Войдите в систему

В основной реакции гомологичной рекомбинации (ГР) участвуют две хроматиды, которые содержат последовательности ДНК, которые имеют значительные области идентичности. Одна из этих последовательностей использует цепь другой в качестве матрицы для синтеза ДНК в реакции, катализируемой ферментами. Конечный продукт представляет собой новое слияние двух субстратов. Для обеспечения точной рекомбинации последовательностей ГР ограничивается фазами S и G2 клеточного цикла. На этих этапах ДНК уже реплицирована, и вероятность идентичной или сходной последовательность ДНК в сестринской хроматиде высока. Таким образом, выбор времени репарации предотвращает рекомбинацию между неидентичными последовательностями. Это критическая особенность ГР, особенно во время рекомбинации родительских последовательностей ДНК у потомства, где неправильная ГР может привести к потере всего гена и окружающей хромосомной области.

Точная репарация, обеспечиваемая ГР, была применена в методах редактирования генов. ГР - это самый ранний метод, который использовался для редактирования геномов в живых клетках. Система CRISPR-Cas9 используется для создания целенаправленных двухцепочечных разрывов для исправления болезнетворных мутаций в геноме. Выделенные фрагменты поглощаются клетками, где они могут рекомбинировать с клеточной ДНК и заменять целевую область генома. Механизмы ГР регулируют восстановление разрывов и их точную рекомбинацию с клеточным геномом. Чтобы помочь белкам ГР точно локализоваться на двухцепочечных разрывах, белки Cas9 сливаются с эффекторными белками ГР, которые могут привлекать белки репарации на поврежденные участки. Исследования показали, что слияние Cas9 с белками, такими как CtIP, Rad52 и Mre11, может увеличивать события ГР в клетке в два раза, препятствуя при этом негомологичному соединению концов. Такое применение ГР в редактировании генома может произвести революцию в генной терапии и обеспечить лечение генетических заболеваний, которые в настоящее время считаются неизлечимыми.

Теги
Homologous RecombinationGenetic ExchangeDNA RepairGenetic DiversityMeiosisMolecular BiologyChromosomal CrossoverHomologous Chromosomes

Из главы 8:

article

Now Playing

8.14 : Homologous Recombination

DNA Replication and Repair

49.5K Просмотры

article

8.1 : Спаривание оснований и репарация ДНК

DNA Replication and Repair

64.3K Просмотры

article

8.2 : Вилка репликации ДНК

DNA Replication and Repair

13.3K Просмотры

article

8.3 : Синтез запаздывающих цепей

DNA Replication and Repair

11.7K Просмотры

article

8.4 : Ответ

DNA Replication and Repair

5.9K Просмотры

article

8.5 : Корректура

DNA Replication and Repair

5.8K Просмотры

article

8.6 : Репликация у прокариот

DNA Replication and Repair

22.6K Просмотры

article

8.7 : Репликация у эукариот

DNA Replication and Repair

11.7K Просмотры

article

8.8 : Теломеры и теломеразы

DNA Replication and Repair

4.9K Просмотры

article

8.9 : Обзор репарации ДНК

DNA Replication and Repair

7.3K Просмотры

article

8.10 : Ремонт основания

DNA Replication and Repair

3.5K Просмотры

article

8.11 : Эксцизионная репарация нуклеотидов

DNA Replication and Repair

3.3K Просмотры

article

8.12 : Устранение несоответствий

DNA Replication and Repair

4.6K Просмотры

article

8.13 : Фиксация двухцепочечных разрывов

DNA Replication and Repair

3.0K Просмотры

article

8.15 : Конверсия генов

DNA Replication and Repair

2.2K Просмотры

See More

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены