基因突变和遗传重组的分子机制课件.pptx

1、变异是自然选择的基本对象变异是自然选择的基本对象变异是物种改良的基因资源变异是物种改良的基因资源变异是遗传研究的理论根基变异是遗传研究的理论根基7.1.Point mutation 的类型的类型7.2.突变发生的机理突变发生的机理7.3.保证遗传稳定的机制保证遗传稳定的机制7.4.基因重组交换基因重组交换的分子机制的分子机制dNt deletion or insertion=3 dNt n x Amino acid 3 dNt Framshift Transition(转换转换)Py Py Pu Pu Transvertion(颠换颠换)Py Pu Conversion(取代取代)dNt de

2、letion or insertion-Samesense mut.GAA(E)GAG(E)-Missense mut.GAA(E)AAA(K)-Nonsense mut.GAA(E)TAA(stop)突变的表达类型突变的表达类型 获得突变型是遗传学研究的重要前提获得突变型是遗传学研究的重要前提 非条件型突变；非条件型突变；RFLP,RAPD红花红花/白花，糯白花，糯/非糯非糯条件型突变；条件型突变；突变的表现突变的表现 =突变基因型突变基因型 +诱导条诱导条件件 （光，温敏感不育，光，温敏感不育，Ts,su-）conversion effect 突变的表达类型突变的表达类型 Null mut

3、ation：完全消除了基因功能的突变（缺失）Loss-of-function mutation 失去效应突变或阻止基因功能的突变 Gain-of-function mutation 突变获得新的功能 Silent mutation 没有明显表型改变的突变 7.2.1.自发突变自发突变 7.2.1.1.碱基异构式引起碱基异构式引起DNA的的复制错误复制错误 a)碱基异构式碱基异构式 A(amino)A(imino)C(a)C(i)G(keto)G(enol)or G(e,i)T(keto)T(enol-2)or T(enol-4)(amino)HHN(imino)(keto)(enol)OH碱基

4、异构式碱基异构式(amino)(imino)HHN(keto)OH(enol)碱基异构式碱基异构式b)碱基异构式引起碱基异构式引起DNADNA复制的复制的碱基错配碱基错配(a)(k)(k)(a)碱基正常配对碱基正常配对碱基异构式的碱基异构式的错配错配(a)(i)H(k)O(e)H碱基异构式的碱基异构式的错配错配(i)(a)H(e)H(k)碱基异构式的碱基异构式的错配错配 HG(e)antiG(k)syn(i)A(a)synHA(i)anti 碱基异构式的碱基异构式的错配错配(i)A(i)antivHG(k)synG(e)antiHOA(a)syn碱基异构式引起碱基异构式引起DNADNA复制的复

5、制的碱基错配碱基错配 A(a)T(k)G(k)C(a)正确配对正确配对 错误配对错误配对 G(k)T(e)A(a)C(i)A(i,anti)A(a,syn)A(i,anti)G(k,syn)G(e,i,anti)G(k,syn)G(e,i,anti)A(a,syn)A(i)C(a)G(e)T(k)A(a)T(k)A(a,anti)T(k,anti)C(i)C(a,anti)A(a)A(a,anti)碱基异构式引起碱基异构式引起DNADNA的错配的错配突变突变 C(i)C(a)G(k,syn)G(k,syn)G(k,anti)G(k)7.2.1.2.增变基因增变基因（mutator gene）w

6、.t.维持遗传的稳定性维持遗传的稳定性mut.随机引起其他各类基因的突随机引起其他各类基因的突变变 but be wronged！增变基因类别；增变基因类别；DNA polymerase 相关基因相关基因3 5 editing function mutation 错配修复系统的基因错配修复系统的基因 MCE(mismatch correction enzyme)DNA 损伤修复系统基因损伤修复系统基因错配修复功能丧失错配修复功能丧失，突变率升高突变率升高修复修复过程是基因过程是基因 突突变的重要来源变的重要来源 南京大学南京大学田大成等发现遗传突变田大成等发现遗传突变新机制新机制 Nature

