位點專一重組

λ噬菌體DNA的整合和切離是典型的位點專一重組。

基本介紹

  • 中文名:位點專一重組
  • 含義:λ噬菌體DNA的整合
  • 特點:組裝成許多病毒顆粒
  • 注意:溶原狀態同裂解狀態是可以轉換的
簡介,相關信息,

簡介

λ噬菌體感染大腸桿菌後,或是進入裂解生長,或是進入溶原生長。當噬菌體裂解宿主細胞的功能受到抑制,噬菌體DNA整合進宿主染色體並隨宿主染色體而進行複製,或作為一個獨立的郊猶?/SPAN>(如P22)。這稱為溶原性(lysogeny),這類噬菌體稱為溶原性噬菌體(lysogenic phage)。當噬菌體進入宿主細菌後以一種失控狀態進行複製,宿主染色體被降解作為噬菌體DNA合成的原料,宿主的蛋白質合成機構也被接管去製備成熟噬菌體顆粒的組成成分,組裝成許多病毒顆粒,最後宿主細胞裂解而釋放出來,這是裂解反應。

相關信息

溶原狀態同裂解狀態是可以轉換的。當λ噬菌體DNA整合在宿主基因組中,則進入溶原狀態;當噬菌體DNA從宿主基因組中切離下來,則轉入裂解狀態。這種整合和切離,都是通過DNA和細菌DNA特定的附著位點之間的重組來實現的。大腸桿菌DNA上的att(attach)位點記為attλ或attB,長度為23 bp,位於bio和gal基因之間,分B、O和B’三個部分。λDNA上的att位點記為attP,長度為240 bp,分P、O和P’三個部分。λDNA的整合和切離都發生在attB和attP的各自O序列中,因此O序列稱為核心序列,全長15 bp,核心序列兩側的序列對重組也是起作用的。如以核心序列為中心鹼基記為零,則一側P的必需長度為160 bp,另一側的P’的必需長度為80 bp,所以attP的必需長度為240 bp。相對而言,attB的必需長度短得多,零點一側的B為11 bp,另一側的B,也是11 bp,所以attB僅23 bp。由於線性的λDNA整合進細菌染色體DNA中,在λ原噬菌體DNA的兩邊各有一個att位點,但這兩個位點是重組的產物,不同於原來的attB和attP。原噬菌體位於這兩個新的att位點之間,原噬菌體左邊的位點attL由序列BOP'組成,右邊的attR由序列POB'組成。
attB和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。所以這裡是位點專一重組發生的位置。λDNA整合過程中既沒有DNA的降解,也沒有DNA的合成,只是attP和attB兩個位點結合後,在一種DNA結合蛋白質Int的拓撲異構酶和一種稱為整合宿主因子IHF的細菌蛋白的活性催化下,使兩個DNA分子的各一條單鏈斷裂,在一瞬間旋轉後仍在Int作用下連線成半交叉,形成重組中間體即Holliday結構,接著另外兩條單鏈通過同樣的過程斷裂重接,從而完成了重組。

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