7.16
רקומבינאזות ספציפיות לאתר הן סוג של חילופי גנטים שבהם אנזימים מיוחדים הנקראים רקומבינאזות ספציפיות לאתר מזרזים את התנועה של קטעי DNA בין אתרים מוגדרים החולקים הומולוגיה של רצפים מסוימים.
כאשר תנועות כאלה מתרחשות, האזורים המוחלפים בדרך כלל מוקפים על ידי זוג רצפים סימטריים המורכבים מדנ"א דו-גדילי באורך של כ-20 עד 30 זוגות בסיסים.
האנזימים המתמחים הנקראים רקומבינאזות הנקשרים לרצפים אלה יכולים להשתייך למשפחות סרין או טירוזין רקומבינאז. למשפחות יש שאריות סרין או טירוזין באתר הפעיל של האנזים והן מפעילות מנגנונים שונים.
במקרה של סרין רקומבינאז, תת-היחידות נקשרות תחילה באופן ספציפי לרצפי הזיהוי החדשים שלהן, ויוצרות קומפלקס סינפטי. לאחר מכן, האתר הפעיל סרין תוקף את עמוד השדרה של הדנ"א הזרחני במרכז הרצפים הללו ויוצר נקודות שבירה הידועות כאתרי הצלבה.
לאחר מכן, רקומבינזות סרין יחתכו את כל סלילי הדנ"א המעורבים לפני שחילופי הגדילים יתקדמו.
לעומת זאת, טירוזין נקשר מחדש באותו אופן, אך חותך ומצטרף לגדיל אחד של דופלקס הדנ"א בכל פעם. לאחר מכן, שאריות הטירוזין נקשרות באופן קוולנטי עם הקצה ה-3' של הגדיל השסוע, בעוד שקבוצות ההידרוקסיל החופשיות של 5' תוקפות את הקשר חלבון-דנ"א, ויוצרות צומת הולידיי.
דפוס מורכב זה הוא אירוע ההצלבה הראשון. לאחר מכן, כאשר גדילי הדנ"א הנותרים נבקעים ומוחלפים על ידי תת-יחידות הרקומבינאז באירוע השני, צומת הולידיי נפתר לתוצרים הרקומביננטיים.
ישנן שלוש תוצאות אפשריות של אירועי רקומבינציה כאלה.
הראשון הוא אינטגרציה, שבה מולקולת דנ"א מעגלית מוחדרת לדנ"א שני, ליניארי.
כאשר שני האתרים נמצאים על אותה מולקולת דנ"א, התוצאה השנייה עשויה להיות כריתה, שבה החלק של הדנ"א שנחתך פשוט מוסר, חופשי להשתלב במקום אחר בגנום.
בתרחיש השלישי, אם אתרי החתך נמצאים בכיוונים מנוגדים, יכול להתרחש היפוך - שבו מקטע הדנ"א מוסר ואז משולב מחדש בכיוון ההפוך.
דוגמה נחקרת היטב לתופעה זו היא היפוך ספציפי לאתר של מקטע כרומוזומלי של חיידק הסלמונלה, המאפשר לו לייצר שני סוגים שונים של החלבון שוטון בהתאם לסביבה, ותהליך זה נקרא וריאציית פאזה.
מכיוון שמקטעי ה-DNA נחתכים ומאורגנים מחדש באופן כיוון ספציפי, רקומבינציה ספציפית לאתר התפתחה כטכניקה יעילה של הנדסה גנטית. Flippase ו-Cyclization reco…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.