ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008

РОЗДІЛ 5. Генетика бактерій, вірусів і одноклітинних еукаріотів

САЙТ-СПЕЦИФІЧНА РЕКОМБІНАЦІЯ

Як приклад сайт-специфічної рекомбінації розглянемо уже згадану інсерцію (інтеграцію) ДНК бактеріофага X в бактеріальну хромосому. У складі фагової ДНК є сайт attP - ділянка довжиною 270 пар основ, у складі бактеріальної ДНК - сайт attВ (23 пари основ). Обидва сайти мають ділянку спільної (або гомологічної) послідовності довжиною 15 пар основ. Два білки - бактеріальний IHF (Integration Host Factor) і продукт одного з генів бактеріофага інтеграза - зв'язуються з цими сайтами (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Інтеграція ДНК фага X в бактеріальний геном

Інтеграза здійснює два одноланцюгові розрізи в бактеріальній і фа- говій ДНК, після чого відновлює фосфодіефірний зв'язок, але з відповідним кінцем іншого дуплекса - відбувається обмін ланцюгами. На цьому етапі утворюється конфігурація чотирьох ланцюгів, еквівалентна структурі Холідея (див. також рис. 1.25). Після цього здійснюється друга пара розривів і обмінів ланцюгами, що й зумовлює інтеграцію.

Розглянутий приклад указує на основну різницю між сайт- специфічною та гомологічною рекомбінаціями: якщо при гомологічній рекомбінації дві молекули ДНК упізнають одна одну шляхом порівняння своїх послідовностей уздовж великих ділянок (див. розділ 1), сайт-специфічна рекомбінація передбачає наявність також гомологічних, але коротких елементів послідовності, що впізнаються специфічними білками.

Процеси сайт-специфічної рекомбінації за механізмом, цілком аналогічним розглянутому, дуже поширені в бактеріофагів, при інсерції плазмід в основний геном у бактерій і дріжджів, вирізанні плазмід. Практично сайт-специфічною рекомбінацією є і переміщення ДНК-транспозона. Що стосується вищих еукаріотів, одним із головних процесів, у ході якого використовуються механізми сайт-специфічної рекомбінації, є дозрівання імуноглобулінових генів (розділ 6).