Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
если в дрожжевой участок плазмиды вводится делеция с помощью удаления
внутреннего рестрикционного фрагмента, то частота трансформации не
снижается. Отобранные трансформанты содержат интегрированную плазмиду с
внутренним фрагментом, последовательность которого оказывается полностью
восстановленной на основе информации, заключенной в соответствующей
области клеточной ДНК. Восстановление утраченного фрагмента происходит
при участии гена
Экспрессия генетического материала
rad52, необходимого также для нормального протекания мейоза и репарации
двухцепочечных разрывов, вызванных облучением. Таким образом,
представляется весьма вероятным, что рекомбинация при мейозе
действительно может начинаться с возникновения двухцепочечного разрыва.
Наконец, при изучении с помощью электронной микроскопии дрожжевой ДНК,
выделенной из клеток на стадии мейотического деления, было обнаружено,
что сочлененные молекулы ДНК соединены между собой не в одной точке, как
это было показано на рис. 14.5 для плазмид Е. coli, а в двух,
расположенных на расстоянии 100-1000 п.н. друг от друга. Если такие
структуры действительно представляют собой интермедиаты, возникающие в
ходе рекомбинации, то это скорее подтверждает модель "двухцепочечный
разрыв - репарация", чем модель Мезелсона-Рэддинга.
Сайт-специфическая и незаконная рекомбинация
Для рекомбинации между молекулами ДНК, которые характеризуются низким
уровнем или даже полным отсутствием гомологии, используются механизмы,
совершенно отличные от механизмов общей рекомбинации. С сайт-
специфической рекомбинацией мы уже встречались на примере интеграции
профагов (гл. 7), а с незаконной рекомбинацией-при знакомстве с
подвижными генетическими элементами (гл. 8). У Е. coli протекание как
сайт-специфической, так и незаконной рекомбинации не зависит от генов
гесА, геев или гесС. Различия между этими двумя типами рекомбинации
выражены не очень четко и связаны со степенью сходства нуклеотидных
последовательностей, участвующих в рекомбинации. В случае умеренных
бактериофагов типа X участки attP и attB характеризуются очень высокой
специфичностью в отношении связывания специализированных белков,
направляющих рекомбинацию, которые кодируются фаговыми генами int и xis.
Поэтому интеграция профага практически всегда происходит в участке attB,
локализованном в хромосоме Е. coli между генами gal и bio. Однако при
делении сайта attB интеграция профага все же происходит с заметной, хотя
и значительно более низкой частотой, в целый ряд других участков на
хромосоме Е. coli. Подвижные генетические элементы характеризуются
существенными различиями в уровне специфичности при выборе мишени для
транспозиции.
Поскольку для этих типов рекомбинации степень сайт-специфичности
варьирует в широких пределах, для классификации процессов рекомбинации,
отличных от общей рекомбинации, можно опираться на более характерные
признаки. Отличают рекомбинационные процессы, связанные или не связанные
с репликацией ДНК. Так, интеграция профага-это консервативный процесс, в
котором формирование рекомбинантных структур происходит при участии
только заранее образовавшихся молекул ДНК. С другой стороны, считается,
что для осуществления большинства транспозиционных событий требуется
репликация ДНК.
14, Рекомбинация 153
Интеграция и эксцизия профага Я
Процессы интеграции и эксцизии профага X являют собой наиболее изученные
примеры сайт-специфической рекомбинации. Интеграция направляется белком
интегразой, продуктом фагового гена int, при участии клеточного белка,
роль которого в этом процессе до конца не изучена (см. рис. 7.8). При
рекомбинации между фаговым аПР-сайтом POP' и хозяйским хромосомным аПВ-
сайтом ВОВ' образуются два рекомбинантных сайта ВОР' и РОВ' слева и
справа от встроенной ДНК профага. Индуцируемая эксцизия (вырезание)
профага осуществляется посредством рекомбинации между сайтами РОВ' и ВОР'
с восстановлением исходных сайтов POP' и ВОВ'. Процесс эксцизии не
является простым обращением интегративной рекомбинации. Он затрагивает
иные ДНК-субстраты и протекает при участии как интегразы, так и другого
фагового белка (эксцизионазы), продукта гена xis.
В фаговом геноме сайт POP' и гены int и xis примыкают друг к другу,
образуя своего рода обособленную функциональную единицу, ответственную за
сайт-специфическую рекомбинацию. Транскрипция генов int и xis находится
под контролем двух различных промоторов. Один из них расположен вне
вышеупомянутой структурно-функциональной единицы, что обеспечивает
согласование инициации рекомбинационных процессов с определенными этапами
в жизненном цикле фага. На начальной стадии инфекции фагом X транскрипция
гена int активируется регуляторным белком ell. При его участии РНК-
полимераза может считывать int с промотора р7, локализованного внутри
гена xis. Благодаря этому экспрессируется только ген int и образуется
интеграза, обеспечивающая встраивание инфицирующего фага в сайт ВОВ' на
