Ақпарат

8: ДНҚ рекомбинациясы - биология

8: ДНҚ рекомбинациясы - биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ДНҚ-ның мутациясы және репарациясы туралы тарауда негізінен ДНҚ тізбегіндегі кішігірім өзгерістер, әдетте ДНҚ-ның репликациясындағы қателіктер немесе зақымданулар нәтижесінде болатын жалғыз негіз жұптары қарастырылды. Хромосоманың ДНҚ тізбегі үлкен сегменттерде, сонымен қатар рекомбинация мен транспозиция процестерімен өзгеруі мүмкін. Рекомбинация екі ата-аналық ДНҚ молекуласынан немесе бір ДНҚ молекуласының әртүрлі сегменттерінен жаңа ДНҚ молекула(лар)ының өндірілуі; бұл тараудың тақырыбы болады. Транспозиция бұл рекомбинацияның жоғары мамандандырылған түрі, онда ДНҚ сегменті бір хромосомада немесе басқа хромосомада бір жерден екінші жерге ауысады; бұл келесі тарауда талқыланады.

  • 8.1: Рекомбинацияның түрлері мен мысалдары
    Тірі организмдерде табиғи түрде кездесетін рекомбинацияның кемінде төрт түрі анықталған: (1) жалпы немесе гомологиялық рекомбинация, (2) заңсыз немесе гомологты емес рекомбинация, (3) учаскеге тән рекомбинация және (4) репликативті рекомбинация.
  • 8.2: Рекомбинацияны анықтау
    Мендельдің екінші заңы жұп гендердің аллельдерінің кездейсоқ ассортиментін сипаттады. Дегенмен, гендердің кейбір жұптары осы кездейсоқ ассортименттен ауытқуды көрсетеді, бұл бұл гендер хромосомамен байланысқан деген қорытындыға әкеледі. Байланыс әрқашан толық болмайды, яғни ата -аналық емес генотиптер ұрпақтың бір бөлігінде көрінеді. Бұл ата -аналарда мейоз кезінде гендік жұптардың ауысуымен түсіндіріледі.
  • 8.3: Мейотикалық рекомбинация
    Мейоздың бірінші фазасында гомологиялық хромосомалардың жұптасу қабілеті жыныстық жасушада хромосомалардың гаплоидты дұрыс жиынтығын сақтайтын бұл процестің табысты болуының негізі болып табылады. Рекомбинация гомологтық хромосомалардың жұптасуының ажырамас бөлігі болып табылады. Бұл мейоздың пакитенальды кезеңінде (мейоздың бірінші кезеңі) апалы-сіңлілі емес хроматидтер арасында және гомологиялық хромосомалар зиготенге сәйкес келгенге дейін пайда болады.
  • 8.4: Генетикалық рекомбинацияның артықшылықтары
    Мейоз кезінде гомологиялық жұптасу үшін рекомбинация қажет емес, сонымен қатар рекомбинация жыныстық түрлер үшін кемінде екі қосымша артықшылыққа ие. Ол хромосомалар бойында аллельдердің жаңа комбинацияларын жасайды және мутациялардың әсерін бүкіл хромосома емес, негізінен геннің айналасындағы аймаққа шектейді. Мейоз кезінде әрбір хромосома кем дегенде бір рекомбинациялық оқиғадан өтетіндіктен, аллельдердің жаңа комбинациялары пайда болады.
  • 8.5: Саңырауқұлақтардағы рекомбинациядан алынған гетеродуплекстердің дәлелі
    Рекомбинацияның пайда болу механизмі ең алдымен бүршіктенетін ашытқы Saccharomyces cerevisiae және жіп тәрізді саңырауқұлақ Ascomycetes сияқты саңырауқұлақтарда және бактерияларда зерттелді. Саңырауқұлақтар мейозға ұшырайды, сондықтан олардың рекомбинациялық жүйелерінің кейбір аспектілері бактерияларға қарағанда өсімдіктер мен жануарларға ұқсас болуы мүмкін. Дегенмен, бактериялардағы рекомбинацияны генетикалық және биохимиялық зерттеулер арқылы ашылған ферментативті функциялардың эукариоттық организмдерде де ұқсастықтары бар.
  • 8.6: Жалпы рекомбинацияға арналған Холлидей моделі - бір тізбекті инвазия
    1964 жылы Робин Холлидей рекомбинация кезінде гетеродуплекстің пайда болуын және геннің түрленуін есепке алатын модельді ұсынды. Ол екі тізбекті үзіліс үлгісімен ығыстырылғанына қарамастан (кем дегенде ашытқы мен жоғары организмдерде рекомбинация үшін), бұл бастау үшін пайдалы орын. Ол гомологиялық дуплекстерді жұптастырудың, гетеродуплексті қалыптастырудың, рекомбинациялық қосылыстың түзілуінің, тармақтың көші -қонының және шешудің маңызды кезеңдерін көрсетеді.
  • 8.7: Рекомбинацияға арналған екі тізбекті үзіліс моделі
    Ең алдымен ашытқыдағы рекомбинацияны зерттеуден алынған бірнеше дәлелдер бір тізбекті никстерде басталған ДНҚ тізбектерінің өзара алмасуына өзгерістер енгізуді талап етті. Жаңа ғана айтылғандай, бір ДНҚ дуплексі Холлидейдің бастапқы моделі болжаған тең алмасудан айырмашылығы, ақпарат доноры, екіншісі реципиент болды. Сонымен қатар, ашытқыларда рекомбинацияны қос тізбекті үзілістерден бастауға болады.
  • 8.8: E. coli -де рекомбинацияға қажет ферменттер
    Рекомбинацияны жүзеге асыратын ферменттерді табудың бастапқы қадамдары рекомбинацияда ақауы бар E. coli мутанттарына арналған генетикалық экрандар болды. Рекомбинацияны сынау үшін талдаулар әзірленді және рекомбинация жиілігінің төмендеуін көрсеткен мутанттар оқшауланды. Олар recA, recB, recC, recD және т.б деп аталатын толықтырушы топтарға тағайындалды. E. coli -де шамамен 20 түрлі гендер (әр түрлі комплементациялық топтар) анықталған.
  • 8.9: Жалғыз жіптердің генерациясы
    3' бір тізбекті ұшын шығарудың негізгі жолдарының бірі экзонуклеаза V деп те белгілі RecBCD ферментін пайдаланады. Бұл ферменттің үш суббірлігі recB, recC және recD гендерімен кодталған. Рекомбинацияның әрбір үлгісі жіптердің инвазиясының бос ұшы бар бір тізбекті қажет етеді және бұл фермент осылай жасайды, бірақ күтпеген ерекшеліктері бар.
  • 8.10: Синапсис және жалғыз тізбектердің инвазиясы
    Екі рекомбинацияланатын ДНҚ молекуласының жұптасуы (синапсис) және бір тізбектің бастамалық дуплекстен басқа дуплекске енуі екеуі де көп функциялы RecA ақуызымен катализденеді. Бұл дуплексті ДНҚ-ға бір тізбекті ДНҚ-ның инвазиясы бастапқы дуплекстің бір тізбегінің инвазия тізбегімен ауыстырылуына әкеледі, ал ауыстырылған тізбек дуплекстен ығысады. Сондықтан бұл реакцияны тізбекті ассимиляция немесе тізбек алмасу деп те атауға болады.
  • 8.11: Филиалдық қоныс аудару
    Қосымша гетеродуплексті генерациялау үшін Холлидай түйісуінің қозғалысы екі ақуызды қажет етеді. Біреуі - Холлидей торабының құрылымын танитын RuvA тетрамері. Екіншісі - ATPase болып табылатын RuvB. Ол бұтақтардың қоныс аударуын қамтамасыз ететін гексамерлік сақиналарды құрайды.
  • 8.12: Шешім
    RuvC - Холлидай түйіндерін ажырататын эндонуклеаза. Ол Холлидай түйісуімен байланысатын димерлерді құрайды; соңғы деректер Holliday торабындағы кешен ретінде RuvA, RuvB және RuvC арасындағы өзара әрекеттесуді көрсетеді. RuvA-Holliday түйісу кешенінің құрылымы RuvA байланыстыруымен тұрақтандырылған түйіспенің ашық құрылымы Ruv C бөліну үшін танылатын бетті ашуы мүмкін екенін көрсетеді.
  • 8.E: ДНҚ рекомбинациясы (жаттығулар)

