分子生物學(xué)第六章基因重組

分子生物學(xué)第六章-基因重組2024/4/1分子生物學(xué)第六章基因重組分子生物學(xué)第六章-基因重組2024/4/1分子生物學(xué)第六章基1遺傳重組重組recombination:是已存在的遺傳物質(zhì)產(chǎn)生新的組合的過(guò)程。分子間或染色體間重組：離散的染色體混合時(shí)產(chǎn)生新的組合。如真核染色體減數(shù)分裂時(shí)的染色體獨(dú)立分配。不依賴(lài)酶。分子內(nèi)或染色體內(nèi)重組：通過(guò)DNA的剪切和連接產(chǎn)生新的染色體類(lèi)型。依賴(lài)酶。分子生物學(xué)第六章基因重組遺傳重組重組recombination:是已存在的遺傳物質(zhì)2分子內(nèi)重組同源重組homologicalrecombination：同源性依賴(lài)，非序列專(zhuān)一性依賴(lài)。在大腸桿菌由RecA蛋白指導(dǎo)。位點(diǎn)特異性重組sitespecificrecombination：序列專(zhuān)一性依賴(lài)，非同源性依賴(lài)。由位點(diǎn)特異性重組酶指導(dǎo)。轉(zhuǎn)座transposition：非同源性依賴(lài)。由轉(zhuǎn)座酶、整合酶指導(dǎo)。酶識(shí)別轉(zhuǎn)座因子兩端特異序列，但受體位點(diǎn)相對(duì)非特異。不正常重組或非常規(guī)重組illegitimaterecombination：很少或不需要同源性。一般使用不正常底物進(jìn)行細(xì)胞正常加工。與癌癥相關(guān)。人工重組artificialrecombination:體外進(jìn)行DNA的剪切和連接引起的重組，即基因重組。分子生物學(xué)第六章基因重組分子內(nèi)重組同源重組homologicalrecombina3一、同源重組功能：減數(shù)分裂時(shí)染色體分配、DNA修復(fù)、特定噬菌體的復(fù)制、酵母的交配型轉(zhuǎn)換、真核基因組的遺傳作圖、基因?qū)肽Ｐ停嚎截?選擇：在DNA復(fù)制中，新生鏈延伸時(shí)轉(zhuǎn)換為新的模板。如DNA修復(fù)。斷裂-重新連接：重組沒(méi)有在復(fù)制中產(chǎn)生，DNA鏈在雙鏈間斷裂、交換和重新連接。如減數(shù)分裂時(shí)染色體交換雜合模型：包括上面兩種特征。分子生物學(xué)第六章基因重組一、同源重組功能：減數(shù)分裂時(shí)染色體分配、DNA修復(fù)、特定噬菌4修復(fù)損傷DNA的同源重組分子生物學(xué)第六章基因重組修復(fù)損傷DNA的同源重組分子生物學(xué)第六章基因重組5真核生物同源重組的斷裂與重接模型

DarlingtongD.C.于1936年提出：減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，非姊妹染色單體由于纏繞而產(chǎn)生張力，兩個(gè)染色單體在同一位置斷裂、重節(jié)，以消除張力，從而產(chǎn)生重組。證據(jù)：姊妹染色單體的交換

