Механизм перем-я ретротранспозонов

 

 

Значение МГЭ:

1. Увелич. Генет. измен-ти перемещ. по геному и встраив. в гены приводят к увелич. частоты мутаций.

2. Измен-ие экспрессии генов – встраива-ет гены МГЭ меняя хар-р их экспрессии (могут полностью выключать гены или измен. интен-ть их работы).

3. Исп-ся в качестве векторов в генной инженерии.

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ РЕКОМБИНАЦИЯ

Г.Р. - совок. процессов приводящ. к перераспред. нукл. послед-й и в геномах. Явление г.р. было открыто в 1910 г. Т. Морганом на дрозофиле. В частности им был установлен обмен уч-ми между гомолог. хр-ми получ. назв. – кроссинговер ( один из частных случаев рекомбинации).

К Г.Р. след. процессы:

-обмен уч-ми между молек. ДНК (или РНК)

-встраивание уч-в ДНК в опред. места на молек-х ДНК.

-комбинирование хр-м при формировании гамет и спор

-кроссинговер – обмен уч-ми между гомолог. хр-ми

В настоящее время Г.Р. подразд на 2 класса:

1) общая

2) сайт-специфическая(«незаконная»)

1. Общая: протекает на основе гомологии рекомбин. уч-в ДНК

2. «незаконная»: для ее осущ. гомологии реком. уч-в

Общая рекомбинация

Наиболее изученным процессом отн. к общей рекомб. явл. кроссинговер, кот. происх. в профазе мейоза1 у эу-.

На этой стадии хр-м сост из 2-х хроматид в обмене уч-т 2 хроматиды из 4, каждая из хроматид содер. 1 мол. ДНК.

Молек. мех-м общей рекомбинации на примере кроссинговера

В рекомб. уч-т 2 мол-лы ДНК и следующие осн-е белки: -Rec BCD, - Rec A, -SSB

 

Осн. этапы рекомбинации:

1) Присоед. RecBCD к одной из мол-л ДНК, частич. расплетение 2-ой спирали.

2) Перемещение RecBCD-белка вдоль мол-лы ДНК, поиск сайта рекомбинации (v=300 нукл./сек). Образование разрыва (1-но нитевого) в 1-й из молек-л ДНК эндонуклеаза, т.о. Rec BCD белок действ. одновременно как и геликаза и эндонуклеаза.

3) Удерживание расплетенного уч-ка ДНК в одноцепочечном состоянии (SSB-белки), образ. Т.наз. «уса» перебрасывание «уса» на соседнюю мол-лу, частичное расплет. 2-й спирали, взаимодействие 2-х путей ДНК принад-т разным молек. по принципу комплементарности.

Данный этап осущ при участии Rec A-белка

4) Образ. 1-нонитевого разрыва в другой мол-ле (Rec-BCD) формирование гетеродуплекса, уч-ов мол-й гетерозиготности и полухиазм.

Полухиазма (стр-ра Холлидея) - место пересеч-я нитей ДНК, принадл-х различ-м мол-м.

Уч-ки мол-й гетерозиготности – уч-ки в них одна нить принадл. 1 мол-ле ДНК, а др. др-й.

5) Образ. 2-го однонитевого разрыва в области полухиазм.

6) коррекция уч-в (сайтов) мол-й гетерозиготности:

А) 1→2,4 →3;

В) 2→3,3→4;

С)2→1, 4→3.

Коррекция – приведение нукл. состава 1 нити в соотв. с нукл. составом другой.

Нереципропный обмен (конверсия генов) – данный мех-м общей рекомбинации был установлен в 1961 г Австралиским ученым Холидеем.