ controlling element)。（1952年發(fā)表其論文）。3. 轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)座子發(fā)現(xiàn)者(美）? McClintock在 1952年發(fā)表了關(guān)于轉(zhuǎn)座子的論文，但在1967年 Shapiro從 ， Mcclintock的理論才引起重視， 1980年獲諾貝爾獎(jiǎng)。 gal操縱子的 galK、 T、 E基因分別編碼gal激酶（ galactokinase, K）、 gal轉(zhuǎn)移酶（ galactose transferase, T）和 gal表異構(gòu)酶（ glactose epimerase, E）。? 但意外發(fā)現(xiàn) galE－ galT－也能生存，這種突變型由于 Gal1P積累是不可能存活的， 但卻居然生長(zhǎng)良好。K、 T、 E酶催化 Gal的分解，其中間產(chǎn)物 Gal1p是有毒的，因此 galT－在含半乳糖的培養(yǎng)基上因使Gal1p積累而不能成活。? 因此推測(cè) galE－的突變可能也是部分 DNA的插入（突變）和切離（回復(fù)突變）所致。? ① 密度梯度離心實(shí)驗(yàn) ： Jordon、 Starlinger和 Shapiro等分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他們將含有 gal+和 galm(極性突變，即gal－ )λ噬菌體分別分離出，同時(shí)加入到離心管中進(jìn)行 密度梯度離心 ，結(jié)果出現(xiàn)了兩條帶， λgalm的密度 gal+,表明 galm有可能具有 小片斷 DNA的插入。? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果在雜交鏈上出現(xiàn)了 一個(gè)額外 的 莖環(huán)結(jié)構(gòu) ，長(zhǎng)800nt（核苷酸） 的就是插入序列 1（ insertion sequence1，IS1）。DNA的轉(zhuǎn)座（移位，transposition）是由可移位因子（ transposable element）介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。McClintock首先觀察了玉米中轉(zhuǎn)座因子。當(dāng)時(shí)已知很多基因共同控制紅色花青素的合成，使玉米胚乳呈紫色。轉(zhuǎn)座重組DNA的轉(zhuǎn)座（移位，transposition）是由可移位因子（transposable element）介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。 簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)座子 也稱插入序列 （ insertion sequence IS).216。 v 具有編碼轉(zhuǎn)座酶的基因 （ transposase) 。轉(zhuǎn)座酶催化轉(zhuǎn)座子插入新位點(diǎn)。具編碼轉(zhuǎn)座酶(transposase)的基因，轉(zhuǎn)座酶可催化轉(zhuǎn)座子插入新位置。不含有任何宿主基因。一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞常帶有少于 10個(gè) IS序列。IS序列都是可以獨(dú)立存在的單元，帶有介導(dǎo)自身移動(dòng)的蛋白。表示法： IS 加鑒定類型的編號(hào)。此類基因一般長(zhǎng)有約 1000bp左右，最小的 IS 1為 768bp，最長(zhǎng)的 2088bp （表 31） 表 31 某些 IS 序列的參數(shù)元件 長(zhǎng)度（ bp） 末端反向重復(fù) 靶位點(diǎn)反向重復(fù) 靶位點(diǎn)選擇IS1 768 23 9 隨意IS2 1327 41 5 熱點(diǎn)IS4 1428 18 11 或 12 AAAN20TTT IS5 1195 16 4 熱點(diǎn)IS10R 1329 22 9 NGCTNAGCNIS50R 1531 9 9 熱點(diǎn)IS903 1057 18 9 未知 IS是一自主單位，每種 IS元件具有不同序列，但有共同的組織形式（圖 3 16）。反向重復(fù)（ IR）IS 末端只有反向 轉(zhuǎn)座酶A C T G C A G T T G A C G T C AA C T G T G A CT G A C A C T G順向重復(fù)末端反向 /順向重復(fù)序列的效應(yīng)不同！轉(zhuǎn)座子兩邊的反向重復(fù)序列變性后形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)? IS具有 1kb左右的編碼區(qū)，它僅編碼和轉(zhuǎn)座有關(guān)的轉(zhuǎn)座酶（ transposase）。IS的轉(zhuǎn)座是在轉(zhuǎn)座酶催化下交錯(cuò)切開宿主靶位點(diǎn)，然后 IS插入，與宿主的單鏈末端相連接，余下的缺口由 DNA聚合酶和連接酶加以填補(bǔ)，結(jié)果使插入的 IS兩端形成了 DR。表示法： 通常以 Tn和后面加上數(shù)碼表示，如 Tn903。? 兩側(cè)有重復(fù)序列。 （圖 3 – 20）結(jié)構(gòu)：Figure 3 20 A posite transposon has a central region carrying markers (such as drug resistance) flanked by IS modules. The modules have short inverted terminal repeats. If the modules themselves are in inverted orientation 功能：和 IS 一樣可以從一個(gè)位點(diǎn)轉(zhuǎn)座到另一個(gè)位點(diǎn)。 ? 復(fù)合式轉(zhuǎn)座子兩翼序列表明 IS序列插入到某個(gè)功能基因兩端時(shí)就可能產(chǎn)生復(fù)合轉(zhuǎn)座子。 表 32 幾種復(fù)合轉(zhuǎn)座子 元件 長(zhǎng)度 (bp) 遺傳標(biāo)記 末端組件 組件取向 組 組件功能Tn903 3100 Kanr IS903 反向 完全相同 兩者皆有Tn9 2500 Canr IS1 正向