分子生物学 位点特异性重组与转座重组

分子生物学 位点特异性重组与转座重组；DNA转座子，类病毒反转录转座子，多聚腺苷酸反转录转座子；转录调控

两类基因重组

• 保守性位点特异性重组
  • 噬菌体感染；调节表达（如倒换）；程序性DNA重排；病毒、质粒整合与切除
  • 重组位点
    • 位置与方向决定结果
  • 重组酶
    • 丝氨酸重组酶
    • 酪氨酸重组酶
    • 过程不同但结果差不多；形成蛋白质-DNA共价中间体
  • λ噬菌体
    • 作用：整合->溶原；切除->裂解
    • 整合酶λInt；细菌附着位点attB，噬菌体attP；整合需辅助蛋白IHF、Xis
      • IHF宿主整合因子
        • 弯曲DNA将两个λInt识别位点聚在一起，并产生切口，促进整合
      • Xis构筑蛋白
        • 结合attR造成DNA弯曲，促进切除
  • 沙门氏菌
    • 作用：倒位从而控制两种不同形式鞭毛蛋白，躲避宿主免疫系统攻击
    • 整合酶Hin；需要增强子提高重组率；需要Fis蛋白 倒位促进因子辅助
      • Fis类似于IHF，DNA弯曲蛋白
• 转座重组
  • DNA转座子
    • 组成：终端反向重复序列+编码转座酶的基因
    • 剪切-粘贴机制
      • 转座子DNA移除，进攻靶DNA产生链交换
    • 复制性转座机制
      • 转座子未从原位点切除，而是与新位点连接产生复制叉结构，复制
  • 类病毒反转录转座子
    • 两端长终端重复序列（LTR）+中间编码整合酶及反转录酶
    • 逆转录cDNA插入靶位点，缺口由宿主修复机制完成
  • 多聚腺苷酸反转录转座子
    • 两端5'和3'UTR（非翻译区）序列+编码ORF1（RNA结合酶）、ORF2（具有反转录酶和核酸内切酶）
      • 3'-UTR带有一串A，两外侧有短靶位点重复序列
    • 人的LINE
    • DNA->RNA->OPF1\2蛋白->结合mRNA->蛋白质-mRNA复合体与富含T的靶位点配对并切割->作为模板反转录；以该cDNA为模板复制
  • 调控
    • 对自身拷贝数的控制
      • Tn10
      • 转座酶基因与反义mRNA基因有重叠区域，Tn拷贝数↑，两个mRNA配对↑，阻止转座酶mRNA翻译
    • 转座子对靶位点选择的控制
      • 靶免疫机制
        • Mu噬菌体中MuA阻止MuB结合其附近，MuB帮助MuA找到转座靶位点
        • 当MuA结合转座子后，与MuB作用使其离开，特异性避免插入到自身转座子序列中
      • 转座子避风港
        • 酵母Ty因子易整合到这些特定区域，区域性偏好
• 三种情况
  • 不同DNA分子上，同向
    • 整合
  • 同一DNA分子，同向
    • 切除
  • 同一DNA分子，反向
    • 倒位