7、，doi:10.1038/nature07175，自发突变自发突变的的数量数量是由是由Indel的数量和密度所决定的数量和密度所决定 生物多样生物多样性性最初变异最初变异来源主要是由来源主要是由Indel诱导产生诱导产生 自然自然选择选择在很在很大程度上是通过对大程度上是通过对Indel的选择而实现的选择而实现 突变在进化中的突变在进化中的作用作用相当巨相当巨大大 7.2.2.诱发突变诱发突变 7.2.2.1.物理诱变物理诱变 a)电离辐射诱变；电离辐射诱变；Co60()()ray Cs137()()ray H3()ray P32,S35()ray 卫星搭载诱变；卫星搭载诱变；高真空，强辐射，

8、微重力高真空，强辐射，微重力()()ray穿透性穿透性 （外照射处理）（外照射处理）()()ray非穿透性非穿透性 （内标记处理）（内标记处理）dNt电荷及结构改变电荷及结构改变 聂海胜聂海胜 张晓光张晓光 王亚平王亚平神舟神舟1010号号 b)b)非电离辐射非电离辐射Ultra Violet light(U.V)Ultra Violet light(U.V)-pyrimidine dimer(TT dimer)is generated by covalent links between adjacent TT U.V.C T T A共价键共价键 deaminationoxidation U.

9、V.CU A(a)U.V.U.V.H2O H+OH-C(a)C(i)A(a)depurination 基因的定点诱变基因的定点诱变 oligo-dNt 介导的定点诱变介导的定点诱变 合成与靶基因区段互补并含合成与靶基因区段互补并含突变位点的突变位点的oligo-dNt 错配位点错配位点不能在不能在3-end renaturation replication two timesCGCCCAAGCCCAA两两通用通用引物引物（common P1&common P2）设计两设计两突变突变引物引物（mut.P1&mut.P2）第一次第一次PCR：两种产物两种产物混合，变性，复性混合，变性，复性 第二次

10、第二次PCR mP1/mP2不能进行不能进行PCRcP1/cP2 的的PCR产物为产物为mutant 引物重叠延伸的引物重叠延伸的PCR诱变诱变 cP1 mP1mP2 cP2 cP1 mP1mP2 cP2 DNA shuffling 技术的基因诱变技术的基因诱变Mutants.Digestionligation transformationselection 插入突变体库插入突变体库的构建的构建 定向选择定向选择表型鉴定表型鉴定AIMS定向选择定向选择表型鉴定表型鉴定gfp转座子介导突转座子介导突变体库的构建变体库的构建Ti质粒介导突质粒介导突变体库的构建变体库的构建具有标签的植物突变体具有标

11、签的植物突变体 T-DNA-mediated Gene trap LB Gene trap RB经过改造的质粒、转座子载体插入受体基因组中经过改造的质粒、转座子载体插入受体基因组中使靶位点基因功能丧失使靶位点基因功能丧失检测载体中报告基因的表达及载体保守序列检测载体中报告基因的表达及载体保守序列鉴定插入位点并分离基因鉴定插入位点并分离基因 T-DNA-mediated Gene trap LB Gene trap RB 根据结构和根据结构和“陷阱效应陷阱效应”增强子陷阱增强子陷阱（enhancer trap）启动子陷阱启动子陷阱(promoter trap)基因陷阱基因陷阱（gene trap

12、）Ti质粒质粒介导的基因突变介导的基因突变Report geneReport geneReport geneGUS assay in rice flower organs(I)GUS assay in rice flower organs(II)Mutant Information:BZ2 Mu Activator Bz2 Ac/Ds大型大型Mu插入突变体库插入突变体库QPM7.2.2.3.化学诱变化学诱变a)干扰碱基合成的化学诱变剂干扰碱基合成的化学诱变剂6-Mercalto purine干扰嘌呤合成干扰嘌呤合成SH5-Amino Uracil 干扰嘧啶合成干扰嘧啶合成 OOH2Nb)bas

