位點特異性重組

位點特異性重組(Site-specific recombination)是生物基因重組的一種機制,即兩段具有一定同源序列DNA發生重組[1][2][3],此過程中兩段DNA序列會發先發生聯會,位點特異性重組酶(SSR)會與DNA結合,切割兩段DNA後促進酯交換反應,使一段DNA與另一段DNA連接-而形成霍利迪交叉,再進行第二次切割而得到重組過的兩段DNA[4][5]。重組酶可分為酪胺酸重組酶(如Cre重組酶FLP重組酶)與絲胺酸重組酶(如γδ解離酶Tn3解離酶)兩大類,兩者結構與詳細反應機理均不同[6][7],前者僅分別切割兩段DNA的一股,後者則將兩段共4股DNA都切割[8]

酪胺酸重組酶催化位點特異性重組的機制,上方為傳統觀點,下方為較新研究的觀點
絲胺酸重組酶催化位點特異性重組的機制,四股DNA均被切割

位點特異性重組的特異性很高[9],在DNA複製可動遺傳因子插入等過程中會發生[10],也被用作基因工程的一項技術[11]。此重組依重複片段的排列狀況可能有整合、切除與倒位三種結果,兩段不同DNA間的位點特異性重組可造成一段DNA被整合進另一段DNA中,同DNA中兩段同向序列的位點特異性重組可造成中間的序列被移除,而兩段反向序列的位點特異性重組則可造成中間序列倒位[12]

參見

  • 位點特異性重組技術
  • Cre-Lox重組
  • FLP-FRT重組
  • 重组酶介导的盒式交换(RMCE)

參考文獻

  1. Bode, J; Schlake, T; asadasasada Iber, M; Schuebeler, D; Seibler, J; Snezhkov, E; Nikolaev, L. . Biol. Chem. 2000, 381 (9–10): 801–813. PMID 11076013. doi:10.1515/BC.2000.103.
  2. Kolb, A.F. . Cloning & Stem Cells. 2002, 4 (1): 65–80. PMID 12006158. doi:10.1089/153623002753632066.
  3. Coates, C.J.; Kaminski, JM; Summers, JB; Segal, DJ; Miller, AD; Kolb, AF. (PDF). Trends in Biotechnology. 2005, 23 (8): 407–19. PMID 15993503. doi:10.1016/j.tibtech.2005.06.009. (原始内容 (PDF)存档于2006-08-29).
  4. Van Duyne, G.D. . . ASM Press. 2002: 93–117.
  5. Holliday, R. (PDF). Genetics Research. 1964, 5 (2): 282–304 [2021-05-07]. doi:10.1017/S0016672300001233. (原始内容存档 (PDF)于2011-05-21).
  6. Abdel-Meguid, S.S.; Grindley, N.D.; Templeton, N.S.; Steitz, T.A. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. April 1984, 81 (7): 2001–5. Bibcode:1984PNAS...81.2001A. PMC 345424可免费查阅. PMID 6326096. doi:10.1073/pnas.81.7.2001.
  7. Yang, W.; Steitz, T.A. . Cell. 1995, 82 (2): 193–207. PMID 7628011. doi:10.1016/0092-8674(95)90307-0.
  8. Stark, W.M.; Boocock, M.R.; Sherratt, DJ. . Trends in Genetics. 1992, 8 (12): 432–9. PMID 1337225. doi:10.1016/0168-9525(92)90327-Z.
  9. Sauer, B. (PDF). Methods. 1998, 14 (4): 381–92. PMID 9608509. doi:10.1006/meth.1998.0593. (原始内容 (PDF)存档于2011-06-11).
  10. Nash, H. A. (1996). Site-specific recombination: integration, excision, resolution, and inversion of defined DNA segments. Escherichia coli and Salmonella: cellular and molecular biology, 2, pp. 2363–2376.
  11. Akopian, A.; Stark, W.M. . Advances in Genetics 55. 2005: 1–23. ISBN 978-0-12-017655-7. PMID 16291210. doi:10.1016/S0065-2660(05)55001-6.
  12. Grindley ND, Whiteson KL, Rice PA. . Annu Rev Biochem. 2006, 75: 567–605. PMID 16756503. doi:10.1146/annurev.biochem.73.011303.073908.
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