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位点专一重组

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λ噬菌体 DNA 的整合和切离是典型的位点专一重组。λ噬菌体感染大肠杆菌后,或是进入裂解生长,或是进入溶原生长。当噬菌体裂解宿主细胞的功能受到抑制,噬菌体 DNA 整合进宿主染色体并随宿主染色体而进行复制,或作为一个独立的附加体 ( P22) 。这称为溶原性 (lysogeny) ,这类噬菌体称为溶原性噬菌体 (lysogenic phage) 。当噬菌体进入宿主细菌后以一种失控状态进行复制,宿主染色体被降解作为噬菌体 DNA 合成的原料,宿主的蛋白质合成机构也被接管去制备成熟噬菌体颗粒的组成成分,组装成许多病毒颗粒,最后宿主细胞裂解而释放出来,这是裂解反应。

 

溶原状态同裂解状态是可以转换的。当λ噬菌体 DNA 整合在宿主基因组中,则进入溶原状态;当噬菌体 DNA 从宿主基因组中切离下来,则转入裂解状态。这种整合和切离。都是通过 },DNA 和细菌 DNA 特定的附着位点之间的重组来实现的。大肠杆菌 DNA 上的 att(attach) 位点记为 att λ或 attB ,长度为 23 bp ,分 B O B ’三个部分。久 DNA 上的 att 位点记为 attP ,长度为 240 bp ,分 P O P ’三个部分。λ DNA 的整合和切离都发生在 attB attP 的各自 O 序列中,因此 O 序列称为核心序列,全长 15 bp ,核心序列两侧的序列对重组也是起作用的。如以核心序列为中心碱基记为零,则一侧 P 的必需长度为 160 bp ,另一侧的 P ’的必需长度为 80 bp ,所以 attP 的必需长度为 240 bp 。相对而言, attB 的必需长度短得多,零点一侧的 B 11 bp ,另一侧的 B ,也是 11 bp ,所以 attB 23 bp

 

attB attP 中的 B B ’和 P P ’的序列各不相同,只有 O 序列是完全相同的。所以这里是位点专一重组发生的位置。λ DNA 整合过程中既没有 DNA 的降解,也没有 DNA 的合成,只是 attP attB 两个位点结合后,在一种 DNA 结合蛋白质 Int 的拓扑异构酶的活性催化下,使两个 DNA 分子的各一条单链断裂,在一瞬间旋转后仍在 Int 作用下连接成半交叉,形成重组中间体即 Holliday 结构,接着另外两条单链通过同样的过程断裂重接,从而完成了重组。

 

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