10-mavzu. Dnk rekombinatsiyasi reja

Holliday modeli 

Robin Xollidey 1964 yilda rekombinatsiya jarayonida heteroduplekslarni 
yaratish va gen konversiyasini hisobga olgan modelni ishlab chiqdi. 

Garchi u ikki zanjirli uzilish modeli bilan almashtirilgan bo'lsa-da (hech 
bo'lmaganda xamirturush va yuqori organizmlarda rekombinatsiya uchun), bu 
hali ham yaxshi boshlanish nuqtasidir. 

U gomologik duplekslarning juftlashishi, geterodupleksning rivojlanishi, 
rekombinatsiya bo'g'inining qurilishi, filial migratsiyasi va rezolyutsiyaning 
muhim jarayonlarini tasvirlaydi. 
Holliday modelining qadamlari 
1. 
Har biri dupleks DNKdan tashkil topgan ikkita homolog xromosoma qo'shni 
taqqoslanadigan ketma-ketliklar bilan bog'langan. 
2. 
Endonukleaza juftlashgan duplekslarning gomologik iplarining gomologik 
joylarini nayzalaydi. Bu rasmdagi o'qning o'ng tomonidagi iplar uchun 
tasvirlangan. 
3. 
Kesilgan uchlari bir-birini to'ldiruvchi iplardan ajralib chiqadi va har bir 
bitta ip qarama-qarshi dupleksni bosib oladi. Bu har bir ota-ona dupleksidan 
bitta ipdan iborat heterodupleks maydonini yaratish uchun o'zaro tarzda sodir 
bo'ladi. 
4. 
Niklar DNK ligazasi bilan muhrlangan. Har bir ota-ona dupleksining bir ipi 
boshqa ota-ona dupleksiga o'tib, barqaror qo'shma molekula hosil qiladi. Ushbu 
X shaklidagi bo'g'inning nomi Holliday oraliq yoki Chi tuzilishi. 
5. 
Filial migratsiyasi keyinchalik heterodupleks maydonini kengaytiradi. 
Barqaror bo'g'in juftlashtirilgan duplekslar bo'ylab harakatlanishi mumkin, bu 
esa har bir bosqinchi ipning ko'proq kirishiga imkon beradi va heterodupleks 
zonasini kengaytiradi. 

---

6. 
Rekombinatsiyaning oraliq qismi har bir dupleks va ligatsiyadan bir ipni 
nicklash orqali yo'q qilinadi
.
Rezolyutsiyaning ikkita usulidan faqat bittasi rekombinatsiyadan keyin yonbosh 
belgilari almashinuviga olib keladi. Ruxsatning ikkita shaklini duplekslarni 
aylantirish orqali tasvirlash mumkin, shunda hech qanday ip rasmda kesishmaydi. 
Rezolyutsiyaning "gorizontal" usulida ota-ona duplekslarida dastlab niklangan bir 
xil DNK iplari yana niklanadi. 
Bu heterodupleks yamog'iga ega bo'lgan ikkita dupleks molekulalarning hosil 
bo'lishiga olib keladi, lekin yon tomonlarning rekombinatsiyasi yo'q. Bundan farqli 
o'laroq, rezolyutsiyaning "vertikal" usulida niklar boshqa iplarda, ya'ni asl ota-ona 
duplekslarida buzilmagan iplarda amalga oshiriladi. Heterodupleks yamog'ini 
qoldirishdan tashqari, bu ikki uchini bog'lash yonbosh hududlarni qayta 
birlashtirishga olib keladi. 
E'tibor bering, "gorizontal" va "vertikal" ikki o'lchovli grafiklarni yaratish 
qobiliyatiga asoslangan ikkita rejim uchun qulay identifikatorlardir. Rezolyutsiya 
bosqichlari dastlab ajralgan iplarni qarama-qarshi ipga qarata oladimi, genetik 
taqdir nuqtai nazaridan hal qiluvchi farqdir. Umumiy rekombinatsiyaning ushbu 
modelini 
dinamik 
shaklda 
ko'rish 
uchun 
http://www.wisc.edu/genetics/Holliday/index.html saytiga tashrif buyuring. Ushbu 
videoda Holliday modelining qadamlari tasvirlangan bo'lib, harakatlar sxemalardan 
ko'ra aniqroq ko'rsatilgan. 
Holliday chorrahasiga qarash. A. Rekombinatsiyaning o'rtasida joylashgan ikkita 
DNK qo'sh zanjirining elektron mikrografi. dan B. Holliday kesishmasi X-nurli 
kristallografiya RuvA-Holliday tutashuv majmuasi (Hargreaves va boshqalar, 
1998, Nature Structural Biology 5, 441-460-betlar). Ushbu ko'rinish uchun RuvA 
oqsili tetrameri olib tashlandi va faqat ikkita dupleksning (to'rtta ip) fosfodiester 
magistrallari ko'rsatilgan. Strukturaning o'rtasida joylashgan DNK qanday 
burilganiga e'tibor bering. B shaklidagi DNKda ular juft bo'lmagan har bir ipdagi 

