מֵידָע

8: רקומבינציה של DNA - ביולוגיה

8: רקומבינציה של DNA - ביולוגיה


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

הפרק על מוטציה ותיקון ה- DNA עסק בעיקר בשינויים קטנים ברצף ה- DNA, בדרך כלל זוגות בסיס בודדים, הנובעים מטעויות בשכפול או פגיעה ב- DNA. רצף ה-DNA של כרומוזום יכול להשתנות גם במקטעים גדולים, על ידי תהליכי הרקומבינציה והטרנספוזיציה. ריקומבינציה הוא ייצור מולקולות DNA חדשות משתי מולקולות DNA הוריות או מקטעים שונים של אותה מולקולת DNA; זה יהיה הנושא של פרק זה. טרַנספּוֹזִיצִיָה היא צורה מיוחדת מאוד של רקומבינציה שבה קטע של DNA נע ממיקום אחד למשנהו, על אותו כרומוזום או על כרומוזום אחר; זה יידון בפרק הבא.

  • 8.1: סוגים ודוגמאות של ריקומבינציה
    לפחות ארבעה סוגים של רקומבינציה טבעית זוהו באורגניזמים חיים: (1) רקומבינציה כללית או הומולוגית, (2) רקומבינציה לא לגיטימית או לא הומולוגית, (3) רקומבינציה ספציפית לאתר, ו (4) רקומבינציה משוכפלת.
  • 8.2: זיהוי רקומבינציה
    החוק השני של מנדל תיאר את המבחר האקראי של אללים של זוגות גנים. עם זאת, זוגות גנים מסוימים מראים סטיות ממבחר אקראי זה, מה שמוביל למסקנה כי גנים אלה מקושרים על כרומוזום. ההצמדה לא תמיד מלאה, כלומר ניתן לראות גנוטיפים לא -הורים בחלק מהצאצאים. זה מוסבר על ידי מעבר בין זוגות הגנים במהלך המיוזה אצל ההורים.
  • 8.3: Recombination Meiotic
    יכולתם של זוגות כרומוזומים הומולוגיים לשלב בשלב הראשון של המיוזה היא יסוד להצלחת תהליך זה, השומר על מערכת כרומוזומים הפלואידית נכונה בתא הנבט. רקומבינציה היא חלק בלתי נפרד מהזיווג של כרומוזומים הומולוגיים. הוא מתרחש בין כרומטידים שאינם אחות במהלך שלב הפאצ'טין של מיוזה I (השלב ​​הראשון של מיוזה) ואולי לפני, כאשר הכרומוזומים ההומולוגיים מיושרים בזיגוטן.
  • 8.4: היתרונות של רקומבינציה גנטית
    לא רק שיש צורך רקומבינציה לזיווג הומולוגי במהלך מיוזה, אלא שיש רקומבינציה לפחות שני יתרונות נוספים למינים מיניים. הוא יוצר שילובים חדשים של אללים לאורך הכרומוזומים, והוא מגביל את ההשפעות של מוטציות במידה רבה לאזור סביב הגן, ולא לכרומוזום כולו. מכיוון שכל כרומוזום עובר אירוע רקומבינציה אחד לפחות במהלך מיוזה, נוצרים שילובים חדשים של אללים.
  • 8.5: עדות להטרודופלקסים מרקומבינציה בפטריות
    המנגנון שבאמצעותו מתרחשת הרקומבינציה נחקר בעיקר בפטריות, כמו השמרים הניצנים Saccharomyces cerevisiae והפטרייה החוטית Ascomycetes, ובחיידקים. הפטריות עוברות מיוזה, ומכאן שהיבטים מסוימים של מערכות הרקומבינציה שלהן עשויים להיות דומים יותר לזה של צמחים ובעלי חיים מאשר זה של חיידקים. עם זאת, לתפקודים האנזימטיים שהתגלו על ידי מחקרים גנטיים וביוכימיים של רקומבינציה בחיידקים יש מקבילות גם באורגניזמים איקריוטיים.
  • 8.6: מודל הולידיי לרקומבינציה כללית - פלישת גדיל בודד
    בשנת 1964, רובין הולידיי הציע מודל המתייחס ליצירת הטרודופלקס והמרת גנים במהלך רקומבינציה. למרות שהוא הוחלף על ידי מודל הפסקת הגדיל הכפול (לפחות עבור ריקומבינציה בשמרים ואורגניזמים גבוהים יותר), זה מקום שימושי להתחיל בו. הוא ממחיש את השלבים הקריטיים של זיווג של דופלקסים הומולוגיים, היווצרות של heteroduplex, היווצרות מפרק רקומבינציה, נדידת ענפים ורזולוציה.
  • 8.7: מודל כפול גדילים לשבירה מחדש
    מספר קווי ראיות, בעיקר ממחקרים על רקומבינציה בשמרים, דרשו שינויים בחילופי ההדדיות של שרשראות ה- DNA שהתחילו בניקים חד-גדילים. כאמור, דופלקס DNA אחד נוטה להיות תורם המידע והשני המקבל, בניגוד לחילופין השווים שחזה המודל המקורי של הולידיי. כמו כן, בשמרים, רקומבינציה יכולה להיפתח על ידי הפסקות של גדילים כפולים.
  • 8.8: אנזימים הנדרשים לרקומבינציה ב-E. coli
    השלבים הראשונים במציאת אנזימים המבצעים רקומבינציה היו מסכים גנטיים למוטציות של E. coli פגומים ברקומבינציה. מבחנים פותחו לבדיקת רקומבינציה, ומוטנטים שהראו ירידה בתדירות הרקומבינציה בודדו. אלה הוקצו לקבוצות השלמה הנקראות recA, recB, recC, recD וכן הלאה. כ- 20 גנים שונים (קבוצות משלימות שונות) זוהו ב- E. coli.
  • 8.9: יצירת גדילים בודדים
    אחד המסלולים העיקריים ליצירת טרמיני חד-גדילי 3' משתמש באנזים RecBCD, הידוע גם בשם exonuclease V. שלושת יחידות המשנה של אנזים זה מקודדות על ידי הגנים recB, recC ו- recD. כל מודל לרקומבינציה דורש גדיל בודד עם קצה חופשי לפלישה לגדיל, והאנזים הזה עושה זאת, אך עם מספר תכונות בלתי צפויות.
  • 8.10: סינפסיס ופלישת גדילים בודדים
    ההתאמה של שתי מולקולות ה- DNA המחוברות מחדש (סינפסיס) ופלישה של גדיל בודד מהדופלקס היוזם לדופלקס השני שניהם מזורזלים על ידי החלבון הרב פונקציונלי RecA. פלישה זו לדנ"א הדופלקס על ידי דנ"א תקוע יחיד גורמת להחלפת אחד מחוטי הדופלקס המקורי בחוט הפולש, והגדיל שהוחלף נעקר מהדופלקס. מכאן שתגובה זו יכולה להיקרא גם הטמעת גדילים או החלפת גדילים.
  • 8.11: הגירת סניפים
    התנועה של צומת הולידיי ליצירת הטרודופלקס נוסף דורשת שני חלבונים. האחד הוא הטטרמר RuvA, שמזהה את מבנה צומת הולידיי. השני הוא RuvB, שהוא ATPase. הוא יוצר טבעות הקסאמיות המספקות את המנוע לנדידת ענפים.
  • 8.12: רזולוציה
    RuvC הוא האנדו -נוקליז שחותך את צומת הולידיי. הוא יוצר דימרים הנקשרים לצומת הולידיי; הנתונים האחרונים מצביעים על אינטראקציה בין RuvA, RuvB ו- RuvC כמתחם בצומת הולידיי. המבנה של מתחם צומת RuvA-Holliday מצביע על כך שהמבנה הפתוח של הצומת המיוצב על ידי קשירת RuvA עשוי לחשוף משטח המוכר על ידי Ruv C למחשוף.
  • 8. E: רקומבינציה של DNA (תרגילים)