分子生物學(xué)第六章基因重組真核生物同源重組的斷裂與重接模型Dar6Diploideukaryotes:crossingover(雙倍體染色體交換)Homologouschromosomeslineupinmeiosis(when)Thenonsisterchromatidsexchangeequivalentsections(what)分子生物學(xué)第六章基因重組Diploideukaryotes:crossingo7同源重組發(fā)生在兩條DNA雙鏈之間重組酶能以任何的同源序列為底物重組的頻率在整組基因中并不很頻繁，但對(duì)整體和局部都有影響重組的總頻率在精子和卵子中并不相同，在人類(lèi)中女性是男性的兩倍在整組基因內(nèi)部，同源重組的頻率與染色體的構(gòu)象有關(guān)，例如，十字結(jié)構(gòu)將阻止附近的DNA重組變異。分子生物學(xué)第六章基因重組同源重組發(fā)生在兩條DNA雙鏈之間分子生物學(xué)第六章基因重組8染色體的重組包含部分的物理性的改變：破損與再聯(lián)合細(xì)線期偶線期粗線期雙線期終變期同化作用在DNA雙鏈中制造一個(gè)破損兩條DNA雙鏈分子的聯(lián)接作用是基因重組的關(guān)健環(huán)節(jié)分子生物學(xué)第六章基因重組染色體的重組包含部分的物理性的改變：破損與再聯(lián)合細(xì)線期偶線期9同源染色體兩對(duì)DNA雙鏈在相應(yīng)點(diǎn)產(chǎn)生nick，一條單鏈離開(kāi)它的伙伴，與另一個(gè)雙鏈分子的相應(yīng)位置倒易位置，創(chuàng)造了兩個(gè)DNA雙鏈之間的連系，這種連接在一起的一對(duì)雙鏈叫做交差分子。一個(gè)鏈與另一個(gè)鏈的連接點(diǎn)叫做重組關(guān)節(jié)。分子生物學(xué)第六章基因重組同源染色體兩對(duì)DNA雙鏈在相應(yīng)點(diǎn)產(chǎn)生nick，一條單鏈離開(kāi)它10重組關(guān)節(jié)能沿著DNA雙鏈分子移動(dòng)，這種移動(dòng)叫做枝狀遷移在一條鏈被另一條鏈取代的過(guò)程中，分叉點(diǎn)可以沿任一個(gè)方向移動(dòng)分子生物學(xué)第六章基因重組重組關(guān)節(jié)能沿著DNA雙鏈分子移動(dòng)，這種移動(dòng)叫做枝狀遷移分子生11交差分子旋轉(zhuǎn)后形成一個(gè)平面結(jié)構(gòu)------Holliday結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)第六章基因重組交差分子旋轉(zhuǎn)后形成一個(gè)平面結(jié)構(gòu)------Holliday結(jié)12細(xì)菌基國(guó)重組中的單鏈同化作用

single-strandassimilationDNA分子的單鏈部分通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)轉(zhuǎn)移到另一DNA雙鏈分子中，稱(chēng)為單鏈吸收或單鏈同化。有三個(gè)必備條件：◆其中一個(gè)DNA分子必須有單鏈區(qū)◆其中一個(gè)DNA分子必須有自由3’端◆單鏈區(qū)和3’端必須設(shè)置在兩分子互補(bǔ)區(qū)內(nèi)分子生物學(xué)第六章基因重組細(xì)菌基國(guó)重組中的單鏈同化作用

single-strand13RecA催化單鏈的同化作用RecA催化單、雙鏈DNA的反應(yīng)分為三個(gè)階段：◆RecA在單鏈DNA上慢慢聚合。◆單鏈DNA與其互補(bǔ)物在雙鏈上快速配對(duì)反應(yīng)，產(chǎn)生異源雙鏈連接◆單鏈從雙鏈中慢慢轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)的異源雙鏈DNA區(qū)帶。SSB(單鏈結(jié)合蛋白)的存在刺激了這個(gè)反應(yīng)分子生物學(xué)第六章基因重組RecA催化單鏈的同化作用RecA催化單、雙鏈DNA的反應(yīng)分14RecApromotestheassimilationofinvadingsinglestrandsintoduplexDNAsolongasoneofthereactingstrandshasafreeend.

RecAcatalyzessingle-strandassimilation分子生物學(xué)第六章基因重組RecApromotestheassimilation15RecA介導(dǎo)的DNA修復(fù)分子生物學(xué)第六章基因重組RecA介導(dǎo)的DNA修復(fù)分子生物學(xué)第六章基因重組16重組熱點(diǎn)重組起始于雙鏈破損。雙鏈破損在軸素形成期產(chǎn)生，在聯(lián)會(huì)絲復(fù)合物形成階斷消失(~60min)在染色體上容易發(fā)生雙鏈破損的位點(diǎn)，稱(chēng)為重組熱點(diǎn)。分子生物學(xué)第六章基因重組重組熱點(diǎn)重組起始于雙鏈破損。雙鏈破損在軸素形成期產(chǎn)生，在聯(lián)會(huì)17Chi序列刺激它周?chē)浇闹亟M與重組有關(guān)的基因稱(chēng)為Rec基因Rec突變體不能進(jìn)行同源重組大約10～20個(gè)與重組有關(guān)的DNA位點(diǎn)通過(guò)E.coli的Rec基因突變體鑒定Chi序列能刺激它周?chē)浇闹亟M：5’GCTGGTGG3’3’CGACCACC5’Chi序列在大腸桿菌中每5—10kb出現(xiàn)一次Chi是一個(gè)被RecBCD基因編碼的酶的作用目標(biāo)。分子生物學(xué)第六章基因重組Chi序列刺激它周?chē)浇闹亟M與重組有關(guān)的基因稱(chēng)為Rec基因18RecBCD是有強(qiáng)烈降解DNA能力的核酸酶，在SSB存在下，有解開(kāi)DNA雙鏈的酶活性和ATP酶活性，它在重組中所起的作用便是提供帶有自由3’端的單鏈DNA。分子生物學(xué)第六章基因重組RecBCD是有強(qiáng)烈降解DNA能力的核酸酶，在SSB存在下，19分子生物學(xué)第六章基因重組分子生物學(xué)第六章基因重組20Haploidprokaryotes

(單倍體生物原核同源重組）BetweenthetwohomologousDNAduplex(where)partiallyduplicatedDNAofthechromosomebetweenchromosomalDNAand“foreign”DNANicksmadenearChi(GCTGGTGG/each4kb)sitesbyanucleasewithrecBCD.RecAbindstossDNAtoformRecA-ssDNA.How:Hollidaymodel

分子生物學(xué)第六章基因重組HaploidprokaryotesBetweenth213. RecA-ssDNAfilamentssearchtheoppositeDNAduplexforcorrespondingsequence(invasion).4. Sealthenicksandformafour-branchedHollidaystructure5. Branchmigration&resolvingHollidayjunctionHaploidprokaryotes

(原核同源重組）分子生物學(xué)第六章基因重組3. RecA-ssDNAfilamentssearch22Haploidprokaryotes

(原核同源重組）ResolvingHollidayjunction分子生物學(xué)第六章基因重組Haploidprokaryotes(原核同源重組）Re23二、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組非序列同源性重組位點(diǎn)特異由識(shí)別特異重組位點(diǎn)的酶指導(dǎo)導(dǎo)致DNA序列發(fā)生重排舉例：l噬菌體插入細(xì)菌基因組l噬菌體從細(xì)菌基因組中切離分子生物學(xué)第六章基因重組二、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組非序列同源性分子生物學(xué)第六章基因重組24l-encodedintegrase(Int整合酶):makesstaggeredcuts交錯(cuò)切點(diǎn)inthespecificsites（15bpseq）IntandIHF(integrationhostfactorencodedbybacteria):recombinationandinsertionl-encodedexcisionase(XIS):excisionofthephageDNASite-specificrecombination:(位點(diǎn)專(zhuān)一性重組）bacteriophage

linsertion分子生物學(xué)第六章基因重組l-encodedintegrase(Int整合酶):25整合過(guò)程要求在attp和attB之間進(jìn)行識(shí)別；而移除過(guò)程則需要在attL和attR之間進(jìn)行識(shí)別重組過(guò)程是可逆的，但反應(yīng)條件不同：整合反應(yīng)需要int產(chǎn)物和IHF因子；移除反應(yīng)還需要噬菌體xis基因產(chǎn)物。xis基因產(chǎn)物決定噬菌體是否進(jìn)行復(fù)制分子生物學(xué)第六章基因重組整合過(guò)程要求在attp和attB之間進(jìn)行識(shí)別；而移除過(guò)程則需26整合的過(guò)程:A.具有對(duì)特異性DNA強(qiáng)烈親和力的Int與attP和attB位點(diǎn)結(jié)合；B.Int的拓?fù)洚悩?gòu)酶活性，使兩條雙鏈各自斷開(kāi)一條單鏈，瞬間旋轉(zhuǎn)然后交換連接，形成Holliday中間提，C.在另兩條單鏈之間發(fā)生同樣的斷裂重接，從而完成雙鏈間的重組。分子生物學(xué)第六章基因重組整合的過(guò)程:A.具有對(duì)特異性DNA強(qiáng)烈親和力的Int27位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的核苷酸序列1.attP:POP’:O為15bp(核心)富含A-T的非對(duì)稱(chēng)序列；P為-160~O的160bp序列P’為O~80的80bp序列共240bp2.attB:BOB’:B為-11~O序列B’為O~11序列共23bp重組后形成BOP’(attL,91bp)和POB‘(attR,171bp)分子生物學(xué)第六章基因重組位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的核苷酸序列1.attP:POP’:O為128特異性重組可以在體外進(jìn)行特異性重組可以通過(guò)Int和IHF在體外進(jìn)行，它包括在缺少任何DNA合成下的破損與再結(jié)合，兩個(gè)臂的功能可以通過(guò)在兩側(cè)產(chǎn)生缺失來(lái)研究attp發(fā)揮作用要240bp，而attB只需要由-11到+11的23bp的片斷即可發(fā)揮作用，在這個(gè)片段中，核心兩側(cè)只有4bp分子生物學(xué)第六章基因重組特異性重組可以在體外進(jìn)行特異性重組可以通過(guò)Int和IHF在體29通路克隆系統(tǒng)

gatewaycloningsystem一種位點(diǎn)特異的DNA重組技術(shù)，包括LR和BP兩個(gè)反應(yīng)體系?？珊?jiǎn)單表示為：attBXattPattLXattR用途：PCR產(chǎn)物的定向克隆DNA片斷高效、廣泛的亞克隆氨基或羧基末端的融合蛋白表達(dá)分子生物學(xué)第六章基因重組通路克隆系統(tǒng)

gatewaycloningsystem一30LR反應(yīng)和BP反應(yīng)LR反應(yīng)：通路克隆的主要反應(yīng),LR克隆酶(整合酶(Int)和整合宿主因子(IHF)蛋白)識(shí)別attL和attR重組位點(diǎn)后,催化入口克隆(entryclone)的外源DNA及其兩端部分位點(diǎn)取代目標(biāo)載體(destinationvector)的ccdB基因及其兩端部分位點(diǎn)(灰色),形成表達(dá)克隆(expressionclone)。BP反應(yīng)：與LR反應(yīng)反向,

