Структура. Рис. 5.5.Інтеграція ДНК фагаλ в бактеріальний геном

ІнтеграціяХолідея

Рис. 5.5. Інтеграція ДНК фагаλ в бактеріальний геном

Інтеграза здійснює два одноланцюгові розрізи в бактеріальній і фаговій ДНК, після чого відновлює фосфодіефірний зв'язок, але з відповідним кінцем іншого дуплекса – відбувається обмін ланцюгами. На цьому етапі утворюється конфігурація чотирьох ланцюгів, еквівалентна структурі Холідея (див. також рис. 1.25). Після цього здійснюється друга пара розривів і обмінів ланцюгами, що й зумовлює інтеграцію.

Розглянутий приклад указує на основну різницю між сайтспецифічною та гомологічною рекомбінаціями: якщо при гомологічній рекомбінації дві молекули ДНК упізнають одна одну шляхом порівняння своїх послідовностей уздовж великих ділянок (див. розділ 1), сайт-специфічнарекомбінація передбачає наявність також гомологічних, але коротких елементів послідовності, що впізнаються специфічними білками.

Процеси сайт-специфічноїрекомбінації за механізмом, цілком аналогічним розглянутому, дуже поширені в бактеріофагів, при інсерції плазмід в основний геном у бактерій і дріжджів, вирізанні плазмід. Практичносайт-специфічноюрекомбінацією є і переміщенняДНК-транспозона.Що стосується вищих еукаріотів, одним із головних процесів, у ході якого використовуються механізмисайт-специфічноїрекомбінації, є дозрівання імуноглобулінових генів (розділ 6).

ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ БАКТЕРІОФАГА λ

Життєвий цикл фага λ є чудовим прикладом добре вивченої системи регуляції транскрипції в масштабі хоча й невеличкого, але цілого геному. Після проникнення в бактеріальну клітину лінійна ДНК бактеріофагаλ замикається в кільце бактеріальною лігазою. Геном фага містить гени, які відповідають за синтез білків головки та хвоста фагової частинки, реплікацію фагової ДНК, лізис бактерії, рекомбінацію (вбудовування фагової ДНК у бактеріальний геном), і кілька регуляторних генів, що кодують фактори транскрипції (рис. 5.6).