13、e anologs leads base mispairingb)base anologs leads base mispairing(5-BrU)BrBr5-BrU(k)5-BrU(e)ReplicationBrU(k)BrU(e)ATGCreplication errorA/T G/Cincorporation errorG/C A/T(来源：基础分子生物学(第二版)（2012），郑用琏，第313页)A(a)T(k)5-BrU(k)G(k)5-BrU(e)C(a)mispairingmispairingT(k)A(a)5-BrU(k)G(k)C(e)5-BrU(e)A(a)G(k)G(k)

14、A(a)Replication errorReplication errorIncorporation errorIncorporation error5-BrU(k)5-BrU(e)HNO2(Nitrous acid NA)A C GInosine CUracil AXanthine Cdeamination HNO2 c)Base modifying chemical mutagen Base modifying chemical mutagenNH2OH(Hydroxylamine HA 羟胺羟胺 )HNHHOC(a)HAHNHHHOHNHHOC(i)A(a)NHHOHNHHON H H

15、d)Alkylation agent mutagensEMS(Ethyl methane sulfonate)CH3SO-CH2CH3OOMMS CH3SO-CH3OOSM(Sulfur Mustards gas 硫芥子气硫芥子气)HS CH2CH2ClCH2CH2Cle)Mutagene)MutageninsertioninsertionframshiftframshiftAO(Acridine Orange)AO(Acridine Orange)扁平分子扁平分子EB(Ethidium Bromide)EB(Ethidium Bromide)-ATTTTTCG-TAAAAAGC-A TTTC

16、G-T AAAGC-TAO T-AT EB TTTTCG-TA分子插入分子插入AO EB-ATTTCG-TAAAGC-ATXTTTTCG-TAX AAAAGC-X AAAAGC-复制过程中的错配修复复制过程中的错配修复DNA的损伤修复的损伤修复基因的回复突变基因的回复突变密码的简并密码的简并致死突变致死突变多倍体多倍体7.3.1.复制过程中的错配修复机制复制过程中的错配修复机制 (=10-11)DNA mismatch+-A-C-DNApol(=10-8)经第二次校正经第二次校正=10-11MRSMismatch RepairSystem7.3.1.1.Mismatch repair syst

17、emDNA polymerase ligase MCE(mismatch correct enzyme)3 subunits mut H,L,S dam genem6A methylaseScanning 新生链中新生链中错配碱基错配碱基识别新生链中非识别新生链中非 m6A 的的GATC序列序列酶切含错配碱基酶切含错配碱基的新生的新生DNA区段区段MCE scanningDNA中的中的GATC(回纹序列回纹序列.m6A甲基化敏感位点甲基化敏感位点 )GATC seq.per 2kb 3-C-CTAG-CTAG-5 5-T-GATC-GATC-3 3-5少少 多多（m6A）新生链新生链MCE s

18、canningendonucleasePolymeraseligaseGATC GATCCTAG CTAGTCGATC GATCCTAG CTAGTGATC GATCCTAG CTAGTA7.3.1.2.ung system(尿嘧啶尿嘧啶-N-N-糖苷酶系统糖苷酶系统)-TAGC-ATCG-TAGC-A CG-U-TAGC-ung-aseGCUAU-TAGC-A CG-Apurinase(内切酶内切酶)-TAGC-ADNApolligaseTCG-phR 471aa-TT-AA-TT-AA-TT-AA-TT-AA-可见光激活可见光激活U.V Before replication&Error-f

19、ree 400 nm Blue light&phR gene (photo-reactivation enzyme)7.3.2.DNA的损伤修复的损伤修复7.3.2.1.photo reactivation7.3.2.2.7.3.2.2.ExisionRepair ExisionRepair Before Replication Error-freeUvrA,B,C gene Endonucleases Exonuclease DNA pol Ligase E.coli 存活存活%U.V 计量计量w.t.UvrA+RecA+Rec A+uvr a-rec a-uvr a-Rec-A.gene

