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教材 Molecular biology of the gene 7th edition J.D. Watson et. al
DNA 同源重组
一、Classic Pathway
- Ku 70-80 蛋白寻找断裂
- 招募DNA PKc
- DNA PKc 招募 Artemis
- 其具有内外切活性
- 加工末端（trim）
- 连接酶修复
这种方法只要不在编码区就好
断裂紧密相连：枯草芽孢杆菌圆环染色体
二、NHEJ 非同源末端连接
- 乱连（断裂不齐平，有小的粘性末端）
三、DNA断裂频发 并引发重组
- 辐射等损害因子造成DNA断裂
- 未修复的缺口，解链到此产生断裂
- 复制叉后退
重组还能促进细菌间遗传物质交换
四、同源重组的模式
- 两个同源分子的联会
- 引入DNA断裂
- 侵入链形成Holliday联结体（junction）
- Holliday junction Resolution
以 E.Coli 为例 ： 同源重组及相关蛋白作用
1、Rec B、C、D 解旋酶/核酸酶 加工用于重组的DNA断裂
RecBCD修饰（trim）断口，产生 3' 突出端
也可协助 RecA 在突出单链上结合
- RecB：马达蛋白，3->5解旋酶，核酸酶
- RecD：马达蛋白，5->3解旋酶
- RecC：调节蛋白，识别Chi位点
- pin位点有利于解旋
- Chi位点：调节解旋酶活性，RecD停止作用，RecB 切割 5' 末端
最后形成3' 突出端，利于重组
遇到Chi位点后，改变 ↓↓
2、RecA 蛋白在单链DNA上组装，并促进链入侵
RecA 是一种 链交换蛋白
- RecA 在3’端单链上朝向3‘端，协同式结合
- 结合磷酸骨架（没有序列特异性）
- 碱基暴露
- 伸展（stretch）ssDNA，x1.5 ，产生Big gap
- 筛选同源序列（至少15碱基启动交换）
- 配对，启动交换
3、Ruv A、B复合体特异性识别Holliday联结体，并促进分支移位
- Ruv A招募Ruv B
- Ruv B依赖ATP供能，促进碱基对交换
- 分支移位
4、Ruv C 剪切位于Holliday联结体的特定DNA链从而结束重组
- 识别到5'-A/T - T - T - G/C -3', 剪切
- 防止刚联结就剪切
ASSAY Strand Invasion
---恢复内容结束---
DNA 同源重组
一、Classic Pathway
- Ku 70-80 蛋白寻找断裂
- 招募DNA PKc
- DNA PKc 招募 Artemis
- 其具有内外切活性
- 加工末端（trim）
- 连接酶修复
这种方法只要不在编码区就好
断裂紧密相连：枯草芽孢杆菌圆环染色体
二、NHEJ 非同源末端连接
- 乱连（断裂不齐平，有小的粘性末端）
三、DNA断裂频发 并引发重组
- 辐射等损害因子造成DNA断裂
- 未修复的缺口，解链到此产生断裂
- 复制叉后退
重组还能促进细菌间遗传物质交换
四、同源重组的模式
- 两个同源分子的联会
- 引入DNA断裂
- 侵入链形成Holliday联结体（junction）
- Holliday junction Resolution
以 E.Coli 为例 ： 同源重组及相关蛋白作用
1、Rec B、C、D 解旋酶/核酸酶 加工用于重组的DNA断裂
RecBCD修饰（trim）断口，产生 3' 突出端
也可协助 RecA 在突出单链上结合
- RecB：马达蛋白，3->5解旋酶，核酸酶
- RecD：马达蛋白，5->3解旋酶
- RecC：调节蛋白，识别Chi位点
- pin位点有利于解旋
- Chi位点：调节解旋酶活性，RecD停止作用，RecB 切割 5' 末端
最后形成3' 突出端，利于重组
遇到Chi位点后，改变 ↓↓
2、RecA 蛋白在单链DNA上组装，并促进链入侵
RecA 是一种 链交换蛋白
- RecA 在3’端单链上朝向3‘端，协同式结合
- 结合磷酸骨架（没有序列特异性）
- 碱基暴露
- 伸展（stretch）ssDNA，x1.5 ，产生Big gap
- 筛选同源序列（至少15碱基启动交换）
- 配对，启动交换
3、Ruv A、B复合体特异性识别Holliday联结体，并促进分支移位
- Ruv A招募Ruv B
- Ruv B依赖ATP供能，促进碱基对交换
- 分支移位
4、Ruv C 剪切位于Holliday联结体的特定DNA链从而结束重组
- 识别到5'-A/T - T - T - G/C -3', 剪切
- 防止刚联结就剪切
ASSAY Strand Invasion
五、真核细胞的同源重组
1、
- 真核细胞的同源重组在减数分裂时将多态性传给后代
- 同源重组保证减数分解中染色体的分离
- 没有同源重组染色体难以在减I中恰当排列
2、过程
- 减数分裂中生成的DNA双链断裂
- Spo11 是其中一种切断蛋白，与拓扑异构酶同源性
- 磷酸二酯键断裂的能量储存在spo11-DNA连接中
- MRX蛋白作用于被切开的DNA末端，形成3'突出
- Dmc1 Rad51等蛋白结合上单链DNA，介导链交换
3、交配型转换
这种交配型转换会造成基因改变
思考题：
- classic pathway
- 非同源末端连接为什么主要在S期以外
- 重组的模式
- EColi 的重组过程
- RecBCD的结构
- RecA的结合有什么特点
- RecA的结构功能关系】
- RuvA、B、C的作用方式，C切割特点
- 真核细胞的同源重组
- 交配型转换
