分子生物学 - 图文(11)

迁移则指本身不能转移，在另一个接合型质粒存在下，从一个细胞移至另一种细胞。 质粒迁移的条件:

bom 位点(col E1) nic 位点.

mob 基因. 结合动员基因。编码迁移蛋白，实质是一种核酸酶，切割nic 位点。 根据细胞间传递情况质粒分类 接合型质粒

质粒DNA中带有编码细菌配对和质粒转移的基因，可从一个细胞传递给另一个细胞；一般其分子量较大，多为严密型质粒。 非接合型质粒

不能在细胞间水平传播，但可以借助共同存在于宿主细胞中的接合型质粒，而发生迁移作用；一般其分子量较小，多为松弛型质粒。 基因工程中，通常采用的是松弛型、非接合型质粒。 广义的遗传重组

凡是能产生新的基因组合，造成基因型变化的过程，都称为遗传重组。 包括独立分配或交换；如减数分裂中的非同源染色体的自由组合。 狭义的遗传重组

专指涉及DNA 分子内的断裂并重新连接而造成基因重新组合的过程，即基因交换。 3.1同源重组

同源重组是依赖大范围的DNA同源序列的联会。重组过程中，两个染色单体或DNA分子相互交换对等的部分，因此表现出交互的特点。 同源重组中负责DNA配对和重组的蛋白质系统无碱基序列的特异性的要求，只要两条DNA序列表现出同源性(相同或接近)，重组就可以在此序列中的任何一点发生。

重组热点:一些序列发生重组的频率高于其他序列

3.1.1 同源重组的分子机制 （Holliday模型 ） 四个关键步骤

两个同源染色体DNA排列整齐；

一个DNA的一条链断裂并与另一个DNA对应的链连接，形成的连接分子称为Holliday中间体； 通过分支移动产生异源双链DNA；

Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。

3.1.3 同源重组的酶学

复制、重组和重组修复三个过程是密切相关的，许多有关的酶和辅助因子也都是共用的。同源重组也在基因的加工、整合和转化中起着重要的作用。 同源重组的酶学

RecBCD 提供带有游离末端的单链区，其介导的解旋和剪切可产生3‘游离末端，用以起始异源双链的连接。 核酸酶活性：单链或双链外切酶活性（3‘→5‘ ）。结合于chi 位点（5‘-GCTGGTGG-3‘ ）的右侧。 解旋酶活性：平末端DNA 双链的解链即移动。 ATPase 活性； 同源重组的酶学

RecA （重组蛋白）在ATP供能下，使两个DNA分子形成同源配对的联合分子，此时联合分子的互补链也进行链间交换。即使单链DNA取代双链分子中的同源链，该过程称为单链取代。 单链取代反应的条件

其中一个DNA 分子必须要有一个单链区域； 必须要有一个游离的3‘ 末端； 单链区域和3‘ 末端有互补区； 同源重组的酶学

RuvAB

具有解旋酶和ATPase活性。

最主要的功能是凭借RuvAB的解旋酶活性，推动Holliday中间体的分支移动。 RuvC

内切酶活性，特异识别Holliday 分支。在重组中诱发Holliday 中间体的拆分。

3.2 位点特异性重组

位点特异性重组指不依赖于DNA序列的同源性，而是有赖于能与某些酶相结合的特异DNA序列的存在的一类重组方式。

依赖于小范围同源序列的联会，重组事件只涉及特定位置的短同源区或是特定的碱基序列之间，重组发生精确DNA的切割、连接反应 DNA分子不交换对等的部分，结果是一个DNA分子整合到另一个DNA分子内部，又称为整合式重组 需要专门的酶系统

位点特异性重组与同源重组的区别

前者的重组位点是随机的，后者重组发生于特异序列； 前者重组后DNA序列保持原有次序，后者会发生序列重排。 3.2.1 λ噬菌体的整合作用

裂解期和溶源化的λDNA可以通过位点特异性重组相互转变（整合和切离）；

λ噬菌体和宿主均有相应的附着点att，噬菌体DNA位点称为attP，宿主DNA位点称为attB。

其中O序列在二者之间同源，是二者配对及发生互换的区域。O序列全长15bp，富含A-T碱基对，无回文序列。 λ噬菌体整合作用的分子机制 POP‘(attP)+BOB‘ (attB) ↓Int，IHF BOP‘ (attL)+POB‘ (attR)

↓Int，IHF，Xis POP‘(attP)+BOB‘ (attB)

Int，整合酶；

IHF，整合宿主因子 Xis，切除酶

整合和切除并不涉及反应序列的相同部分，整合需识别attP和attB；切离需识别attL和attR。位点特异性重组是通过重组位点的鉴别来控制的。通过Int和Xis的量，控制整合或切离反应的进行。 整合的过程

具有对特异性DNA强烈亲和力的Int与attP和attB位点结合； Int的拓扑异构酶活性，使两条双链各自断开一条单链，连接； 在另两条单链之间发生同样的断裂重接，从而完成双链间的重组。

IHF 结合attp 中约20bp 的序列，结合位点和int 的结合位点邻近。 3.3.1 免疫球蛋白基因

在生殖细胞基因组中，V基因和C基因呈分隔独立排列的结构。称为种系类型，存在于所有的体细胞中。在V基因和C基因之间还存在着数目不一的J区。此外，在重链的V基因和J基因之间还存在D基因片段。 编码一条Ig多肽链的基因是种系中数个分隔开的DNA片段经重排后产生的。 免疫球蛋白基因

属于3个基因家族，分别位于不同的染色体上 两个轻链类型（Igκ、Igλ基因） 一个重链类型（IgH基因） 抗体多样性产生的原因

通过从不同的基因片段中随机选择几个基因片段组合成不同的抗体。

V（D）J重排是不精确的，可在连接位置两端的任何一端删除一些碱基或加上原来片段中没有的碱基。 体细胞突变，当一个产生抗体的细胞克隆增殖时，正好遇到外来抗原，将产生抗体基因的突变。 重组信号和12/23规则

每个基因旁都有一个保守的回文结构——七聚体5‘-CACAGTG-3‘；其旁是保守的九聚体5‘-ACAAAAACC-3‘。 重排信号序列（recombination signal sequences，RSSs）：指七聚体和九聚体之间的12个碱基或23个碱基序列。 12/23规则保证轻链和重链的正确连接。

12/23规则即重排信号序列的排列规则是12bp的信号序列总是与23bp的信号序列连接。