7.16
Сайт-специфическая рекомбинация является разновидностью генетического обмена где специализированные ферменты, называемые сайт-специфические рекомбинаназы, катализируют Движение секций ДНК между определенными сайтами, у которых присутствует некая гомология последовательностей. Когда возникают такие движения, регионы, подлежащие обмену, обычно фланкированы парой симметричных последовательностей, состоящих из двухцепочечной ДНК длиной в примерно 20 30 пар оснований. Специализированные ферменты, называемые рекомбинаназы, которые связаны с этими последовательностями могут принадлежать к рекомбинаназным семействам серина или тирозина.
Семейства имеют либо сериновые, либо тирозиновые остатки на активной площадке фермента, и используют различные механизмы. В случае сериновой рекомбинаназы, сначала субъединицы специфично связываются со своими новыми узнающими последовательностями, формируя синаптический комплекс. Затем активный сайт серина атакует остов фосфодиэстровой ДНК в центре этих последовательностей, создавая точки останова, называемые перекрестными сайтами.
Далее будут рекомбиназы серина будут Вырезать все вовлеченные ДНК спирали до начала обмена цепями. Напротив, тирозиновые рекомбинаназы связываются аналогичным образом, но вырезают и присоединяют одну цепь дуплекса ДНК за шаг. Остатки тирозина затем ковалентно связываются с концом 3 прайм расслоенной цепи, в то время как на конце 5 прайм свободные гидроксильные группы атакуют ДНК-белковую связь, формирующую структуру Холлидея промежуточного соединительного узла.
Эта сложная модель первое событие кроссовера. Затем, когда оставшиеся цепи ДНК расщеплены и заменены подъединицами рекомбиназы во втором случае структура Холлидея разрешена в рекомбинантные продукты. Есть три варианта потенциального исхода рекомбинационных событий такого типа.
Первый это интеграция в которой круговая ДНК молекула вставляется во вторую линейную ДНК. Когда оба сайта находятся на той же молекуле ДНК вторым результатом может быть иссечение, где часть ДНК, которая вырезана, просто перемещена, и может свободно интегрироваться в других участках генома. В третьем сценарии если сайты разреза ориентрованы противоположно, может произойти инверсия, когда секция ДНК удаляется, а затем повторно интегрируется в противоположной ориентации.
Хорошо изученный пример этого явления-это инверсия, специфичная для данного сайта хромосомного сегмента бактерии salmonella которая позволяет ему производить два различных типа белка флагеллина в зависимости от окружающей среды. И этот процесс называется вариацией фаз.
Поскольку сегменты ДНК разрезаются и реорганизуются в определенном направлении, участко-специфическая рекомбинация стала эффективным методом генной ин…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.