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.
Из главы 8:
Now Playing
DNA Replication and Repair
49.5K Просмотры
DNA Replication and Repair
64.3K Просмотры
DNA Replication and Repair
13.3K Просмотры
DNA Replication and Repair
11.7K Просмотры
DNA Replication and Repair
5.9K Просмотры
DNA Replication and Repair
5.8K Просмотры
DNA Replication and Repair
22.6K Просмотры
DNA Replication and Repair
11.7K Просмотры
DNA Replication and Repair
4.9K Просмотры
DNA Replication and Repair
7.3K Просмотры
DNA Replication and Repair
3.5K Просмотры
DNA Replication and Repair
3.3K Просмотры
DNA Replication and Repair
4.6K Просмотры
DNA Replication and Repair
3.0K Просмотры
DNA Replication and Repair
2.2K Просмотры
See More
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены