DNS rekombináció
Általános rekombináció összehangolt bevezetését folytonossági és egyesítése a két lánc DNS hélixek számára a megnövelt heteroduplex régiók. Ahhoz, hogy rekombináció léphetnek fel a kettős hélix biztosított mind a négy láncot meg kell szakítani, és ezután egy új partner. Megfelelő lánc mind homológ lineáris duplex DNS metszeni és a szabad végeket egy spirális társ komplementer részei a másik. Chiasm stabilizálják térhálósító a végén a lánc a donor a recipiens a szabad végei a spirálok. Átkelőhelyen áramkörök cseréje mozog spirálok - a folyamatot nevezzük ág migráció (e). Így van egyidejű divergencia láncok kiindulási hélix és újratársítás új partnerekkel alkotnak leányvállalata ikerházak. Struktúra az e és f és g nevezzük Holliday csomópont elemzi kutató, az első alkalommal, amikor
ajánlat. Holliday szerkezet válhat rekombináns kettős spirál azáltal, hogy a rés és a újraegyesítését a két lánc alternatív módon. Az egyik módszer lényege, vágás és újraegyesülés keresztbe lánc. Két termék kölcsönös L és M lehet kialakítani, ha a rés és az azt követő találkozás láncok fordulnak elő a ponton a kereszteződés a struktúrák e és d a metszésvonal vagy négy lánc szerkezetében és izomer Holliday. Méret kommunikál töredékek távolságtól függ, amellyel a migráció történt ágak előtt rekombináció aktus. Alternatív termékek N, és amelyet a vizsgált esetben Holliday struktúra halad kapott rést k. A alapját rekombinációs ilyen típusú homológ párosítás láncok tartozó két különböző DNS-helix, így valószínűleg ez fordul elő a ponton, ahol egy ilyen párosítás lehetséges a priori és ahol a homológia szekvenciák elég nagy ahhoz, hogy a migráció léphet
ágak szerkezetén belül a semmiből lánc. Ezért lehet érteni, hogy miért a teljes, vagy a homológ rekombináció megy végbe két ismétlődő belül ugyanazon DNS-molekula között, vagy allél és a nem-allélikus tagjai ugyanabban a sorrendben két különböző kromoszómákon.
Az áttérés során az ág alatt párzás láncok tartozó különböző spirál formában heteroduplexek. Ilyen heteroduplex belül közötti szegmenst a starthelytől kialakulását Holliday struktúrák és crossover oldal tartalmazhat egy vagy több nem egyező bázisok. Azokat eltávolították, valamint bármely módosított bázisokat is a DNS-javítás. Azonban, amint lehet távolítani bármelyik rosszul illeszkedő bázisok mind rekombináns spirálok ezen az oldalon lehet azonos bázispár, azaz A rekombináció az ezen az oldalon lesz nonreciprocal. Így minden egyes, a rekombináns hélixek hasonlóak lehetnek bármilyen
A kezdeti ikerházak ezekben a pozíciókban, ahol kezdetben különböztek egymástól.
Általános rekombinációt a formáció a kettős-törések.
Alternatív általános rekombinációs mechanizmus magában foglalja a kialakulását a kettős szálú törést az egyik duplex partner. Ezután, felhasználva exonukleázok rés van kialakítva a repedésben. A párosítás a 3'-végén a egyszálú réseket komplementer szálával az intakt hélixet a az utolsó hurok. A mérete hurok növekszik, ahogy a DNS-polimeráz növeli a 3'-végén a „ék alakú” lánc. A végén, a másik végén a egyszálú réseket párosítva egy komplementer szekvenciához egy mozgó hurok. Ennek eredményeként a párosítás rendszer van kialakítva „primer mátrix”, és egy DNS-polimeráz szintetizálja a hiányzó áramkört, kitöltve a rést. Ligálása a két végét a növekvő láncokat forrás képződéséhez vezet kettős Holliday struktúra (azaz, szerkezet, amelyben két spirál egyesítjük két szálkereszt
mindegyik végén rések). ág migráció az egyik vagy mindkét célkeresztet mozgatja mindkét tengelykapcsoló ülések minden irányban, míg a területek határoló rés, előfordulhatnak hibák. Az elválasztás ezeket a struktúrákat lehet menni két módon - egy kereszt és nélküle. képződése négy duplexek.