BP克隆酶混和物(Int、IHF和切除酶(Xis))催化表達(dá)載體attB間的目的基因轉(zhuǎn)到供體載體中,形成新的入口克隆,此克隆又可與其它目標(biāo)載體重組產(chǎn)生新的表達(dá)載體。分子生物學(xué)第六章基因重組LR反應(yīng)和BP反應(yīng)LR反應(yīng)：通路克隆的主要反應(yīng),LR克隆31PCR產(chǎn)物的BP反應(yīng)分子生物學(xué)第六章基因重組PCR產(chǎn)物的BP反應(yīng)分子生物學(xué)第六章基因重組32三、轉(zhuǎn)座重組特點(diǎn)：1.自身攜帶有轉(zhuǎn)座酶基因，末端有反向重復(fù)序列;2.轉(zhuǎn)座過(guò)程中出現(xiàn)共聯(lián)體；3.轉(zhuǎn)座以后,可以造成原來(lái)轉(zhuǎn)座子位置的DNA缺失(非復(fù)制轉(zhuǎn)座)，也可以依然保持在原位，而在靶序列上復(fù)制了一個(gè)轉(zhuǎn)座子(復(fù)制轉(zhuǎn)座);4.轉(zhuǎn)座完成以后可以在靶序列上造成同向重復(fù)序列5.轉(zhuǎn)座子插入后可影響所在位置的基因的表達(dá)分子生物學(xué)第六章基因重組三、轉(zhuǎn)座重組特點(diǎn)：分子生物學(xué)第六章基因重組33轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子指能將自身插入基因組中其它位置的一段DNA序列。插入位置與轉(zhuǎn)座子序列沒(méi)有相關(guān)性。病毒、細(xì)菌和真核細(xì)胞的質(zhì)?；蚧蚪M中都含有轉(zhuǎn)座子。多數(shù)轉(zhuǎn)座子在插入新位點(diǎn)的過(guò)程中依賴(lài)其特異的插入序列去完成。原核生物轉(zhuǎn)座因子包括：插入序列；轉(zhuǎn)座子；轉(zhuǎn)座噬菌體分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子指能將自身插入基因組中其它位置的一段DNA序列。34ISelement分子生物學(xué)第六章基因重組ISelement分子生物學(xué)第六章基因重組35基因組的進(jìn)化既賴(lài)于獲得新的序列又賴(lài)于重排目前的序列。轉(zhuǎn)座子可引起其它基因組順序的重排，提供基因組里變異的主要來(lái)源。重排可以產(chǎn)生新的序列和改變目前序列的作用。細(xì)菌、噬菌體、病毒(尤其是逆轉(zhuǎn)錄病毒)可以通過(guò)傳染傳遞遺傳信息。分子生物學(xué)第六章基因重組基因組的進(jìn)化既賴(lài)于獲得新的序列又賴(lài)于重排目前的序列。分子生物36轉(zhuǎn)座子的特征性結(jié)構(gòu)是它的末端具有反向重復(fù)序列，而兩側(cè)宿主DNA的鄰接末端是短的同向重復(fù)序列。當(dāng)考查DNA序列時(shí)，這種結(jié)構(gòu)類(lèi)型是判斷轉(zhuǎn)座子的鑒別特征，并且是這種序列起源于轉(zhuǎn)座作用的初步證據(jù)。分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)座子的特征性結(jié)構(gòu)是它的末端具有反向重復(fù)序列，而兩側(cè)宿主DN37轉(zhuǎn)座因子IS線型宿主DNA插入后引起目標(biāo)序列產(chǎn)生同向重復(fù)分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)座因子IS線型宿主DNA插入后引起目標(biāo)序列產(chǎn)生同向重復(fù)分子38Tn10插入環(huán)狀DNA內(nèi)Tn10再移動(dòng)時(shí)可能從兩個(gè)方向移動(dòng)，產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)座子分子生物學(xué)第六章基因重組Tn10插入環(huán)狀DNA內(nèi)Tn10再移動(dòng)時(shí)可能從兩個(gè)方向移39Nonreplicativetranspositiondescribesthemovementofatransposonthatleavesadonorsite(usuallygeneratingadouble-strandbreak)andmovestoanewsite.

Replicativetranspositiondescribesthemovementofatransposonbyamechanisminwhichfirstitisreplicated,andthenonecopyistransferredtoanewsite.

復(fù)制轉(zhuǎn)座非復(fù)制轉(zhuǎn)座分子生物學(xué)第六章基因重組Nonreplicativetranspositiond40轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的效應(yīng)Recombinationbetweendirectrepeatsexcisesthematerialbetweenthem同向重復(fù)序列之間重組造成重復(fù)間序列缺失

分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的效應(yīng)Recombinationbetweend41轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的效應(yīng)Recombinationbetweeninvertedrepeatsinvertstheregionbetweenthem.反向重復(fù)序列之間重組造成重復(fù)間序列倒位