הצעות קריאה מומלצות

  • Holliday, R. (1964) מנגנון להמרת גנים בפטריות. מחקר גנטיקה 5: 282-304.
  • Or-Weaver, T. L., Szostak, J. W. ו- Rothstein, R. J. (1981) טרנספורמציה של שמרים: מערכת מודל לחקר רקומבינציה. פרוק. Natl. Acad. מדענית. ארה"ב 78: 6354-6358.
  • Szostak, J. W., Orr-Weaver, T. L., Rothstein, R. and Stahl, F. (1983) The double-strand-break-recombination model for recombination. תא 33: 25-35.
  • Stahl, F. (1994) צומת הולידיי במלאת שלושים שנה להיווסדו. גנטיקה 138: 241-246.
  • Kowalczykowski, S.C., Dixon, D. A., Eggleston, A. K., Lauder, S. D. and Rehrauer, W. M. (1994) Microbiological Reviews 58:401-465.
  • Eggleston, A. K. ו- West, S. C. (1996) שותפים מחליפים: רקומבינציה ב- E. coli. טרנד בגנטיקה 12: 20-25.
  • Edelmann, W. ו- Kucherlapati, R. (1996) תפקיד אנזימי רקומבינציה בהישרדות תאי יונקים. ארה"ב 93: 6225-6227.


צפו בסרטון: תכונות הקשורות במין (אוֹקְטוֹבֶּר 2022).