Сайт-специфична рекомбинация Flashcards
Какво е сайт-специфична рекомбинация и кой я извършва?
- малка молекула ДНК се интегрира в хромозома, изрязва се от нея или се премества на друго място
- епизоми, ДНК-транспозони, лизогенни фаги, онкогенни ДНК-вируси, ретротранспозони, ретровируси
Начини за интегриране на ДНК и от кого се извършват, последствия
1) Чрез къс хомоложен участък споделен от хромозома и малката молекула
2) Няма хомология - участък от хромозомата се загражда с никове, при малката ДНК се прави двуверижно срязане, следва ДНК-лигазна реакция и запълване на едноверижни празнини от полимераза и лигаза
-> от интегрази с ендонуклеазна, трансферазна, лигазна активност - активиране/дезактивиране на ген, дестабилизиране на генома чрез затрудняване на рекомбинация
Епизоми при прокариотите
- ДНК-мол., които могат да съществуват и реплицират самостоятелно (плазмиди) и вградени в бакт. хромозома
- F-фактор
ДНК-транспозони същност, механизми на транспозиция
- къси ДНК-последователности, които сменят позиция чрез сайт-спец. рекомб.
- кодират транспозази, които ги разпознават по тандемни обърнати повтори в краищата (TIR)
- използват два мех. за транспозиция - cut and paste (без дупликация, copy and paste (с дупликация)
Cut and paste транспозиция механизъм
- TIR последователности се разпознават и сближават от две транспозази, които правят двуверижни скъсвания
- изрязаният участък се пренася на друго място, разпознаваемо за транспозазите, може да е навсякъде в генома
Репликативна транспозиция (copy and paste) механизъм
- подвижният ген се копира на друго място без да се изрязва
- сходен механизъм и ензими на cut and paste
- при полово размножаване се предава в потомството
Транспозони действие в клетките примери
- съдържат ген за устойчивост към антибиотици (бактерии) - при преместване невинаги откриват най-близките граници - местене с ДНК-участък
- смърт за клетката - вмъкване и разкъсване в ген (не оцелява), мутагенно действие
- някои спасяват гена като се изрязват след транскрипция (самоснаждащи се интрони) - от тях сплайсозомни интрони
- промяна в цвета при добавяне/отрязване от ген за пигментация - царевица, индустриален меланизъм
Лизогенни фаги същност и действие
- някои фаги могат да вградят генома си в хромозома на бакт. кл. и да се реплицира с нея без да вреди (лизогенен цикъл)
- вграденият геном (профаг) се разпространява с бактериите
- по-късно се изрязва и преминава към литичен цикъл (репликация на геном, сглобяване на вириони, излизане чрез разрушаване)
Онкогенни ДНК-вируси същност и примери
- ДНК-вируси се вграждат случайно в кл. геном и причиняват рак
- рекомбинация на вграден провирус се наблюдава в неподходящи клетки, в които не може да се възпроизведе ефективно
- интеграция чрез кл. ензими за репарация на двуверижни скъсвания
- вирус хепатит В, папиломавируси, полиомавируси
Ретротранспозони същност, мех., примери
- подвижни ген. елементи, чиято транспозиция и размножаване минава през РНК
- кодират обратна транскриптаза и интеграза (транспозаза) - презапизва се, транслира се, синтез на кДНК копие на РНК, което се вгражда на случ. място
- при двукрили насекоми се използват като теломери, LINE1 предизвиква хемофилия
Какво представляват процесираните псевдогени и кога се получават?
- псевдоген е участък, който е спрял да експресира - прилича на работещ ген, но са натрупали мутации
- процесирани псевдогени - приличат на зрели мРНК (без регулаторни, интрони)
- получават се когато ензим на ретротранспозон вместо РНК-транскрипт обработи клетъчна мРНК, която копират и интегрират
Ретровируси същност, примери на действие
- еукариотни РНК-вируси, кодиращи обратна транскриптаза, носят гени за интегрази
- синтезират кДНК върху геномна РНК и я интегрират в генома като провирус
- провирус се презаписва и дава вирусни мРНКи (нови)
- някои предизвикват рак, могат да се интегрират в полови кл (предаване в пок.) - повечето наследствени са неактивни поради мутации, но при мишки с възраст се активира - диабет
Как имунната система използва сайт-специфична рекомбинация?
- в геном на зиготата няма готови гени за антитела и Т-рецептори, а сегменти за техни части
- във всеки диференциращ се лимфоцит се избират сегменти и чрез сс-рекомб. (пренареждат се) дават ген - милиони варианти
- извършва се от рекомбинази - разпознават къси ДНК-палиндроми между сегментите (при липса - имунна недостатъчност)
Подвижни генетични елементи в еукариотния геном примери
- 50% са копия на безсмислени къси бивши ретротранспозони загубили способност за преместване и копиране (тъмна генетична материя)
- при деца ген PGBD5, кодира транспозаза, която провокира транспозиции, които отключват карциогенеза
- PiggyBac система, болест алкаптонурия, Sleeping Beauty транспозони (изследва се експресия на гени и ефекти, генна терапия)