20、以某种方式参与以某种方式参与DNADNA损伤修复损伤修复7.3.2.3.RecombinativeRepair7.3.2.3.RecombinativeRepairRupp.Howard-FlandersTT TTAA AATT TTTT TTAA AATT TT变性变性 E.coli(Rec-A,uvr-6-)D.S.DNAS.S.DNAU.V.复制复制提取提取 变性变性TT TT TTAA AA AAReplication is forced to skip past TT dimer gap left in newly strand继续复制继续复制E.coli k12w.t.500 32

21、00uvr-a/Rec-A 8 50Uvr-A/rec-a 3 20uvr-a/rec-a 0.2 1.3存活率为对照存活率为对照37%的的U.V.计量计量Genotype (尔格尔格/mm2)TT数量数量/107 bp 存在与存在与重组有关重组有关的暗修复机制的暗修复机制 与与Rec-A基因引起的基因引起的strand transfer有关有关 TT 未被修复，仅后代群体中未被修复，仅后代群体中 TT 浓度的稀释浓度的稀释 链的非准确转移，链的非准确转移，导致突变机率的增加导致突变机率的增加 RecombinativeRepairRecombinativeRepair (strand tra

22、nsfer repair)(strand transfer repair)After replication repair Error-prone RecA,DNA polymerae ligase genes be needed 7.3.2.4.SOS repair 7.3.2.4.SOS repair (U.V.reactivation or W reactivation)(U.V.reactivation or W reactivation)Jean WeigleE.coliE.coliE.coli 80 10 100mut.95%50%10%Damaged DNA of phage b

23、e repaired in E.coli A SOS repair in E.coli have to be induced by U.V.(A&B)High frequency mutation by SOS repair(Error-prone)ABCDNA damaged300 XsignalRecA cleaves LexA SOSUmuC mutation-Before inducing.LexA-p Rec-A,UmuC11genesNeg.repression-U.V.damage DNASignal (S.S.DNA tail or 5Nt S.S.DNA)机制机制-galac

24、tosidase as report gene with a UVcells with lac operon under control of umuDC promoter umuDC transcription is UV-inducibleRecA-P;三种功能三种功能 DNA 重组重组 与与S.S.DNA结合结合 少数蛋白的少数蛋白的proteinase当当DNA正常复制时正常复制时（无复制受阻，无（无复制受阻，无DNA损伤，损伤，无无TT dimer）RecA-p 不表现不表现 proteinase 活性活性!当当DNADNA复制受阻复制受阻/DNA damaged能量大量消耗能量大量

25、消耗细胞内原细胞内原少量的少量的RecA-p与与 S.S,DNA 结合结合激活激活RecA-p的的proteinase活性活性修复损伤修复损伤LexA-p 降降解解RecA-p高效表达高效表达 300 times upSOS open当当DNA复制度过难关后复制度过难关后SOS repair:error-prone 极强极强的的“竭尽全力，治病救人竭尽全力，治病救人”修复机制修复机制（正常状态下，正常状态下，SOS是关闭的是关闭的）RecA-p很快消失很快消失LexA gene onSOS off7.3.2.5.突变的形成突变的形成DNA未经修复未经修复经过修复经过修复 /校正校正 死亡死亡突

26、变率降低突变率降低倾向差错修复倾向差错修复(间接）间接）(重组修复重组修复，SOS）避免差错修复避免差错修复（直接）（直接）(光修复，切补修复光修复，切补修复)形成突变形成突变不形成突变不形成突变DNA damaged/mispairing物理诱变，化学诱变，自发突变物理诱变，化学诱变，自发突变突变是在修复过程中形成的（非准确的修复）突变是在修复过程中形成的（非准确的修复）7.3.3.基因的回复突变基因的回复突变（back mutation/reverse mutation）7.3.3.1.回复突变的概念回复突变的概念w.t.mutant (phenotype)mutation(low F.)

