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Cre_ lox P系统介导的基因重组及其在酵母中的应用

Cre/loxP系统是源于P1噬菌体的一个DNA重组体系,具有位点特异、时期特异、组织特异 和高效重组的特点,它为转基因生物工程研究提供有力工具。概述了Cre/loxP系统的组成、结 构、作用方式、机制、特点及其在酵母中的应用。

中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology,2008,28(6s):46~49

Cre/loxP系统介导的基因重组及其在

酵母中的应用?

,2??

和东芹1 肖冬光1 吕 烨1

(1天津科技大学天津市工业微生物重点实验室 天津 3004572 2邯郸职业技术学院 邯郸 056001)

摘要 Cre/loxP系统是源于P1噬菌体的一个DNA重组体系,具有位点特异、时期特异、组织特异re/loxP系统的组成、结和高效重组的特点,它为转基因生物工程研究提供有力工具。概述了C构、作用方式、机制、特点及其在酵母中的应用。

关键词 Cre/loxP系统 Cre重组酶 酵母基因敲除 基因重组

中图分类号 Q789

  基因重组是现代生命科学的两大重要技术之一,分为同源重组、位点特异性重组、非同源重组以及转座重组。Cre/loxP系统是源于P1噬菌体的一个DNA重组体系,是位点特异性重组中应用最为广泛的一种,由重组酶Cre及其特异性靶位点loxP两部分组成。该系统能导致在特定的DNA序列(loxP位点)处发生定点重组,将外源基因定点整合到染色体上或将特定DNA片段删除。

1 Cre重组酶及其结构

  Cre重组酶于1981年由Sternberg发现于P1噬菌

1]

体[,是一种无须辅助因子进行位点特异性重组的生

图1 一个Cre重组酶分子与DNA结合的模式图

Guo,1997)(

Fig.1 OneCrerecombinaseboundtothespecifi

DNAsubstrate

物酶,属于λIint酶超基因家族(intergrasesuperfamily),是一种位点特异性重组酶,它能识别34bp部分回文的loxP序列。1994年Gu等首次将Cre/loxP系统应用到基因打靶中,建立组织特异性基因打靶小鼠等

[3]

[2]

  N末端由第20至第120个氨基酸组成,包含有5?个α螺旋:螺旋A,B,C,D,E。螺旋A、E在重组过程中与Cre重组酶四聚体的形成有关;螺旋B、D与DNA的大沟相连,螺旋B与反向平行束的疏水面紧密接触;螺旋C未与DNA分子相连。C末端区块是Cre重组酶的?32至第341个氨基酸组成,共包主要活性中心,由第1含9个α螺旋:螺旋F,G,H,I,J,K,L,M,N,螺旋间有2个小的β折叠片结构。C端结构域和DNA的接触面??NA分子的大小沟复杂,大部分的螺旋和连接环均与D及主链部位相互作用。参与重组反应的Arg173位于螺旋H上、His289、Arg292位于螺旋K上;螺旋J与DNA

  在研究Cre重组酶的结构与功能的过程中,Guo

发现该酶由两个明显的结构域组成:较小的N末?端结构域和较大的C末端结构域,结构域间由一个短?链相连。两个结构域在结合位点周围形成“夹子”结NA分子的大小沟部位充分接触(图1)。在构,以和D重组过程中,N端和序列的识别有关系,C端和DNA的??结合及DNA链的切割有关系。

收稿日期:2008?03?26  修回日期:2008?04?05

20050057001)?高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(

电子信箱:xiao99@tust.edu.cn??通讯作者,

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