分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的效應(yīng)Recombinationbetweeni42Transpositionisinitiatedbynickingthetransposonendsandtargetsiteandjoiningthenickedendsintoastrandtransfercomplex.轉(zhuǎn)座機(jī)制：在轉(zhuǎn)座酶作用下，在轉(zhuǎn)座子和目標(biāo)序列的反式位點(diǎn)產(chǎn)生缺刻，轉(zhuǎn)座子通過(guò)末端聯(lián)會(huì)插入到目標(biāo)序列中，形成共合體

分子生物學(xué)第六章基因重組Transpositionisinitiatedby43Transpositionmayfuseadonorandrecipientrepliconintoacointegrate共合體.Resolutionreleasestworeplicons復(fù)制子,eachcontainingacopyofthetransposon.復(fù)制轉(zhuǎn)座：在共合體分解時(shí)轉(zhuǎn)座子產(chǎn)生兩個(gè)拷貝

缺刻重組復(fù)制分子生物學(xué)第六章基因重組Transpositionmayfuseadonor44斷裂重接則造成非復(fù)制轉(zhuǎn)座Nonreplicativetranspositionproceedsbybreakageandreunion分子生物學(xué)第六章基因重組斷裂重接則造成非復(fù)制轉(zhuǎn)座Nonreplicativetra45Eachcontrollingelementfamilyhasbothautonomousandnonautonomousmembers.Autonomouselementsarecapableoftransposition.Nonautonomouselementsaredeficientintransposition.Pairsofautonomousandnonautonomouselementscanbeclassifiedin>4families.Controllingelements控制因子inmaizeformfamiliesoftransposons

可用于轉(zhuǎn)座子插入突變自主轉(zhuǎn)座子非自主轉(zhuǎn)座子分子生物學(xué)第六章基因重組Eachcontrollingelementfamil46Theroleoftransposableelementsinhybriddysgenesis雜種不育帶有P因子P品系的精子DNA釋放到卵細(xì)胞中時(shí)，精子基因組上的P因子被激活，發(fā)生轉(zhuǎn)座，引起突變分子生物學(xué)第六章基因重組Theroleoftransposableeleme47TheretrovirallifecycleproceedsbyreversetranscribingtheRNAgenomeintoduplexDNA,whichisinsertedintothehostgenome,inordertobetranscribedintoRNA.Theretrovirus反轉(zhuǎn)錄病毒lifecycleinvolvestranspositionlikeeventsLTRisanabbreviationforlong-terminalrepeat.分子生物學(xué)第六章基因重組Theretrovirallifecycleproc48自然界中的其它

基因轉(zhuǎn)移與重組現(xiàn)象一、接合作用(conjugation)二、轉(zhuǎn)化(transformation)和轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)三、轉(zhuǎn)染(transfection)四、免疫分子的多樣性分子生物學(xué)第六章基因重組自然界中的其它

基因轉(zhuǎn)移與重組現(xiàn)象一、接合作用49接合作用：當(dāng)細(xì)胞與細(xì)胞、或細(xì)菌通過(guò)菌毛相互接觸時(shí)，質(zhì)粒DNA就可以從一個(gè)細(xì)胞（細(xì)菌）轉(zhuǎn)移至另一細(xì)胞（細(xì)菌）的方式。一、接合作用(conjugation)分子生物學(xué)第六章基因重組接合作用：當(dāng)細(xì)胞與細(xì)胞、或細(xì)菌通過(guò)菌毛相互接觸時(shí)，質(zhì)粒DNA50轉(zhuǎn)化：通過(guò)自動(dòng)獲取或人為地供給外源DNA，使細(xì)胞或培養(yǎng)的受體細(xì)胞獲得新的遺傳表型。二、轉(zhuǎn)化(transformation)分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)化：通過(guò)自動(dòng)獲取或人為地供給外源DNA，使細(xì)胞或培養(yǎng)的受體51轉(zhuǎn)導(dǎo)：當(dāng)病毒從被感染的供體細(xì)胞釋放出來(lái)，再次感染另一受體細(xì)胞時(shí)，發(fā)生在供體細(xì)胞與受體細(xì)胞之間的DNA轉(zhuǎn)移及基因重組即為轉(zhuǎn)導(dǎo)作用轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)分子生物學(xué)第六章基因重組轉(zhuǎn)導(dǎo)：當(dāng)病毒從被感染的供體細(xì)胞釋放出來(lái)，再次感染另一受體細(xì)胞52三、轉(zhuǎn)染(transfection)轉(zhuǎn)染是轉(zhuǎn)化的一種特殊形式。由transformation（轉(zhuǎn)化）和infection（感染）兩詞構(gòu)成。原指將噬菌體、病毒或以其為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入受體細(xì)胞的過(guò)程。通過(guò)感染方式將外來(lái)DNA引入宿主細(xì)胞，并導(dǎo)致宿主細(xì)胞遺傳性狀改變的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)染。將任何類(lèi)型DNA轉(zhuǎn)移至動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程均可叫轉(zhuǎn)染。分子生物學(xué)第六章基因重組三、轉(zhuǎn)染(transfection)轉(zhuǎn)染是轉(zhuǎn)化的一種特殊形式53思考題解釋:recombination;single-strandassimilation;同源重組在生命活動(dòng)和基因工程中的作用是什么?同源重組的斷裂重接模型的基本內(nèi)容是什么?(提示:考慮斷裂和重接的機(jī)制)位點(diǎn)專(zhuān)一性重組有哪些主要特點(diǎn)?基因工程中是如何利用其原理進(jìn)行基因克隆的?轉(zhuǎn)座子的特征性結(jié)構(gòu)是什么?轉(zhuǎn)座可產(chǎn)生哪些的生物學(xué)或遺傳學(xué)效應(yīng)?自然界中存在哪些基因轉(zhuǎn)移與重組現(xiàn)象?（至少寫(xiě)出5種以上）試比較同源重組、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組、轉(zhuǎn)座重組和人工重組間的異同點(diǎn)。分子生物學(xué)第六章基因重組思考題解釋:recombination;single-st54四、免疫分子的多樣性分子生物學(xué)第六章基因重組四、免疫分子的多樣性分子生物學(xué)第六章基因重組55?體液免疫反應(yīng)免疫球蛋白（Immunoglobulin）：高度特異性、龐大多樣性分子生物學(xué)第六章基因重組?體液免疫反應(yīng)分子生物學(xué)第六章基因重組56L鏈（214aa）－－VL、CLκ和λ兩種，對(duì)一個(gè)Ig唯一H鏈（426aa）－－VH、CH1、CH2、CH3恒定區(qū)的序列有γ、α、μ、δ和ε五種類(lèi)型VL和VH內(nèi)有高變區(qū)－－真正抗原結(jié)合部位負(fù)責(zé)抗體分子對(duì)抗原的識(shí)別互補(bǔ)決定區(qū)－－CDRIgG、IgA、IgM、IgD和IgE（人體）分子生物學(xué)第六章基因重組L鏈（214aa）－－VL、CLVL和VH內(nèi)有高變區(qū)－－Ig57

免疫球蛋白基因的組織?Ig基因有三個(gè)獨(dú)立的基因家族分別編碼兩個(gè)輕鏈（κ和λ）、一個(gè)重鏈（小鼠6、16和12號(hào)染色體）?輕鏈基因家族的組成：L、V、J、C四類(lèi)基因片段L－－leadersegmentV－－variablesegmentJ－－jioningsegmentC－－constantsegment?重鏈家族：L、V、D、J、C五類(lèi)片段D－－diversitysegment高變區(qū)?J和C之間有增強(qiáng)子?種系中基因數(shù)目變動(dòng)較大分子生物學(xué)第六章基因重組免疫球蛋白基因的組織?Ig基因有三個(gè)獨(dú)立的基因家族分58FamilyVGenesCGenesManMouseManMouseLambda<3002>64Kappa<300~100011Heavy~300>100098人的重鏈基因簇包括了所有組織重鏈的基因信息（重鏈恒定區(qū)九種C片段、兩個(gè)假基因）分子生物學(xué)第六章基因重組FamilyVGenesCGenesManMouseMa59λ家族V基因后跟隨著幾個(gè)以J片段作為前導(dǎo)的C基因分子生物學(xué)第六章基因重組λ家族V基因后跟隨著幾個(gè)以J片段作為前導(dǎo)的C基因分子生物學(xué)第60k家族（人和老鼠）的組成：V基因（人<300、鼠～1000）、5個(gè)J（一個(gè)假基因）、1個(gè)C基因分子生物學(xué)第六章基因重組k家族（人和老鼠）的組成：V基因（人<300、鼠～10061免疫球蛋白基因形成過(guò)程中的重組機(jī)制?除淋巴細(xì)胞外，所有細(xì)胞免疫球蛋白基因簇的結(jié)構(gòu)都是相同的－－種系結(jié)構(gòu)?骨髓干細(xì)胞在分化為成熟B淋巴細(xì)胞時(shí)出現(xiàn)免疫球蛋白基因的體細(xì)胞重排?即－－淋巴細(xì)胞中重組產(chǎn)生活性基因使免疫系統(tǒng)為基因組的改變提供了廣泛的基礎(chǔ)

－－抗體分子的多樣性分子生物學(xué)第六章基因重組免疫球蛋白基因形成過(guò)程中的重組機(jī)制?除淋巴細(xì)胞外，所有621、輕鏈基因V和J片段的重組a）λ鏈的重組?每個(gè)C片段前有J跟隨?只發(fā)生一次重組在V和J-C之間(V和J的重組)分子生物學(xué)第六章基因重組1、輕鏈基因V和J片段的重組a）λ鏈的重組?每個(gè)C63b）κ鏈的重組?κ基因簇只有一個(gè)C?V與C之間5個(gè)J（一個(gè)假基因）?用到的每個(gè)J都可以成為V的外元終端整合J右邊的J片段作為含子被剪切整合J左邊的每個(gè)J片段都會(huì)缺失掉分子生物學(xué)第六章基因重組b）κ鏈的重組?κ基因簇只有一個(gè)C?V與C之64?重鏈的可變區(qū)由V和J基因及第三個(gè)D基因片段編碼?重鏈的可變區(qū)重組有兩個(gè)階段D-J重組、VH和DJ重組2、重鏈基因V、D和J片段的重組分子生物學(xué)第六章基因重組?重鏈的可變?重鏈的可變2、重鏈基因V、D和J片65?一個(gè)指定的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生λ、κ其中之一輕鏈同重鏈結(jié)合?輕鏈中表現(xiàn)為同型性項(xiàng)斥（isotypicexclusion）往往只有κ鏈基因重組失敗，才發(fā)動(dòng)λ鏈基因重組?抗體中大部分輕鏈?zhǔn)铅舒?，λ鏈往往占少部分人?lèi)有約60%的輕鏈?zhǔn)铅舒?，約40%為λ鏈。老鼠有95%的B細(xì)胞表達(dá)κ類(lèi)型的輕鏈?單特異性－－單個(gè)B細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體基因?淋巴細(xì)胞為二倍體－－H、κ和λ都有兩個(gè)等位基因－－－重組表現(xiàn)為等位基因排斥（allelicexclusion）分子生物學(xué)第六章基因重組?一個(gè)指定的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生λ、κ其中之一輕鏈同重鏈結(jié)合663、重組的分子機(jī)制?利根川進(jìn)（TonegawaS）1987Nobelprize1）重組位點(diǎn)?輕重鏈重組涉及相同的機(jī)理（特異位點(diǎn)）?V下游、J上游、D兩側(cè)存在保守的重組信號(hào)序列（RSS）?RSS:共同的回文七核苷酸－－CACAGTG（與基因連接）固定長(zhǎng)度的間隔序列－－12bp或23bp共同的富含A的九核苷酸－－ACAAAAACC分子生物學(xué)第六章基因重組3、重組的分子機(jī)制?利根川進(jìn)（TonegawaS）