stringtranslate.com

Рекомбиназа

Рекомбиназы представляют собой ферменты генетической рекомбинации .

Сайт-специфические рекомбиназы

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

Типы включают в себя:

Гомологичная рекомбинация

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

Архея

Рекомбиназа RadA археи Sulfolobus solfataricus катализирует спаривание ДНК и обмен цепей, что является центральными этапами рекомбинационной репарации. [6] Рекомбиназа RadA имеет большее сходство с эукариотической рекомбиназой Rad51, чем с бактериальной рекомбиназой RecA. [6]

Бактерии

Рекомбиназа RecA , по-видимому, повсеместно присутствует в бактериях. RecA выполняет множество функций, все из которых связаны с восстановлением ДНК . RecA играет центральную роль в восстановлении репликационных вилок, остановленных из-за повреждения ДНК , а также в бактериальном половом процессе естественной генетической трансформации . [7] [8]

Эукариоты

Эукариотический Rad51 и родственные ему члены семейства гомологичны архейным RadA и бактериальным рекомбиназам RecA. Rad51 высоко консервативен от дрожжей до человека. Он выполняет ключевую функцию в рекомбинационном восстановлении повреждений ДНК, особенно двухцепочечных повреждений, таких как двухцепочечные разрывы. У людей избыточная или недостаточная экспрессия Rad51 встречается при самых разных видах рака .

Во время мейоза Rad51 взаимодействует с другой рекомбиназой, Dmc1 , с образованием пресинаптической нити, которая является промежуточным звеном в гомологичной рекомбинации . [9] Функция Dmc1, по-видимому, ограничивается мейотической рекомбинацией. Как и Rad51, Dmc1 гомологичен бактериальному RecA.

Вирусы

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 .

Рекомендации

  1. ^ Нерн, А; Пфайффер, Б.Д.; Свобода, К ; Рубин, генеральный менеджер (23 августа 2011 г.). «Множество новых сайт-специфических рекомбиназ для использования при манипулировании геномами животных». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (34): 14198–203. Бибкод : 2011PNAS..10814198N. дои : 10.1073/pnas.1111704108 . ПМК  3161616 . ПМИД  21831835.
  2. ^ Гарсия-Отин, Алабама; Гийу, Ф. (1 января 2006 г.). «Нацеливание на геном млекопитающих с использованием сайт-специфических рекомбиназ». Границы бионауки . 11 : 1108–36. дои : 10.2741/1867 . ПМИД  16146801.
  3. ^ Дымецки, С.М.; Ким, Джей Си (5 апреля 2007 г.). «Три G» молекулярной нейроанатомии: учебник для начинающих». Нейрон . 54 (1): 17–34. doi :10.1016/j.neuron.2007.03.009. ПМЦ 2897592 . ПМИД  17408575. 
  4. ^ Луан, Х; Уайт, Б.Х. (октябрь 2007 г.). «Комбинаторные методы уточненного нацеливания на нейронные гены». Современное мнение в нейробиологии . 17 (5): 572–80. дои : 10.1016/j.conb.2007.10.001. PMID  18024005. S2CID  36457021.
  5. ^ Фенно, Ле; Мэттис, Дж; Рамакришнан, К; Хён, М; Ли, С.Ю.; Он, М; Туччароне, Дж; Селимбейоглу, А; Берндт, А; Гросеник, Л; Залокусский, К.А.; Бернштейн, Х; Суонсон, Х; Перри, К; Дистер, я; Бойс, FM; Басс, CE; Никогда; Хуанг, ZJ; Дейссерот, К. (июль 2014 г.). «Нацеливание на ячейки с помощью отдельных векторов с использованием множественной логической логики». Природные методы . 11 (7): 763–72. дои : 10.1038/nmeth.2996. ПМК 4085277 . ПМИД  24908100. 
  6. ^ аб Зейтц Э.М., Брокман Дж.П., Сэндлер С.Дж., Кларк А.Дж., Ковальчиковски С.К. (1998). «Белок RadA представляет собой гомолог белка RecA архей, который катализирует обмен цепей ДНК». Генс Дев . 12 (9): 1248–53. дои : 10.1101/gad.12.9.1248. ПМК 316774 . ПМИД  9573041. 
  7. ^ Кокс М.М., Гудман М.Ф., Кройцер К.Н., Шерратт DJ, Сэндлер С.Дж., Марианс К.Дж. (2000). «Важность ремонта остановившихся вилок репликации». Природа . 404 (6773): 37–41. Бибкод : 2000Natur.404...37C. дои : 10.1038/35003501. PMID  10716434. S2CID  4427794.
  8. ^ Мишод Р.Э., Бернштейн Х., Недельку А.М. (2008). «Адаптационное значение пола у микробных патогенов». Заразить. Жене. Эвол . 8 (3): 267–85. дои : 10.1016/j.meegid.2008.01.002. ПМИД  18295550.
  9. ^ Крикард Дж.Б., Канецки К., Квон Ю., Сунг П., Грин EC (2018). «Спонтанная саморасщепление ДНК-рекомбиназ Rad51 и Dmc1 внутри смешанных рекомбиназных нитей». Ж. Биол. Хим . 293 (11): 4191–4200. дои : 10.1074/jbc.RA117.001143 . ПМК 5858004 . ПМИД  29382724. 
  10. ^ Бернштейн С, Бернштейн Х (2001). Репарация ДНК в бактериофаге. В: Николофф Дж.А., Хоекстра М.Ф. (ред.) Повреждение и восстановление ДНК, Том 3. Прогресс от фага к человеку. Humana Press, Тотова, Нью-Джерси, стр. 1–19. ISBN 978-0896038035 

Внешние ссылки


  • в
  • т
  • е