Recombinases เป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการรวมตัวกันใหม่ทางพันธุกรรมซึ่งเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนวัสดุทางพันธุกรรมระหว่างโมเลกุล DNA ที่แตกต่างกัน ผลกระทบของ recombinases ต่อการจำลองดีเอ็นเอนั้นลึกซึ้งและมีหลายแง่มุมซึ่งมีอิทธิพลต่อทุกสิ่งจากกลไกพื้นฐานของการจำลองแบบไปจนถึงความเสถียรของจีโนมโดยรวมของสิ่งมีชีวิต ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำของ recombinases เราได้ลงทุนอย่างลึกซึ้งในการทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้และจัดหารีเอเจนต์ที่มีคุณภาพสูงเพื่อสนับสนุนการวิจัยในพื้นที่นี้
1. พื้นฐานของการจำลองดีเอ็นเอ
ก่อนที่จะเจาะลึกบทบาทของ recombinases มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจพื้นฐานของการจำลองดีเอ็นเอ การจำลองแบบดีเอ็นเอเป็นกระบวนการกึ่งอนุรักษ์นิยมซึ่งแต่ละเส้นของเกลียวคู่ - ทำหน้าที่เป็นเทมเพลตสำหรับการสังเคราะห์ของสายเสริมใหม่ กระบวนการเริ่มต้นที่ไซต์เฉพาะที่เรียกว่าต้นกำเนิดของการจำลองแบบโดยที่ helicases DNA จะคลายเกลียวสองเท่าเพื่อสร้างส้อมการจำลองแบบ ดีเอ็นเอโพลีเมอเรสจากนั้นเพิ่มนิวคลีโอไทด์ลงในเส้นดีเอ็นเอที่กำลังเติบโตในทิศทาง 5 'ถึง 3'
DNA polymerase 2.0 [/ห้องปฏิบัติการ - การวิจัย - รีเอเจนต์/monoenzyme/DNA - polymerase - 2 - 0.HTML] เป็นเวอร์ชันขั้นสูงของ DNA polymerase ที่ให้ความเที่ยงตรงและกระบวนการที่สำคัญสำหรับการจำลองดีเอ็นเอที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ มันสามารถรวมนิวคลีโอไทด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพตามแนวเทมเพลตเพื่อให้มั่นใจว่าเส้นดีเอ็นเอใหม่เป็นส่วนประกอบที่แน่นอนของต้นฉบับ
2. recombinases และฟังก์ชั่นของพวกเขา
Recombinases เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการแลกเปลี่ยนส่วนดีเอ็นเอระหว่างโมเลกุลดีเอ็นเอที่คล้ายคลึงกันหรือไม่เหมือนกัน recombinases มีหลายประเภทรวมถึง RecA ในแบคทีเรียและ Rad51 ในยูคาริโอต เอนไซม์เหล่านี้มีส่วนร่วมในกระบวนการเซลล์ที่หลากหลายเช่นการซ่อมแซม DNA การรวมตัวกันทางพันธุกรรมในระหว่างไมโอซิสและการรวมดีเอ็นเอต่างประเทศเข้ากับจีโนมโฮสต์
หนึ่งในหน้าที่หลักของ recombinases คือการส่งเสริมการจับคู่ของลำดับดีเอ็นเอที่คล้ายคลึงกัน พวกเขาสามารถผูกเข้ากับ DNA เดี่ยว - ติดอยู่ (ssDNA) และสร้างเส้นใยนิวคลีโอโปรตีน จากนั้นเส้นใยนี้จะค้นหาโมเลกุล DNA (dsDNA) ที่มีความคล้ายคลึงกันสองเท่าและส่งเสริมการบุกรุกของ ssDNA เข้าสู่ dsDNA สร้างโครงสร้าง D - loop กระบวนการนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรวมตัวกันอีกครั้งซึ่งเป็นกลไกสำคัญในการซ่อมแซมการแบ่งสองเท่า (DSBs) ใน DNA
3. ผลกระทบของ recombinases ต่อการจำลองแบบ DNA
ส้อมการจำลองดีเอ็นเอสามารถพบอุปสรรคต่าง ๆ ในระหว่างกระบวนการจำลองแบบเช่นความเสียหายของดีเอ็นเอโปรตีน - ดีเอ็นเอคอมเพล็กซ์หรือโครงสร้างดีเอ็นเอรอง เมื่อแผงขายของส้อมการจำลองแบบมันสามารถนำไปสู่การล่มสลายของส้อมและการก่อตัวของ DSB Recombinases มีบทบาทสำคัญในการช่วยเหลือส้อมการจำลองแบบหยุดชะงัก