---

uchta nukleotid bilan bir xil. Atom koordinatalari NCBIdagi Molekulyar tuzilma 
ma'lumotlar bazasidan yuklab olingan va Cn3D v.3.0 da chizilgan. To'rt ipning har 
biridagi har bir nukleotid zanjirning qayerda ekanligini ko'rsatish uchun harf va 
raqam bilan belgilanadi. Kurs veb-saytida siz o'zingizning kompyuteringizda 3-D 
tasvirni ko'rish uchun kerakli fayllarni topishingiz mumkin. 
Holliday tomonidan taklif qilingan rekombinant birikma rekombinatsiyaga 
uchragan DNK duplekslarining elektron mikrografiyalarida kuzatilgan. Taklif 
etilgan X shakli mavjud. Bu joy EM fotosurati uchun ideal bo'ladi. Ushbu birikma 
chizmalarda duplekslar orasidagi bo'shliq bilan tasvirlangan bo'lsa-da, duplekslar 
aslida yonma-yon joylashgan va Holliday oraliq qismida faqat oz sonli tayanch 
juftlari buzilgan. "Gorizontal" va "vertikal" o'lchamlari o'rtasidagi tanlov, ehtimol, 
strukturaning simmetriyasini hisobga olgan holda hal qiluvchi nukleaz tomonidan 
tasodifiy hodisadir. U ikkita ipni tanlaydi, lekin birinchi bo'lib ajralgan va 
bo'lmaganlarni ajrata olmaydi. 
Xromosomalar orasidagi rekombinatsiyani o'xshashligi kam bo'lgan tadqiqotlar 
shuni ko'rsatdiki, rekombinatsiya qiluvchi duplekslarni ulash uchun zarur bo'lgan 
mintaqaning minimal uzunligi taxminan 75 bp ni tashkil qiladi. Agar homologiya 
maydoni bundan qisqaroq bo'lsa, rekombinatsiya ancha past tezlikda sodir bo'ladi. 
Heteroduplex patch gen konversiyasi hodisasini qo'zg'atish uchun ko'paytirilishi 
yoki ta'mirlanishi mumkin (8.8-rasm). 8.8-rasmda ko'rsatilganidek, gorizontal 
o'lchamdagi mahsulotlar bo'ylab takrorlash (8.6-rasmdan) heterodupleksning har 
bir ipidan dupleksni beradi. Agar biz ota-ona xromosomalarini A+C+B+ va ACB- 
va geterodupleksni C genida deb hisoblasak, replikatsiya mahsulotlari ota-ona C+ 
ni A+ va B+ bilan yonma-yon joylashgan holda C-ga aylantirishi mumkin, yoki 
ota-ona C- hali A va B- bilan yonma-yon turgan holda C + ga aylantirildi. Ikkala 
holatda ham C geni yonbosh belgilarini o'zgartirmasdan yangi allelga aylandi. 
DNK rekombinatsiyasi 

---

Dastlabki Holliday modeli rekombinatsiyaning ko'plab muhim xususiyatlarini 
hisobga olgan bo'lsa-da (o'sha paytda ma'lum bo'lgan hamma narsa), ba'zi yangi 
ma'lumotlar modelga o'zgartirish kiritishni talab qiladi. Masalan, Holliday modeli 
ikkala dupleksga teng munosabatda bo'ladi; ham bosqinchi, ham zanjir bosqinining 
nishoni.
Bundan tashqari, Holliday modeli DNK sintezini talab qilmaydi. Biroq, qo'shimcha 
tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, dupleks molekulalardan biri genetik ma'lumot 
beruvchi sifatida afzal ko'riladi. Shunday qilib, Meselson va Radding tomonidan 
ishlab chiqilgan qo'shimcha modellar ikkita dupleksda assimetriyani keltirib 
chiqarish uchun ikkinchi dupleksning ipining nick nuqtasida va degradatsiyasida 
yangi DNK sintezini o'z ichiga oldi, bitta dupleks DNK donori va donor bo'lib 
xizmat qildi. boshqasi DNK qabul qiluvchisi sifatida. Bu va boshqa tushunchalar 
DNKning ikki zanjirli uzilishlaridan foydalangan holda rekombinatsiyaning yangi 
modeliga birlashtirildi.