《重组和转座》ppt课件

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1、第二十三章重组和转座（1）同源重组(homologousrecombination)或普遍性重组（generalizedrecombination）A.交互重组B.单向重组（2）位点特异性重组(site-specificrecombination)（3）转座重组（4）模板选择（copychoce）（5）特殊重组。（6）同源特异重组第一节重组机制一.交叉理论（chiasmatatypehypothesis）1909年Janssens并提出了交叉型理论二.断裂和重接模型1937年Darlington提出三.模板选择学说（copychoice）Belli

2、ngJ.首先提出的，1933年他又撤回了这一假设。四.1948年Hershey提出模板选择学说断裂重接模型和模板选择复制模型的否定断裂重接模型不能解释基因转变和极化子现象模板选择复制模型存在的问题：(1)违背了半保留复制；(2)DNA复制应在S期，重组应在偶线期，不应同时发生。(3)不能解释3线和4线交换。否定模板选择复制模型的试验第二节Holliday模型1930年Winkler把真菌中不规则分离现象解释为基因转变（conversion）Lindegren,C.C（1949）报道了酵母有规律的异离常分离现象：交配型A×a的杂交中，有些子囊所含的孢

3、子为（3A+1a），也称为基因转变。50年代中期Mitchell,M.B.异常分离不是由于整个染色体的异常行为，而是由于特定位点的“基因转变”所致，即属于基因内重组。Olive,E1-Ani和Kitani等在粪壳菌（Sodariafimicola）中也发现了异常分离。认为这种异常分离是有丝分裂的产物，称为减数后分离（postmeioticsegreation）极化子（polaron）同一基因内部的各个突变位点的转变频率常从基因的一端向另一端逐步递减，具有这种现象的一段DNA称为，一个极化子相当于一个基因（Rizet等1961）。基因重组的模型都必须

4、解释异源双链的形成以及基因转变往往伴随着两侧基因重组这一现象。1964年美国学者RobinHolliday提出了著名的Holiday模型（图23-8）极化子是由于交换产生的错配只发生在异源双链部分，而此部分只发生在Hollidy结构的断裂和分枝点之间，离断裂点越远的基因座位离分枝点可能越远，而不在异源双链的部分。第三节双链断裂起始重组联会复合体酵母中重组的分子事件和细胞学事件的相关性双链断裂消失特异位点出现分子连接持续分子重组轴向分子形成SC解离SC形成细线期偶线期粗线期双线期双链断裂模型Spo11共价连接到双链断裂的5’端第四节重组和酶在原核同源

5、重组中存在8个碱基组成的Chi位点;RecA.B.C.D.参与重组。RecBCD复合体具有核酸酶，解旋酶和ATPase活性。在Chi位点产生单链3ˊ游离未端.RecA可促进分枝移动。RuvA和RuvB可促进异源双链的形成。RuvC是一种内切酶,可释放重组中间体。细菌中重组分子事件的程序(1)由断裂分子产生的单链与非姊妹染色单体的双链相互作用；(2)配对区的延伸；(3)外切酶解离配对的双链。chi位点5'GCTGGTGG3'3'CGACCACC5'在E.coli中每隔约5~10kb有一个拷贝，但其它遗传因子中无此拷贝RecBCD介导的解旋和剪切产生3

6、‘游离末端，用来起始异源双链的连接。单链取代(single-stranduptake)可发生在各种形状的DNA分子之间，但要具备3个条件：(1)其中一个DNA分子要有单链区；(2)其中一个DNA分子要有游离的3'末端；(3)单链区和3‘末端可和另一DNA分子互补。RecA可催化单链取代。RecBCD的活性：(1)强的核酸酶；(2)解旋酶；(3)ATPase。RecBCD提供带有游离末端的单链区RceA有两个完全不同类型的活性：（1）在SOS反应中它能具有蛋白酶活性（2）能启动DNA单链和与之互补的双链分子进行碱基配对。RuvA可识别Holidy的连

7、接结构RuvB是ATPase,可发动迁移反应RecG是解旋酶RuvC,它编码内切酶可特异识别Hollidy分枝，它在体外可切这个连接体，解离重组中间体。重组修复的分子机制第五节位点特异性重组一．λ在aat位点的整合二．倒位重组沙门氏细菌（Salmonella）的相转变Mu噬菌体G片段的倒位三.酵母交配型转变的同源特异重组(1)需要特殊蛋白H0；(2)需长同源序列；(3)位点是特异的，仅在Y区重组；(4)重组时产生Chi结构；(5)H0识别特殊位点并交错切割；(6)复制过程中涉及修复性复制。第六节原核生物的转座因子1951年McClintock提出转

8、座（Transposition）和跳跃基因(jumpinggene)的新概念(1)原核生物中的转座因子的发现和检出：196