Reca - เช่น recombinases สามารถผูกกับ ssDNA ที่สร้างขึ้นที่ส้อมจนตรอกและส่งเสริมการบุกรุกของน้องสาว chromatid สิ่งนี้จะช่วยให้การรีเฟรชดีเอ็นเอรีสตาร์ทโดยใช้ chromatid น้องสาวที่ไม่บุบสลายเป็นเทมเพลต D - วนซ้ำที่เกิดขึ้นจากการบุกรุกของ recombinase - Mediated Strand สามารถใช้เป็นไพรเมอร์สำหรับการสังเคราะห์ DNA ทำให้ส้อมการจำลองแบบกลับมาทำงานต่อได้
ยิ่งไปกว่านั้น recombinases ยังสามารถป้องกันการย่อยสลายของส้อมการจำลองแบบจนตรอก โดยการทำให้เสถียร ssDNA ที่ส้อมพวกเขาจะป้องกันมันจากนิวเคลียสที่สามารถทำลาย DNA ได้ สิ่งนี้จะช่วยรักษาความสมบูรณ์ของส้อมการจำลองแบบและช่วยให้การรีสตาร์ทในที่สุด
4. Recombinases และการซ่อมแซม DNA ในระหว่างการจำลองแบบ
การจำลองดีเอ็นเอเป็นกระบวนการที่สูง - ความเที่ยงตรง แต่ข้อผิดพลาดยังคงเกิดขึ้นได้และ DNA อาจได้รับความเสียหายในระหว่างการจำลองแบบ Recombinases มีส่วนร่วมในเส้นทางซ่อมดีเอ็นเอหลายเส้นทางที่ทำงานระหว่างการจำลองแบบ
การรวมตัวกันใหม่ของ Homologous (HR) เป็นกลไกการซ่อมแซมที่สำคัญสำหรับ DSB ที่เกิดขึ้นระหว่างการจำลองแบบ Recombinases เช่น RAD51 ได้รับการคัดเลือกไปยังไซต์ DSB ซึ่งพวกเขาสร้างเส้นใยนิวคลีโอโปรตีนบน ssDNA ที่ยื่นออกมาจากการประมวลผลของการหยุดพัก จากนั้นเส้นใยนี้จะค้นหาลำดับที่คล้ายคลึงกันโดยทั่วไปจะอยู่ที่ Chromatid น้องสาวและส่งเสริมการบุกรุกของ Strand และการซ่อมแซม DSB
กลไกการซ่อมแซมอื่นที่เกี่ยวข้องกับ recombinases คือการซ่อมแซมการเชื่อมโยงระหว่างอินเตอร์ - สแตรนด์ (ICLs) ICLS เป็นประเภทของความเสียหายของดีเอ็นเอที่สามารถบล็อกการจำลองดีเอ็นเอ Recombinases มีส่วนร่วมในการปลดปล่อย ICLS และการซ่อมแซม DNA ที่เสียหาย กระบวนการนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการประสานงานของเอนไซม์หลายตัวรวมถึง recombinases, endonucleases และ DNA polymerases
5. บทบาทของ recombinases ในการจำลองดีเอ็นเอ meiotic และการรวมตัวกันใหม่
ไมโอซิสเป็นรูปแบบเฉพาะของการแบ่งเซลล์ที่ผลิต gametes ที่มีครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมเป็นเซลล์แม่ การจำลองแบบดีเอ็นเอเกิดขึ้นก่อนไมโอซิสฉันตามด้วยการแบ่งเซลล์สองรอบ Recombinases มีบทบาทสำคัญในการรวมตัวกันใหม่ของ meiotic ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความหลากหลายทางพันธุกรรม
ในช่วงไมโอซิสโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจับคู่และแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการข้าม - เหนือ recombinases เช่น RAD51 และ DMC1 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของ DSB และการบุกรุกที่ตามมาและการแลกเปลี่ยนส่วน DNA ระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน เหตุการณ์การรวมตัวกันใหม่นี้ไม่เพียง แต่สร้างการรวมกันใหม่ของอัลลีล แต่ยังช่วยให้มั่นใจว่าการแยกโครโมโซมที่เหมาะสมในระหว่างไมโอซิส
6. ปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนอื่น ๆ ในการจำลองดีเอ็นเอ
Recombinases ไม่ได้ทำตามลำพังในกระบวนการจำลองดีเอ็นเอ พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนอื่น ๆ ที่หลากหลายเพื่อประสานงานการทำงานของพวกเขา ตัวอย่างเช่น GP41 โปรตีน 2.0 [/ห้องปฏิบัติการ - การวิจัย - รีเอเจนต์/monoenzyme/GP41 - โปรตีน - 2 - 0.HTML] เป็นโปรตีนที่สามารถโต้ตอบกับ recombinases และ DNA polymerases เพื่อควบคุมกระบวนการจำลองแบบ
