Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Рекомбиназы - это ферменты генетической рекомбинации .

Сайт-специфичные рекомбиназы [ править ]

Дополнительная информация: технология сайт-специфической рекомбиназы

ДНК-рекомбиназы широко используются в многоклеточных организмах для управления структурой геномов и контроля экспрессии генов . Эти ферменты, полученные из бактерий ( бактериофагов ) и грибов , катализируют направленно-чувствительные реакции обмена ДНК между короткими (30-40 нуклеотидов ) последовательностями сайтов- мишеней , специфичных для каждой рекомбиназы . Эти реакции позволяют использовать четыре основных функциональных модуля: вырезание / вставку, инверсию, транслокацию и обмен кассет , которые используются индивидуально или в сочетании в широком диапазоне конфигураций для контроля экспрессии генов. [1] [2] [3][4] [5]

Типы включают:

Гомологичная рекомбинация [ править ]

Рекомбиназы играют центральную роль в гомологичной рекомбинации у широкого круга организмов. Такие рекомбиназы описаны у архей , бактерий , эукариот и вирусов .

Археи [ править ]

Рекомбиназа RadA архей Sulfolobus solfataricus катализирует спаривание ДНК и обмен цепей, центральные этапы рекомбинационной репарации. [6] Рекомбиназа RadA имеет большее сходство с эукариотической рекомбиназой Rad51, чем с бактериальной рекомбиназой RecA. [6]

Бактерии [ править ]

Рекомбиназа RecA, по-видимому, повсеместно присутствует в бактериях. RecA выполняет несколько функций, связанных с репарацией ДНК . RecA играет центральную роль в восстановлении репликационных вилок, остановленных повреждением ДНК, и в бактериальном половом процессе естественной генетической трансформации . [7] [8]

Эукариоты [ править ]

Эукариотический Rad51 и родственные ему члены семейства гомологичны архейным рекомбиназам RadA и бактериальным RecA. Rad51 в высокой степени сохраняется от дрожжей для человека. Он выполняет ключевую функцию в рекомбинационной репарации повреждений ДНК, особенно двухцепочечных повреждений, таких как двухцепочечные разрывы. У людей избыточная или недостаточная экспрессия Rad51 встречается при самых разных формах рака .

Во время мейоза Rad51 взаимодействует с другой рекомбиназой, Dmc1 , с образованием пресинаптического филамента, который является промежуточным звеном в гомологичной рекомбинации . [9] Функция Dmc1, по-видимому, ограничивается мейотической рекомбинацией. Подобно Rad51, Dmc1 гомологичен бактериальному RecA.

Вирусы [ править ]

Некоторые ДНК-вирусы кодируют рекомбиназу, которая способствует гомологичной рекомбинации. Хорошо изученным примером является рекомбиназа UvsX, кодируемая бактериофагом Т4 . [10] UvsX гомологичен бактериальному RecA. UvsX, как и RecA, может способствовать ассимиляции линейной одноцепочечной ДНК в гомологичный дуплекс ДНК с образованием D-петли .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Нерн, А; Pfeiffer, BD; Свобода, К; Рубин, GM (23 августа 2011 г.). «Множественные новые сайт-специфические рекомбиназы для использования при манипулировании геномами животных» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (34): 14198–203. Bibcode : 2011PNAS..10814198N . DOI : 10.1073 / pnas.1111704108 . PMC  3161616 . PMID  21831835 .
  2. ^ Гарсия-Отин, Алабама; Guillou, F (1 января 2006 г.). «Нацеливание на геном млекопитающих с использованием сайт-специфичных рекомбиназ». Границы биологических наук . 11 : 1108–36. DOI : 10.2741 / 1867 . PMID 16146801 . 
  3. ^ Dymecki, SM; Ким, JC (5 апреля 2007 г.). «Три G» молекулярной нейроанатомии: учебник » . Нейрон . 54 (1): 17–34. DOI : 10.1016 / j.neuron.2007.03.009 . PMC 2897592 . PMID 17408575 .  
  4. ^ Луан, H; White, BH (октябрь 2007 г.). «Комбинаторные методы точного нацеливания на нейрональные гены» . Текущее мнение в нейробиологии . 17 (5): 572–80. DOI : 10.1016 / j.conb.2007.10.001 . PMID 18024005 . 
  5. ^ Fenno, LE; Мэттис, Дж; Рамакришнан, К; Хён, М; Lee, SY; Он, М; Tucciarone, J; Селимбейоглу, А; Берндт, А; Grosenick, L; Залокусский, К.А.; Bernstein, H; Swanson, H; Perry, C; Diester, I; Бойс, FM; Бас, CE; Никогда; Huang, ZJ; Deisseroth, K (июль 2014 г.). «Нацеливание на ячейки с одиночными векторами с использованием многофункциональной логики» . Методы природы . 11 (7): 763–72. DOI : 10.1038 / nmeth.2996 . PMC 4085277 . PMID 24908100 .  
  6. ^ a b Зейтц Э.М., Брокман Дж. П., Сандлер С. Дж., Кларк А. Дж., Ковальчиковски С. К. (1998). «Белок RadA является гомологом белка RecA архей, который катализирует обмен цепей ДНК» . Genes Dev . 12 (9): 1248–53. DOI : 10,1101 / gad.12.9.1248 . PMC 316774 . PMID 9573041 .  
  7. Перейти ↑ Cox MM, Goodman MF, Kreuzer KN, Sherratt DJ, Sandler SJ, Marians KJ (2000). «Важность восстановления остановившихся вилок репликации». Природа . 404 (6773): 37–41. Bibcode : 2000Natur.404 ... 37С . DOI : 10.1038 / 35003501 . PMID 10716434 . 
  8. ^ Michod RE Бернштейн H, Nedelcu AM (2008). «Адаптивное значение секса у микробных возбудителей». Заразить. Genet. Evol . 8 (3): 267–85. DOI : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 . 
  9. ^ Crickard JB, Kaniecki K, Kwon Y, Sung P, Greene EC (2018). «Спонтанная самосегрегация рекомбиназ ДНК Rad51 и Dmc1 в филаментах смешанной рекомбиназы» . J. Biol. Chem . 293 (11): 4191–4200. DOI : 10.1074 / jbc.RA117.001143 . PMC 5858004 . PMID 29382724 .  
  10. Перейти ↑ Bernstein C, Bernstein H (2001). Ремонт ДНК в бактериофаге. В: Nickoloff JA, Hoekstra MF (Eds.) Повреждение и восстановление ДНК, Том 3. Продвигается от фага к человеку. Humana Press, Тотова, Нью-Джерси, стр. 1–19. ISBN 978-0896038035 

Внешние ссылки [ править ]

  • Рекомбиназы в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)


  • v
  • т
  • е