第1节位点特异性重组ppt课件

1、第六章位点特异性重第六章位点特异性重组和组和DNA转座转座Introduction保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组conservative site-specific recombination, CSSR转座重组转座重组transpositional recombination1.保守性位点特异性保守性位点特异性重组重组CSSR1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.1重组位点重组位点During intergration, recombination always occurs at exactly the same nucleotide sequences wit

2、hin the two recombination sites, one on the phage DNA and the other on the bacterial DNA.1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.1重组位点重组位点重组酶识别序列重组酶识别序列 对称分布对称分布交换区交换区crossover region重组位重组位点点重组位重组位点点1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.2重组结果重组结果DNA片段的插入片段的插入1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.2重组结果重组结果DNA片段的缺失片段的缺失1.保守性位点特异性重组保

3、守性位点特异性重组CSSR1.2重组结果重组结果DNA片段的到位片段的到位1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.2重组结果重组结果DNA片段的插入片段的插入DNA片段的缺失片段的缺失DNA片段的到位片段的到位1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.3重组酶重组酶1.3.1丝氨酸重组酶丝氨酸重组酶1.3.2酪氨酸重组酶酪氨酸重组酶1.保守性位点特异性重组保守性位点特异性重组CSSR1.3.1丝氨酸重组酶丝氨酸重组酶1.3.1.1构造构造Li W, et al. Science. 2019, 309(5738):1210-1215.R2R1R3R41.3.1丝氨酸

4、重组酶丝氨酸重组酶1.3.1.2功能功能重组酶丝氨酸残基的重组酶丝氨酸残基的-OH攻击交换区特定攻击交换区特定磷酸二酯键，重组酶经过磷酸二酯键与磷酸二酯键，重组酶经过磷酸二酯键与DNA断裂端相连断裂端相连另外一个断裂另外一个断裂DNA的的-OH攻击重组酶与攻击重组酶与DNA磷酸二酯键，重新构成磷酸二酯键，重新构成DNA的磷酸二的磷酸二酯键，丝氨酸重组酶释放酯键，丝氨酸重组酶释放DNA1.3.1.3丝氨酸重组酶特异位点重组功能丝氨酸重组酶特异位点重组功能丝氨酸重组酶的丝氨酸重组酶的4个亚基分别切断个亚基分别切断2个个DNA分分子的子的4条链，并且重组酶经过磷酸二酯键与条链，并且重组酶经过磷酸二酯

5、键与DNA断裂端相连断裂端相连1.3.1.3丝氨酸重组酶特异位点重组功能丝氨酸重组酶特异位点重组功能重组酶二聚体亚基旋转进展重组酶二聚体亚基旋转进展DNA片段交换片段交换1.3.1.3丝氨酸重组酶特异位点重组功能丝氨酸重组酶特异位点重组功能重组酶二聚体亚基旋转进展重组酶二聚体亚基旋转进展DNA片段交换片段交换R2R1R3R4R2R3R1R4Li W, et al. Science. 2019, 309(5738): 1210-1215.1.3.1.3丝氨酸重组酶特异位点重组功能丝氨酸重组酶特异位点重组功能DNA链上链上-OH攻击重组酶攻击重组酶-DNA磷酸二酯键，磷酸二酯键，重新构成重新构成D

6、NA磷酸二酯，释放重组酶，完成磷酸二酯，释放重组酶，完成重组重组1.3.1.3丝氨酸重组酶特异位点重组功丝氨酸重组酶特异位点重组功能能丝氨酸重组酶的丝氨酸重组酶的4个亚基分别切断个亚基分别切断2个个DNA分子的分子的4条链，并且重组酶经条链，并且重组酶经过磷酸二酯键与过磷酸二酯键与DNA断裂端相连断裂端相连重组酶二聚体亚基旋转进展重组酶二聚体亚基旋转进展DNA片片段交换段交换DNA链上链上-OH攻击重组酶攻击重组酶-DNA磷磷酸二酯键，重新构成酸二酯键，重新构成DNA磷酸二酯，磷酸二酯，释放重组酶，完成重组释放重组酶，完成重组总结总结重组位点重组位点重组结果重组结果丝氨酸重组酶丝氨酸重组酶2.

7、转座转座2.转座转座2.1转座因子转座因子transposable element或转座子或转座子transposon 从从DNA上的一个地方移位到另外一上的一个地方移位到另外一个地方的遗传因子。个地方的遗传因子。2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.1 DNA转座子转座子 2.2.2 LTR (long terminal repeat) 反转录转座子反转录转座子 2.2.3 聚腺苷酸聚腺苷酸(poly-A)反转录转座反转录转座子子2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.1 DNA转座子转座子 2.2.1.1自主转座子自主转座子autonomous transposon 2.2.1.

8、2非自主转座子非自主转座子nonautonomous transposon2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.1.1 DNA自主转座子自主转座子 反向反复序列具有转座酶识别序列反向反复序列具有转座酶识别序列 转座酶基因转座酶基因2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.1.2 DNA非自主转座子非自主转座子 反向反复序列具有转座酶识别序列反向反复序列具有转座酶识别序列2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.1 DNA转座子转座子 2.2.1.1自主转座子自主转座子 反向反复序列具有转座酶识别序列反向反复序列具有转座酶识别序列 转座酶基因转座酶基因 2.2.1.2非自主转座子非自主

9、转座子 反向反复序列具有转座酶识别序列反向反复序列具有转座酶识别序列2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.2 LTR 反转录转座子反转录转座子 两端有两端有LTR (long terminal repeat) LTR中含有反向末端反复序列中含有反向末端反复序列 转座酶基因和反转录酶基因转座酶基因和反转录酶基因2.2转座因子的类型转座因子的类型 2.2.3 聚腺苷酸聚腺苷酸(poly-A)反转录转座子反转录转座子 5-UTR: untranslated region 3-UTR (聚腺苷酸序列的聚腺苷酸序列的A-T碱基对碱基对) ORF1: 编码编码RNA结合蛋白结合蛋白 open rea

10、ding frame ORF2: 编码的蛋白质同时具有反转录编码的蛋白质同时具有反转录酶和核酸内切酶功能酶和核酸内切酶功能2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制 转座酶识别并聚集转座子两端的反向转座酶识别并聚集转座子两端的反向反复序列，构成转座体反复序列，构成转座体 将将DNA转座子从原始位置切除转座子从原始位置切除 DNA单链交换，即转座子的单链交换，即转座子的3-OH与靶与靶DNA的的5-P相连相连 DNA聚合酶和聚合酶和DNA衔接酶修复缺口衔接酶修复缺口2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制 转座酶识别并聚集转座子两端的反向转座酶识别并聚集转座子两端的反向反复序列

11、，构成转座体反复序列，构成转座体2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制 将将DNA转座子从原始位置切除转座子从原始位置切除2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制 DNA单链交换，即转座子的单链交换，即转座子的3-OH与靶与靶DNA的的5-P相连相连2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制DNA聚合酶和聚合酶和DNA衔接酶修复缺口衔接酶修复缺口2.3DNA转座的剪切转座的剪切-粘贴机制粘贴机制 转座酶识别并聚集转座子两端的反向转座酶识别并聚集转座子两端的反向反复序列，构成转座体反复序列，构成转座体 将将DNA转座子从原始位置切除转座子从原始位置切除 DNA单链交换，即转座子的单链交换，即转座子的3