โปรตีน GP41 สามารถช่วยปรับกิจกรรมของ recombinases ที่ส้อมการจำลองเพื่อให้มั่นใจว่าเหตุการณ์การรวมตัวกันใหม่เกิดขึ้นในเวลาและสถานที่ที่เหมาะสม นอกจากนี้ยังสามารถโต้ตอบกับ DNA polymerases เพื่อเพิ่มกระบวนการและความจงรักภักดีในระหว่างการจำลองแบบ
โปรตีนที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ M - MLV H - 2.0 [/ห้องปฏิบัติการ - การวิจัย - รีเอเจนต์/monoenzyme/M - MLV - H - 2 - 0.HTML] มันเกี่ยวข้องกับการถอดความย้อนกลับซึ่งเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการจำลองแบบของไวรัส RNA บางชนิด M - MLV H - 2.0 สามารถโต้ตอบกับ recombinases ในระหว่างการรวม DNA ของไวรัสเข้ากับจีโนมโฮสต์อำนวยความสะดวกในกระบวนการรวมตัวกันใหม่และทำให้มั่นใจว่าการรวมตัวกันของสารพันธุกรรมของไวรัส
7. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพและการวิจัย
ความเข้าใจในบทบาทของ recombinases ในการจำลองดีเอ็นเอมีแอพพลิเคชั่นมากมายในเทคโนโลยีชีวภาพและการวิจัย ในเทคโนโลยีการแก้ไขยีนเช่น CRISPR - Cas9 สามารถใช้ recombinases เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ homology - กำกับการซ่อมแซม (HDR) ด้วยการส่งเสริมการจับคู่ของ DNA ผู้บริจาคกับ DNA เป้าหมาย recombinases สามารถเพิ่มโอกาสในการแก้ไขยีนที่แม่นยำ
ในชีววิทยาสังเคราะห์ recombinases สามารถใช้ในการสร้างวงจร DNA และเครือข่ายการกำกับดูแลทางพันธุกรรม พวกเขาสามารถใช้ในการควบคุมการจัดเรียงใหม่ของส่วน DNA เพื่อให้สามารถสร้างระบบพันธุกรรมที่ซับซ้อนได้
ในฐานะซัพพลายเออร์ recombinase เราให้บริการ recombinases ที่มีคุณภาพสูงและรีเอเจนต์ที่เกี่ยวข้องเพื่อสนับสนุนการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพเหล่านี้ ผลิตภัณฑ์ของเรามีลักษณะอย่างรอบคอบและทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของพวกเขา
8. บทสรุปและเรียกร้องให้ดำเนินการ
โดยสรุป recombinases มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการจำลองดีเอ็นเอ พวกเขามีบทบาทสำคัญในการช่วยเหลือส้อมการจำลองแบบหยุดชะงักซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอในระหว่างการจำลองแบบและส่งเสริมการรวมตัวกันทางพันธุกรรม ปฏิสัมพันธ์ของ recombinases กับโปรตีนอื่น ๆ เช่น DNA polymerases โปรตีน GP41 และ M - MLV H - 2.0 เน้นความสำคัญของพวกเขาในเครือข่ายที่ซับซ้อนของกระบวนการจำลองดีเอ็นเอและกระบวนการซ่อมแซม
หากคุณมีส่วนร่วมในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจำลองดีเอ็นเอการซ่อมแซม DNA หรือการแก้ไขยีน recombinases และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องของเราสามารถให้เครื่องมือที่คุณต้องการเพื่อการศึกษาของคุณ เราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับช่วงผลิตภัณฑ์ของเราและเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการค้นหารีเอเจนต์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวิจัยของคุณ
การอ้างอิง
- Cox, MM (2007) ภาพรวมทางประวัติศาสตร์: การค้นหาโปรตีนการรวมตัวกันใหม่ของ DNA ซ่อมแซม DNA, 6 (8), 967 - 980
- San Filippo, J. , Sung, P. , & Klein, H. (2008) กลไกการรวมตัวกันใหม่ของยูคาริโอต รีวิวประจำปีของชีวเคมี, 77, 229 - 257
- Kogoma, T. (1997) การซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอใน Escherichia coli และ bacteriophage λ บทวิจารณ์ทางจุลชีววิทยา, 61 (3), 449 - 470