Сайт-специфическая рекомбинация. Генетический контроль и механизмы процессов транспозиции.



Сайт-специфическая рекомбинация — тип генетической рекомбинации в которой при обмене цепей ДНК происходит реакция между специфическими cайтами. Перестановка сегментов ДНК происходит путем распознавания и связывания коротких последовательностей ДНК (сайтов), в которых специальные ферменты расщепляют, переставляют и снова соединяют цепи ДНК. Для одних систем рекомбинации достаточно только фермента рекомбиназы, другие же требуют наличия дополнительных факторов. В природе сайт-специфическая рекомбинация случается при интеграции вируса в геном (образование провируса). Системы сайт - специфической рекомбинации высокоспецифичны, быстры и эффективны даже при работе со сложными эукариотическими геномами и по этой причине широко используются в генетической инженерии. Они участвуют во множестве клеточных процессов, включая репликацию бактериального генома, патогенез, передвижение мобильных генетических элементов и образовании антител в лимфоидных клетках млекопитающих. Сайты - рекомбинации обычно имеют длину от 30 до 200 нуклеотидов и состоят из двух инвертированных повторов, с которыми связывается рекомбиназа, между которыми располагается последовательность по которой и происходит рекомбинация. Оба сайта по которым происходит рекомбинация как правило идентичны, но бывают и исключения (например сайты интеграции фага лямбда).

Транспозиции -лежат в основе передвижения подвижных (мобильных) генетических элементов.

Подвижные элементы -это особые последовательности ДНК, способные к перемещениям из одного участка молекулы ДНК (хромосомы или плазмиды) в другой, или в другую молекулу в той же клетке, или даже в клетки другого организма. Подвижные элементы, как правило, не существуют автономно, а находятся в составе хромосом или плазмид. Транспозиции осуществляются особыми белками, ген (или гены) которых в основном локализован в самих подвижных элементах, в их центральной части. Главный белок транспозиции – транспозаза.

Выделяют три основных механизма рекомбинации при транспозициях:

 - репликативная транспозиция - увеличивает количество транспозонов, т.к. исходный родительский транспозон остается на своем месте; нуждается в транспозазе (взаимодействуете концами родительского транспозона) и резольвазе (взаимодействует с дочерней копией);

- нерепликативная транспозиция - заключается в вырезании элемента и его перемещении в новое место.

- перемещение ретротранспозонов - Ген pol ретротранспозона кодирует несколько ферментов: интегразу, обратную транскриптазу, РНКазуH и протеазу.

Векторы эукариот.

Векторы в генетике - плазмида, бактериофаг или любая другая форма ДНК или РНК, обладающая способностью к автономной репликации в определенных клетках и способная акцептировать чужеродную ДНК (РНК) без утери способности к репликации.

Эукариотический вектор - представляет собой небольшую молекулу ДНК, способную автономно реплицироваться в клетках животных. Помимо последовательностей нуклеотидов, обеспечивающих репликацию, эукариотические векторы могут содержать гены, используемые в качестве селектируемых маркеров, а также один или несколько уникальных сайтов рестрикции, по которым производится встраивание клонируемых последовательностей нуклеотидов ДНК. Поскольку непосредственное клонирование рекомбинантных ДНК в клетках животных было бы дорогостоящей и малоэффективной процедурой, эукариотические векторы используют, как правило, для получения экспрессии уже клонированных последовательностей нуклеотидов в клетках животных и растений, а сам процесс клонирования проводят в бактериях. Следовательно, эукариотические векторы должны быть челночными векторами . Для экспрессии в клетках рекомбинантные ДНК помещают под контроль регуляторных элементов, узнаваемых и используемых ферментативными системами эукариотических клеток.

В отличие от бактерий в клетках эукариот внехромосомные, автономно реплицирующиеся генетические элементы типа бактериальных плазмид встречаются редко. Поэтому при конструировании векторов, способных реплицироваться и осуществлять экспрессию в клетках животных, чаще всего используют регуляторные генетические элементы вирусов животных или эукариотических генов домашнего хозяйства и генов, для которых характерна тканеспецифическая экспрессия.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 626; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