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教材 Molecular biology of the gene 7th edition J.D. Watson et. al
DNA 同源重組
一、Classic Pathway
- Ku 70-80 蛋白尋找斷裂
- 招募DNA PKc
- DNA PKc 招募 Artemis
- 其具有內外切活性
-
- 加工末端（trim）
- 連接酶修復
這種方法只要不在編碼區就好
斷裂緊密相連：枯草芽孢桿菌圓環染色體
二、NHEJ 非同源末端連接
- 亂連（斷裂不齊平，有小的粘性末端）
三、DNA斷裂頻發 並引發重組
- 輻射等損害因子造成DNA斷裂
- 未修復的缺口，解鏈到此產生斷裂
- 復制叉后退
重組還能促進細菌間遺傳物質交換
四、同源重組的模式
- 兩個同源分子的聯會
- 引入DNA斷裂
- 侵入鏈形成Holliday聯結體（junction）
- Holliday junction Resolution
以 E.Coli 為例 ： 同源重組及相關蛋白作用
1、Rec B、C、D 解旋酶/核酸酶 加工用於重組的DNA斷裂
RecBCD修飾（trim）斷口，產生 3' 突出端
也可協助 RecA 在突出單鏈上結合
- RecB：馬達蛋白，3->5解旋酶，核酸酶
- RecD：馬達蛋白，5->3解旋酶
- RecC：調節蛋白，識別Chi位點
- pin位點有利於解旋
- Chi位點：調節解旋酶活性，RecD停止作用，RecB 切割 5' 末端
-
最后形成3' 突出端，利於重組
遇到Chi位點后，改變 ↓↓
2、RecA 蛋白在單鏈DNA上組裝，並促進鏈入侵
RecA 是一種 鏈交換蛋白
- RecA 在3’端單鏈上朝向3‘端，協同式結合
- 結合磷酸骨架（沒有序列特異性）
- 鹼基暴露
- 伸展（stretch）ssDNA，x1.5 ，產生Big gap
- 篩選同源序列（至少15鹼基啟動交換）
- 配對，啟動交換
3、Ruv A、B復合體特異性識別Holliday聯結體，並促進分支移位
- Ruv A招募Ruv B
- Ruv B依賴ATP供能，促進鹼基對交換
- 分支移位
4、Ruv C 剪切位於Holliday聯結體的特定DNA鏈從而結束重組
- 識別到5'-A/T - T - T - G/C -3', 剪切
- 防止剛聯結就剪切
ASSAY Strand Invasion
---恢復內容結束---
DNA 同源重組
一、Classic Pathway
- Ku 70-80 蛋白尋找斷裂
- 招募DNA PKc
- DNA PKc 招募 Artemis
- 其具有內外切活性
-
- 加工末端（trim）
- 連接酶修復
這種方法只要不在編碼區就好
斷裂緊密相連：枯草芽孢桿菌圓環染色體
二、NHEJ 非同源末端連接
- 亂連（斷裂不齊平，有小的粘性末端）
三、DNA斷裂頻發 並引發重組
- 輻射等損害因子造成DNA斷裂
- 未修復的缺口，解鏈到此產生斷裂
- 復制叉后退
重組還能促進細菌間遺傳物質交換
四、同源重組的模式
- 兩個同源分子的聯會
- 引入DNA斷裂
- 侵入鏈形成Holliday聯結體（junction）
- Holliday junction Resolution
以 E.Coli 為例 ： 同源重組及相關蛋白作用
1、Rec B、C、D 解旋酶/核酸酶 加工用於重組的DNA斷裂
RecBCD修飾（trim）斷口，產生 3' 突出端
也可協助 RecA 在突出單鏈上結合
- RecB：馬達蛋白，3->5解旋酶，核酸酶
- RecD：馬達蛋白，5->3解旋酶
- RecC：調節蛋白，識別Chi位點
- pin位點有利於解旋
- Chi位點：調節解旋酶活性，RecD停止作用，RecB 切割 5' 末端
-
最后形成3' 突出端，利於重組
遇到Chi位點后，改變 ↓↓
2、RecA 蛋白在單鏈DNA上組裝，並促進鏈入侵
RecA 是一種 鏈交換蛋白
- RecA 在3’端單鏈上朝向3‘端，協同式結合
- 結合磷酸骨架（沒有序列特異性）
- 鹼基暴露
- 伸展（stretch）ssDNA，x1.5 ，產生Big gap
- 篩選同源序列（至少15鹼基啟動交換）
- 配對，啟動交換
3、Ruv A、B復合體特異性識別Holliday聯結體，並促進分支移位
- Ruv A招募Ruv B
- Ruv B依賴ATP供能，促進鹼基對交換
- 分支移位
4、Ruv C 剪切位於Holliday聯結體的特定DNA鏈從而結束重組
- 識別到5'-A/T - T - T - G/C -3', 剪切
- 防止剛聯結就剪切
ASSAY Strand Invasion
五、真核細胞的同源重組
1、
- 真核細胞的同源重組在減數分裂時將多態性傳給后代
- 同源重組保證減數分解中染色體的分離
- 沒有同源重組染色體難以在減I中恰當排列
2、過程
- 減數分裂中生成的DNA雙鏈斷裂
- Spo11 是其中一種切斷蛋白，與拓撲異構酶同源性
- 磷酸二酯鍵斷裂的能量儲存在spo11-DNA連接中
- MRX蛋白作用於被切開的DNA末端，形成3'突出
- Dmc1 Rad51等蛋白結合上單鏈DNA，介導鏈交換
3、交配型轉換
這種交配型轉換會造成基因改變
思考題：
- classic pathway
- 非同源末端連接為什么主要在S期以外
- 重組的模式
- EColi 的重組過程
- RecBCD的結構
- RecA的結合有什么特點
- RecA的結構功能關系】
- RuvA、B、C的作用方式，C切割特點
- 真核細胞的同源重組
- 交配型轉換
