Гомологичная рекомбинация у e. Coli

Показано, что процесс гомологичной рекомбинации у бактерии Escherichia coli обеспечивают четыре белка: RecA, RecB, RecC и RecD. Белок RecA способствует спариванию однонитевой молекулы ДНК с гомологичной ей двунитевой молекулой. С однонитевой ДНК RecA белок связывается гораздо эффективнее, чем с двунитевой (см. обзор: Cox, Lehman, 1987 ; Сталь, 1987; Dressler, Potter, 1982 ). Белки RecB, RecC и RecD образуют единый ферментативный комплекс, названный RecBCD-нуклеаза ( Amudsen et al., 1986 ). Этот комплекс способен расплетать двойную цепь ДНК. В том случае, если в последовательности, с которой взаимодействует RecBCD-нуклеаза встречается определенным образом ориентированная последовательность длиной 8 нуклеотидов, называемая Chi- сайтом , она разрезает одну из двух нитей ДНК. Наличие таких разрезанных цепей ДНК значительно увеличивает частоту гомологичных рекомбинаций в районе Chi-сайта. Chi-Сайт обнаружен при изучении мутантов в фаге l. Оказалось, что он имеет последовательность GYTRGYRG и обладает способностью усиливать гомологичную рекомбинации вблизи себя на несколько порядков ( Ponticelli et al., 1985 ).

У E. coli в рекомбинацию, проводимую белком RecA, вовлечено более 20 белков [ Kowalczykowski S.C., ea, 1994 , Clark A.J., Sandler S.J., 1994 ]. Рекомбинация инициируется переходом белка RecA в активную форму RecA*, представляющую собой тройной комплекс RecA::АТР::онДНК, который образуется при полимеризации протомеров RecA на онДНК в присутствии АТР. Значит, как и в случае SOS-ответа, онДНК выступает в качестве "затравки" процесса. Как мы отмечали выше, в норме при гомологичной рекомбинации SOS-ответ выражен слабо.

Рекомбинация гомологичная у эукариот

В клетках эукариот контакт между парами родительских хромосом осуществляется в раннем мейозе . Этот процесс назван синапсисом, или спариванием хромосом . Гомологичные хромосомы приближаются друг к другу, образуя синептонемальный комплекс , который у каждого вида организма имеет характерную структуру. Считается, что образование таких комплексов совпадает по времени с кроссинговером (см.обзоры: Инге-Вечтомов, 1989 ; Льюин, 1987 ). В настоящее время получены данные о существовании "горячих" точек кроссинговера в хромосомах. Молекулярные механизмы такого неравномерного распределения кроссинговера не исследованы. Предполагается, что "горячие" точки кроссинговера связаны с наличием в последовательностях E генов MHC-комплекса тетрамера "CAGG", повторенного тандемно несколько раз (~16-20). Для генов A MHC-комплекса в "горячих" точках кроссинговера характерно наличие тандемно повторенных тетрамеров "CTGC" . Отсутствие такой последовательности приводит к уменьшению частоты кроссинговера в этом районе. Отмечается некоторое сходство тетрамера "CAGG" с Chi-сайтом прокариот "GCTGGTGG" ( Uematsu et al., 1986 ).

Авторами работы ( Bullock et al., 1986 ) экспериментально показано большое влияние поли-(CG) и поли-(GT) трактов на гомологичную рекомбинацию в клетках обезьяны. Оказалось, что встраивание кластера повторяющихся динуклеотидов CG длиной 64 нуклеотида в 10-15 раз усилило частоту гомологичной рекомбинации. Влияние поли-(GT) тракта было менее выражено ( Bullock et al., 1986 ).