27、back mutation(very low F.)7.3.3.2.回复突变的分子机制回复突变的分子机制a)AGC(Ser)ACC(Thr)AGC(Ser)b)AGC(Ser)AGG(Arg)AGT(Ser)c)AGC(Ser)AGG(Arg)AAG(Lys)if Ser Lysd)Intragenic suppression第二位点突变引起的基因内校正第二位点突变引起的基因内校正密码子间两次错义突变的互补密码子间两次错义突变的互补e.g.trp.A-UGG174-GGA210-(w.t.)(lys)(Gly)back mutation(Cys)（Gly）-UGG 174-GGA210-UGG

28、174-GGA210-UGC174-GAA210-无活性结构无活性结构CA无活性结构无活性结构 (Lys)(Glu)蛋白质构型吻合蛋白质构型吻合酶分子具有活性酶分子具有活性高温敏感性？！高温敏感性？！How to distinguish btw back mut.and intragenic suppression by genetic assay?-UGC 174-GGA210-UGG174-GAA210-UGC174-GAA210-w.t.(phenotype)Intragenic suppression-UGG174-GGA210-(w.t.)back mutationIntergeni

29、c suppression2 Intergenic suppression2（SuSu）Nonsense Nonsense suppressorsuppressor Missense Missense suppressor suppressorIntergenic Intergenic suppression2 suppression2 AGAUCUGlyArgGlyUCUUCUGGACCUGlyGly Intergenic suppresion-3(多聚体酶类构型的吻合多聚体酶类构型的吻合)Subunit-1Subunit-2+Active formA BB+Inactive formabB

30、ack mutActive form+7.4.7.4.1.自然界的自然界的DNADNA分子均是重组体分子均是重组体 (recombinant)变异是生物进化的重要因素变异是生物进化的重要因素变异是自然选择的重要基础变异是自然选择的重要基础可遗传的变异可遗传的变异突变（点突变，染色体变异）突变（点突变，染色体变异）频率低，突变修复频率低，突变修复遗传重组交换遗传重组交换染色体的自由组合染色体的自由组合染色单体间的交换染色单体间的交换分子克隆和转基因技术分子克隆和转基因技术 (in vitro)普遍发生普遍发生自然界自然界DNADNA分子分子 均是重组体均是重组体突变压改变群突变压改变群体的基因频

31、率体的基因频率 Pn=(1-P0)n7.4.2.遗传重组的类型遗传重组的类型a)Homologous Recombinationa)Homologous Recombination occur btw Homo-chromosome/Homo-seq.sister&non-sister chromatidstransformation,transductionconjugation,transfection large fragment exchange Recombination site is in hotspot mostly Recombinase be needed(RecA,BC)

32、Intermolecular（single crossover;double crossover）Intramolecular(direct repeat;inverted repeat)7.4.3.Homologous recombination7.4.3.Homologous recombination7.4.3.1.前期的两种假说前期的两种假说a)Breakagerejoining (1930 Darlington)a)Breakagerejoining (1930 Darlington)a bA Ba BA bb)copy-choice(1931 Belling)b)copy-choi

33、ce(1931 Belling)染色体的交换与复制有关！染色体的交换与复制有关！c)Breakage rejoining model 的证据的证据-1E.coli growing in a medium of C12&N14 infected with phage of ABC abcABCabcC12 N14ABCabcDNA分子的交换是断裂分子的交换是断裂错接的过程错接的过程ABcabCRare Recom.abcabcABCmostC13 N15 C12 N14E.coli Breakage rejoining model 的证据的证据-2E.coli growing in a medi

34、um of C12&N14 infected with phage of AB abABC13 N15abC13 N15C12 N14ABabDNA分子的交换与复制是两个不同的过程分子的交换与复制是两个不同的过程aBAbrareABabAbaBmostE.colirare7.4.3.2.同源重组的分子模式同源重组的分子模式a)Illegitimate segregation 基因转换基因转换 (gene conversion)Neuraspora A x a aAA A A A a A a A aA A A A a A a A aA a a A a a A a AA A a A a a A a

