分子生物学4重组与转座.ppt

二、重组与转座 4. 转座 （2）真核生物的转座子 玉米的Ds（dissociation）和Ac（activator） 最早发现（1940s）的转座子，与某些品种的玉米种子上的色斑变化有关（玉米种子的颜色由C基因编码的因子造成；若C基因突变，就没有色素产生，种子几乎白色；若部分细胞产生回复突变，就会在种子上形成颜色斑点） Effects of mutations and reversions on maize kernel color 二、重组与转座 4. 转座 （2）真核生物的转座子 玉米的Ds（dissociation）和Ac（activator） Ac能自行转座，而Ds必须要有Ac的帮助才能转座 Ac 或Ds插入到功能基因中，就会使该基因失活 Transposable elements cause mutations and reversions in maize 二、重组与转座 4. 转座 （2）真核生物的转座子 Ds和Ac结构 Ac与细菌的转座子相似，约4500 bp，两端有反向重复序列，中部含有转座酶基因 Ds是Ac的衍生物（功能不全，不能自主转座），有Ds-a、Ds-b、Ds-c 3种 Structures of Ac and Ds 二、重组与转座 4. 转座 （2）真核生物的转座子 反转录转座子（retrotransposons） 以RNA作为中介进行复制（转座），与反转录病毒（retroviruses）的复制相似，含有编码反转录酶的基因，能进行反转录；酵母中的Ty（transposon yeast）、果蝇中的copia等反转录转座子的两端有LTRs（long terminal repeats） Retrovirus replication cycle Model for transposition of Ty 二、重组与转座（recombination and transposition） 二、重组与转座 2. 同源重组 （1）同源重组的形式 常发生在同源染色体之间（分子间重组），也可发生在同一DNA分子内（分子内重组） Examples of recombination 二、重组与转座 2. 同源重组 （2）Holliday 模型 说明同源重组的一个经典模型，基于重组过程中有十字形的中间产物 The Holliday model of recombination Resolution of a Holliday junction 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重组途径 存于E. coli中，需要RecBCD蛋白（RecBCD protein，recB、recC、recD基因的产物）的参与 The RecBCD pathway of homologous recombination SSB: single-stranded DNA- binding protein 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重组途径 RecA 38 kD 的蛋白质，具多种功能，其中一种就是在重组中促进同源DNA单链的交换（主要是一单链与一双链中的同源单链交换）；交换过程需ATP 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重组途径 RecBCD 一种具多功能的酶 依赖于DNA的ATPase（水解ATP，为DNA的解螺旋提供能量） DNA nuclease，可作用于单链或双链DNA，切割χ位点（GCTGGTGG） χ (chi): crossover hotspot instigator DNA helicase活性 RecBCD的切点与底物（序列）有关，可在χ位点3’端4 ~ 6 nt 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重组途径 RuvA和RuvB 两者均具DNA helicase活性（RuvB还有ATPase活性），且两者一起才能与DNA很好地结合（RuvA先结合，然后RuvB才能结合） 它们专门与Holliday junction这样一种结构结合，促使branch migration发生 RuvA和RuvB与Holliday junction的结合位置十分特异 The binding sites of RuvA and RuvB 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重组途径 RuvC 解开Holliday junction所需的一种核酸酶，能特异地与Holliday junction结合，并在特异位点切开Holliday junction Resolution of a Holliday junction 二、重组与转座 2. 同源重组 （3）RecBCD重