Ұсынылған оқулар

  • Holliday, R. (1964) Саңырауқұлақтардағы генді түрлендіру механизмі. Генетикалық зерттеулер 5: 282-304.
  • Orr-Weaver, T. L., Szostak, J. W. and Rothstein, R. J. (1981) Ашытқы трансформациясы: рекомбинацияны зерттеудің үлгілік жүйесі. Проц. Natl. Акад. Ғылыми. АҚШ 78: 6354-6358.
  • Szostak, J. W., Orr-Weaver, T. L., Rothstein, R. and Stahl, F. (1983) Рекомбинацияға арналған қос жіпті үзілген жөндеу үлгісі. 33-ұяшық: 25-35.
  • Stahl, F. (1994) Холлидей торабы өзінің отыз жылдығында. Генетика 138: 241-246.
  • Kowalczykowski, SC, Dixon, D. A., Eggleston, A. K., Lauder, S. D. and Rehrauer, W. M. (1994) Микробиологиялық шолулар 58: 401-465.
  • Эгглстон, А.К. және Уэст, С.С. (1996) Алмастырушы серіктестер: E. coli -де рекомбинация. Тренд генетика 12: 20-25.
  • Эдельман, В. және Кучерлапати, Р. (1996) Сүтқоректілердің жасушаларының өмір сүруіндегі рекомбинация ферменттерінің рөлі. АҚШ 93: 6225-6227.


Бейнені қараңыз: DNA replication - 3D (Қазан 2022).