分子遗传学_遗传重组qwh.pptx
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1、Chapter 5 Genetic Recombination遗传重组Outline:1.什么叫遗传重组?2.遗传重组的类型3.同源重组的分子机制4.细菌的转化、接合和转导5.同源重组的酶学机制6.位点特异性重组7.转座8.插入序列、复合转座子9.转座的分子机制10.真核生物转座子Mutation 突变个体基因 突变基因间交流适者生存广义:任何造成基因型变化的基因交流过程都叫遗传重组(genetic recombination)狭义:涉及DNA分子内断裂-复合的基因交流,有时又叫交换(crossing over)。DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,称为遗传重组(genetic rec
2、ombination)。重组产物为重组体DNA(recombinant DNA)。Section 1 遗传重组概述Outline of genetic recombination用于染色体上的基因作图(重组频率与基因之间的距离相关)培育转基因细胞和生物重组原理的应用Genetic recombination Homologous Recombination同源重组 Site-specific Recombination位点特异性重组 Transposition Recombination转座作用 Illegitimate Recombination异常重组-指发生在姐妹染色单体之间或同一染色体
3、上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。-通常根据 Holliday结构(holliday juncture structure)的形成和拆分分为3个阶段,即前联会体阶段、联会体形成和Holliday结构的拆分。Section 2 Homologous Recombination同源重组同源重组反应严格依赖DNA分子之间的同源性100%同源-Homologous Recombination100%同源-Hemologous Recombination原核生物:通常放生在DNA复制过程中真核生物:常见于细胞周期的S期之后Homologous recombination occurs
4、between identical or nearly identical sequences.It is also called general recombination.同源重组需要满足的条件:(1)在交叉区域含有相同或几乎相同的碱基序列;(2)双链DNA分子之间发生互补配对;(3)需要重组酶的催化;(4)形成异源双链;(5)发生联会 1.切断(nicking)2.链置换(strand displacement)3.单链侵入(single-strand invasion)4.噜噗切除(loop cleavage)5.链同化(strand assimilation)6.异构化(isomer
5、ization)7.分支迁移(branch migration)一、同源重组的分子机制(一)断裂-复合及Holliday中间体重组的前提之一是参与重组的两条DNA分子必须靠近,同源序列之间严格配对,配对又叫做联会(synapsis)。DNA invading(recA)Branch migration(recA)DNA ligase5 353535 35 35 35 35 35 35 35 35 3535 35 35 35 33 55 35 353Holiday intermediate5 35 35 353 endonuclease(recBCD)endonuclease(recBCD)5
6、35 35 3535353535 3Holliday intermediate5355533355553333535553335555333353555333 endonuclease(ruvC)endonuclease(ruvC)DNA ligase DNA ligase patch recombinant splice recombinant电镜下的Holliday结构 2012-3-1 Thursday Chengdu Medical College 18以上讨论的是两个完整的双螺旋DNA分子之间的重组。重组也可以发生在一个完整双螺旋DNA分子和一个片段(单链的和双链的)之间。(二)细菌
7、转化、接合和转导的重组机制Bacterial Conjugation has been defined as the transmission of genetic information from a donor bacterium to a recipient cell through cell-to-cell contact.(donor供体;recipient受体)1 Conjugation接合Conjugation processConjugation processConjugation processIntroduction of an exogenous DNA into a
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