35、 AA a a a A A a a Aa a a a A A a a Aa a a a A a A A aa a a a A a A A a 5/3 3/5 2/64/4A:ameiosis aaAAaAaAIllegitimate segregation gene conversionDrosophila(ry 黄嘌呤脱氢酶基因黄嘌呤脱氢酶基因)a few w.t.a few w.t.ry41 ryx ()ryx ryx ()w.t.allele 非全同等位基因非全同等位基因内内Allele conversion？回复突变回复突变 ！基因基因间间互互补补 ！非全同等位非全同等位基因内基因内交

36、换！交换！no w.t.no w.t.ryx ryx ()ry41 ry5 ()a few w.t.a few w.t.ry41 ryx ()ryx ryx ()w.t.allelery41 ryx ()ryx ryx ()a few w.t.a few w.t.a few w.t.a few w.t.非全同等位基因内非全同等位基因内Allele conversion？回复突变回复突变 ！基因基因间间互补互补 ！雌雌果蝇染果蝇染色体交换！色体交换！no w.t.no w.t.雄雄果蝇染色体果蝇染色体不发生交换不发生交换 ！ryx ryx ()ry41 ry5 ()非全同等位基因内非全同等位基因

37、内Allele conversionryx ryx ()ry41 ry5 ()but no no w.t.w.t.！a few w.t.a few w.t.非全同等位基因内交换！非全同等位基因内交换！Drosophila(ry 黄嘌呤脱氢酶基因黄嘌呤脱氢酶基因)ry41 ryx ()ryx ryx ()w.t.alleleno w.t.no w.t.ryx ryx ()ry41 ry5 ()b)同源重组的基本特征同源重组的基本特征 同源染色体的联会配对同源染色体的联会配对（Synapsis）DNA分子在交换位点发生断裂和错接分子在交换位点发生断裂和错接 S.S.DNA-end是发生交换的是发生

38、交换的重要信号重要信号 RecBCD;nicks made in homologous DNARecA;leads to broken S.S.DNA ends move and cross-over to pair with complement in other duplexc)同源重组的分子模式同源重组的分子模式1964 Holliday.R Holliday Intermediate1965.Whitehouse Polaron Hybrid DNA model Holliday Holliday Intermediate Intermediate structurestructure

39、Strand invasion;D-loop formation Scan for homology.Nick Strand exchange(RecA+SSB)RecBCD unwinds DNA and leaves 3 protruding end,coated with RecA d e f GC D E F ATSNP:e(G/C)Chi siteSNP:E(A/T)Branch migration(RuvA+RuvB)Crossover resolution(RuvC)Noncrossover resolution(RuvC)Repair gaps and seal nicks(H

40、olliday junction)Branch migration(RuvA+RuvB)Crossover resolution(RuvC)Noncrossover resolution(RuvC)Repair gaps and seal nicks(Holliday junction)d e f GA D E F TC d e f GA D E F CTNoncrossover(heteroduplex,or patch)recombinants Crossover(splice)recombinants SNP:E(A/T)e(G/C)D E F d e f AGTC D E F d e

41、f AGTCAGCT D E F d e f CTAT d e f d e f d E f d E f D e F D E F D E F D E FE 5 e 3=DF 4df 4=GCAT heteroduplex region heteroduplex region replication correct replication correct 第二条染色单体内第二条染色单体内C/T C/T 的校正可能的校正可能第一条染色单体第一条染色单体内内C/TC/T校正可能校正可能C/T A/T C/T C/G 未校正未校正C/T A/TC/T C/G未校正未校正AAAAAACC AACCAACC

42、 AAACAACCTTTTTTGG TTGGTTGG TTTGTTGG(6:2)(4:4)(5:3)AACCCCCC AAACCCCCTTGGGGGG TTTGGGGG(2:6)(3:5)AAACACCCTTTGTGGG(4:4)杂合杂合DNA区域区域SNP的校正与遗传异常分离的校正与遗传异常分离 交换不是发生在交换不是发生在1 bp间间的断裂的断裂错接事件错接事件 交换涉及两条交换涉及两条D.S.DNA之间之间的的 holliday intermediate,branch migration,isomerization,resolution 等等一系列过一系列过程程 交换位点两端出现交换位点

43、两端出现 Pt:Rt=1:1 正常分离正常分离比例比例conclusionconclusionpalaron hybrid DNA model 交换发生在某交换发生在某allele内内，其其SNP可能因交叉移可能因交叉移 动，而被动，而被包括在包括在heteroduplex region之内之内，从而引起从而引起gene conversionconclusionconclusion gene conversion的的机率机率,随随SNP位点离交换位点离交换 位点位点（chi site）的距离增的距离增大，大，而表现逐渐变而表现逐渐变 小的极小的极性梯度的效应性梯度的效应e.g.yeast Ar

44、g4（Jack Szostak 1989）7 multipalleles(非全非全同等同等位位基因内的基因内的SNP)Nsph I,Acc-I,R-V,Bel-I,Dra-III,Aha-II,Bgl-II 在杂合二倍体中，基因转换频率在杂合二倍体中，基因转换频率 从从5 3极性递减极性递减Nsph I Acc-I R-V Bel-I Dra-III Aha-II Bgl-II9.6%7.4 6.2 3.4 2.8 1.5 0.453Why?重组断点重组断点RecB,C,DHelicase（ATPase）to unwind DNA&exonucleaseRec-b,c,d mut.Crossi

45、ng over go down 100 XRecBCD complex 300kd,produce free S.S.DNA-end at 4-6bp downstream Chi site,help RecA to bind S.S.DNA-end.Strand invasion exchanged)d)交换相关酶类交换相关酶类Chi site RecBCD recognition GCTGGTGGT seq.cut S.S.DNA at 4-6bp downstream Chi site(chi)sequence：hotpoint of crossing overHomologous Re

46、combination RecBCD pathway chiRecB-C-D4-6bpOHRecA-pDNA解旋解旋 再螺旋再螺旋 (chi)seq具有物种和基因的特异性具有物种和基因的特异性chiFree s.s.DNA80Nt80NtProof of Chi-specific nicking of DNA by RecB,C,D complexRecA-p RecA-p RecA-p binding with S.S.DNA ATPase activity 40kd monomer 2000/cell U.V.bleomycin,mitomycinRecA-p to 5000/cell(S

47、.S.DNA dependent ATPase)Binging of RecA to Binging of RecA to s.s.DNA s.s.DNA S.S.DNA end and RecAD.S.DNA RecA-dependent synapsis RecA-dependent synapsis RecBCD pathwayNsph I Acc-I R-V Bel-I Dra-III Aha-II Bgl-II9.6%7.4 6.2 3.4 2.8 1.5 0.453Jack Szostak证明证明Yeast Arg4 位点基因转换的极位点基因转换的极性现象性现象,是因始于靠近基因是

48、因始于靠近基因5 5端的双链端的双链DNADNA断断裂裂所引发的所引发的重组重组Model of DSB Double-Strand BreakDouble-strand break DNA repair synthesis Ligation and branch migration Exonuclease(5 3)Strand invasion,with D-loop formation Noncrossover recombinants Crossover recombinants 引发DSB因子Resolution Release of Spo11-linked oligoucleoti

49、desNicking DNA s.s.DNA Spo11 cleavage DNA and linkage to 5P-end of free s.s.DNA Recombinase Rad51/Dmc1 loading at s.s.DNA end of leave(asymmetric)Duplex invasion to partner DNA Initiate to form Holliday Intermediate DBS促进染色单体联会！促进染色单体联会！促进交换与促进交换与Holliday intermediate的移的移端与染色单体干涉的关系如何？端与染色单体干涉的关系如何？

50、Here we develop a method to isolate the four microspores from a single tetrad in maize for the purpose of whole-genome sequencing.Negative crossover interference and weak chromatid interference are observed at the population level.Maddox J.(main editor of“Nature”)Is molecular biology yet a science?现