Meg kell jegyezni, néhány jellemzője ezt a mechanizmust. Oktatási hibás pár (heteroduplex) a régiókat szegélyező hézag révén megszerzése mind kölcsönös és nonreciprocal közötti rekombináció a genetikai markerek. Ha kettős szálú törés közelében fordul elő (vagy azon belül) az a terület, ahol között eltérések vannak a spirálok (bázis-szubsztitúciók, deléciók, inszerciók, inverziók, stb) örökli a rekombináns nukleotidszekvencia
partner, aki szünet nem következett be. Ez a mechanizmus magyarázza sok esetben a gén konverzió, különösen azok, amelyekben a kiterjesztett szekvenciáját duplex helyébe a megfelelő, de más sorrendben egy másik
duplex.
Nonreciprocal rekombináció általános felhasználás és javítás néhány DNS-károsodás. Például, ha a timin dimerek már eltávolították az UV-besugárzott DNS, mielőtt jött a replikációs villa, a komplementer szál szintézisét ezen a területen nem hajtható végre. Mivel a timin dimerek, ami ellentétes a hézagokat nem lehet Ön egy
schepleny, az egyetlen módja annak, hogy mentse a kromatidok - genetikai információk homológ nővér kromatida és kitölteni az űrt. Ehhez használja ugyanazt a mechanizmust a javítás lyukak.
a.
Részt vevő enzimek általános rekombináció.
Általában két, egymással helyspecifikus rekombinációs enzim, és még ennél is katalizáló enzimek, mint a DNS-replikációt és javítási folyamatokat. Enzymology általános rekombináció vizsgálták csak bizonyos prokarióta szervezetekre, mint például az E. coli és a fágokat. Az egyik specifikus enzim szükséges a sikeres homológ rekombináció hívják rec fehérje.
Ez cseréjét katalizálja egységes áramkörök felhasználásával az ATP hidrolízis energiáját, hogy az ADP és szervetlen foszfát. RecA-függő bevezetése egyszálú DNS-duplex - az első szakaszban a rekombinációs folyamat alatt mindkét rendszer Holliday és a mechanizmus alkotnak egy dupla-szálú törések. A második enzim, amely három különböző alegységből (B, C és D) és az úgynevezett recBCD-nukleázzal van endo- és exonukleáz és helikáz tevékenységeket. A hatásmechanizmusa nem teljesen telepített, de azt tudjuk, hogy
recBCD-nukleáz indukál szünetek duplex DNS, és mert a benne rejlő helikáz-aktivitást kezdeményez a recA rekombinációval.
Olyan enzimként azonosították, vágási helyek Holliday struktúrák; ő segített megalapítani ragadós végek csatlakozott ligáz. Általában rekombináció is részt helikáz, és fehérjék, amelyek kötődnek egyszálú DNS-
(SSB; angol egyszálú kötődését.); mindkettőre szükség annak érdekében, hogy a folyamat ág migráció.
Mint ismeretes, a mozgás alatt a láncok elősegíti ága migráció Pol I, és az áramkörök részt vossoedineniirazorvannyh DNS ligáz. Eltávolításához topológiai korlátok és kicsavarásával hélix a racputyvaniya csavart struktúrák láthatóan szükséges topoizomeráz I típusú és esetleg giráz működését.
A homológ rekombináció a DNS-javítás
Gyorsan osztódó baktériumsejteket tartalmazó többszörös replikonokat képződött nedoreplitsirovannymi kromoszómák, amelyek ellenállóbbak az ionizáló sugárzás, ami indukálja a kettős szálú DNS törések, mint sejtek egy kis számú replikonok vannak állófázis.
Haploid élesztő sejtek G1 fázisban kezdete előtt a DNS-szintézis rendkívül érzékenyek az ionizáló sugárzás, míg ugyanazon sejtek G2 fázisában, a mitózis valamint ellenálló ionizáló sugárzás, mint diploid sejtek.
Ezek a tények azt mutatják, hogy a hatékony jogorvoslat
által okozott károk ionizáló sugárzás, szükséges egyidejű jelenléte a sejtben két homológ DNS-molekulák.
1. ábra: Az egyik modell magyarázó javítása kettős szálú törések.
A javítási folyamat feltételesen három részre osztja:
1. A preszinaptikus fázis - előfordul bevezetése kettős szálú törés a DNS-t vagy, ha jelen van, azonnal végrehajtjuk nukleázzal végzett hasítás törés végei. A létrehozása egyszálú 3'-OH-túlnyúló DNS végekkel a törés részt vesz RecBCD fehérje, amely rendelkezik mind helikáz és exonukleáz tevékenységeket. RecBCD unwinds kettős szálú DNS-molekula azon a helyen, törés és hidrolizálja az egyik lánc a 5 „> 3”, hagyva az egyszáiú kiálló rész.
2. Synaptic fázis - bekövetkezik szinapszis homológ régiók két DNS-molekula komplementer előfordulása
egyszálú rész a DNS-duplex és az azt követő reparatív DNS-szintézis. Keresés a homológ régiók és a cseréje szükséges áramkörök számára rekombináció bekövetkezését részvételével RecA fehérje.
3. posztszinaptikus fázis - Holliday kialakított szerkezeteket vannak elválasztva RUVA fehérje, -B és -C, RecG, és fehérjék SOS-javító rendszer (RecN, UvrD, RecF és RecJ). Hasonló mechanizmusok által használt sejtek rekombinációs javítása egyszálú réseket maradó DNS-molekulák miatt elzáródása replikatív DNS-szintézist módosított nukleotidok.
Sok gén termékek E. coli és élesztő részt vesz a rekombinációs javító DNS károsodás van homológok az állatok és az ember. A megkülönböztető jellemzője eukarióta rekombináció és javítás az esemény a megfelelő fehérjék számos fehérje komplexek, és különösen transkriptosomy replisome, hogy
Ez azt jelzi, hogy fontos szerepet mátrixban bioszintézisében nukleinsavak eukarióta sejtekben.
A mechanizmus a helyspecifikus rekombináció
Helyspecifikus rekombináció megy végbe specifikus DNS-szegmensek, duplexek, hogy nincs kiterjedt homológiával parcellákon. Egy tipikus példa az ilyen integráció rekombináció gyűrű alakú λ-fág DNS-t a E. coli kromoszómájában, és annak inverz szegregáció. Rekombináció történik egy meghatározott nukleotid-szekvenciáját DNS-fág λ (attP-hely) és egyedi DNS-szekvenciák az Escherichia coli (attV oldalon). A nukleotid-szekvenciák és attP- attV helyek meglehetősen eltérő, annak ellenére, hogy a közös mag (D) hossza 15 bázispár. AttP (POP ') húzódik 150 nukleotid balra (F), és a jobb oldalon 75 nukleotid (P') egy közös magra, egy attB (BOB „) - egy szegmens hossza mindössze körülbelül 25 nukleotid, beleértve a mag. Mivel a nukleotid szekvenciákat, amik attP- attV és bal oldalak (attL) és jobb (attR), ezek a helyek eltérnek, a mechanizmus a rekombinációs DNS kivágását fág λ DNS az E. coli különböznie kell a mechanizmus a rekombinációs integráció. Valóban, a rekombináció közötti attL és attR kizárásával a fág DNS-t felül szükséges fehérje Int fág xis fehérje és sejtfehérje HF. Process rekombinációs kimetszése nyilvánvalóan van némi hasonlóság az integrációs folyamatban, de a szerepe a három fehérje, különösen xís fehérje még tanulmányozzák.
Nem homológ rekombináció. Közötti rekombináció nem homológ nukleinsavszekvenciák zajlik prokarióta sejtekben és az élesztő ritkák, de az emlős sejtekben - nagyon gyakran. Nem homológ rekombinációval eljárás tartalmazhatja véletlenszerű inszertálásával virális vagy plazmid a DNS állati sejtek, így a replikálódó
papova genomok van egy csomó törlések és duplikációk. A végén a törött DNS is csatlakozhat, ha azok nem homológ. Egyes esetekben rekombináció megy végbe szekvenciák, amelyek több bázispárját homológ vagy részlegesen homológ között rövid szakaszain. De mint általában, rekombinációs szegmensek homológ
tech szekvenciákat.