DNA重組的特性(DNA recombination)
DNA重組的特性(DNA recombination)
南投縣草屯國民中學自然領域陳韋孜實習教師/國立台灣師範大學生命科學系 李冠群助理教授責任編輯
DNA重組(DNA recombination),顧名思義就是DNA分子或是片段的重新組合,使其產生變異。而這也是生物多樣性與長年演化的重要關鍵之一。而重組DNA的性質大致可以分為三類:
一、同源性重組(Homologous recombination):意指參與重組的染色體DNA具有高度的相似性(不一定為同源染色體),此類型的DNA重組在原核及真核細胞皆有發生,最常見於細胞的減數分裂(meiosis)中。在大腸桿菌(E. coli)中,參與同源序列重組的機制為RecBCD pathway,主要是藉由Rec蛋白及Ruv蛋白(包括RecBCD、RecA、RuvA、RuvB及RuvC)參與其中。首先RecBCD會先行辨識3′端的chi site(其序列為5′-GCTGGTGG-3′),利用其nuclease活性使DNA產生缺口,而RecA與SSB (single strand binding protein)蛋白會結合至切口上,協助兩股同源基因進行互換。之後RuvA、RuvB的參與可提供互換DNA 片段進行分支移位(branch migration),最後RuvC接合成異源雙股(heteroduplex)或重組性產物,使含有互換基因的DNA得以形成。值得一提的是Rec蛋白除了參與同源基因的互換外,對於DNA的修復也扮演著重要的角色。