《分子生物学》课程教学资源（PPT课件）第五章 DNA重组

第五章、DNA重组

第五章、DNA重组

●是指发生在DNA分子内或DNA分子之间核苷酸序列的交 换、重排和转移现象，是已有遗传物质的重新组合过程。 重组的作用： ●生物体利用重组产生新的基因或等位基因组合。 ●病毒利用重组将自身DNA整合到宿主DNA中。 ●生物体利用重组进行DNA损伤修复

⚫ 是指发生在DNA分子内或DNA分子之间核苷酸序列的交 换、重排和转移现象，是已有遗传物质的重新组合过程。 ⚫ 生物体利用重组产生新的基因或等位基因组合。 ⚫ 病毒利用重组将自身DNA整合到宿主DNA中。 ⚫ 生物体利用重组进行DNA损伤修复。 重组的作用：

重组的分类： ●同源重组 ●位点特异性重组 ●转座重组

⚫ 同源重组 ⚫ 位点特异性重组 ⚫ 转座重组 重组的分类：

本章内容 一、同源重组 二、位点特异性重组 三、转座重组

本章内容 一、同源重组 二、位点特异性重组 三、转座重组

同源重组 >发生在DNA的同源序列之间，不依赖序列的特 异性，只依赖于序列的同源性。 >DNA分子在相同区域断裂后重新连接

同源重组 ➢ 发生在DNA的同源序列之间，不依赖序列的特 异性，只依赖于序列的同源性。 ➢ DNA分子在相同区域断裂后重新连接

■同源重组的分子模型 ■大肠杆菌的同源重组 ■真核细胞的同源重组

◼ 真核细胞的同源重组 ◼ 同源重组的分子模型 ◼ 大肠杆菌的同源重组

同源重组的分子模型 T0考 Hollidayz模型 mmmnctmm t 相互入侵、交换 ● 两条同源DNA分子彼此并排 mmunn 对齐，对应的位置各产生1个 mOHmngt |製口连接 单链断裂。 T少实 mmm套 交义点迁移 T女HC ● 切口处发生链相互入侵、交 mmmmHn 换、连接，形成连接分子， Holliday连接 弯曲 即Holliday结构。 ●分支迁移，形成异源双链区。 旋转 剪切 切开同一条链 切开另外一策链 剪切 ●Holliday中间体的拆分：剪接 切口 重组DNA和补丁重组DNA 连接 mm 非重组型DNA III匹 重组型DNA mmm Tm工

同源重组的分子模型 ⚫ 两条同源DNA分子彼此并排 对齐，对应的位置各产生1个 单链断裂。 Holliday模型 ⚫ 切口处发生链相互入侵、交 换、连接，形成连接分子， 即Holliday结构。 ⚫ 分支迁移，形成异源双链区。 ⚫ Holliday中间体的拆分：剪接 重组DNA和补丁重组DNA

3'■ B c 5' ligation A ⊙ C 5' a' b' c 3'■ A b c 3'■ a b A B C endonuclease produces b' c' single-strand breaks(nicks) 3 a b C 3 A B C branch migration (heteroduplex formation) 5 a b' c 3' a b 3 A B A b strand invasion C B C' 3 A 3 B b C 5 B C b c 5 3 a b c

重组产物 如果切口发生在开始被切的 两条链上，拆分后形成补丁 重组DNA。除保留一段异源 双链区，其两侧来自同一亲 心旋转 本DNA 剪切 切开同一条链 切开另外一条链 ● 如果切开的链并非原来断裂 剪切 的链，产生剪接重组DNA。 切 重组体异源双链区的两侧来 切口 连接 连接 自不同亲本DNA。 T mimm 非重组型DNA 重组型DNA mmmm TIm匹

⚫ 如果切开的链并非原来断裂 的链，产生剪接重组DNA。 重组体异源双链区的两侧来 自不同亲本DNA。 ⚫ 如果切口发生在开始被切的 两条链上，拆分后形成补丁 重组DNA。除保留一段异源 双链区，其两侧来自同一亲 本DNA。 重组产物

电镜下的olliday结构

电镜下的Holliday结构