RecA
RecA er et 38 kilodalton protein avgjørende for reparasjon og vedlikehold AV DNA. En reca strukturell og funksjonell homolog har blitt funnet i alle arter der man har blitt seriøst søkt og fungerer som en arketype for denne klassen av homologe DNA-reparasjonsproteiner. Det homologe proteinet KALLES RAD51 i eukaryoter og RadA i arkea.
| reca bakterielt DNA rekombinasjonsprotein | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Krystallstruktur Av Et RecA-DNA-kompleks. PDB ID: 3cmt.
|
||||||
| Identifiers | ||||||
| Symbol | RecA | |||||
| Pfam | PF00154 | |||||
| Pfam clan | CL0023 | |||||
| InterPro | IPR013765 | |||||
| PROSITE | PDOC00131 | |||||
| SCOP2 | 2reb / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Available protein structures: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
RecA har flere aktiviteter, alle relatert TIL DNA-reparasjon. I bakteriell sos-respons har den en co-protease-funksjon i Autokatalytisk spaltning Av LexA-repressoren og λ-repressoren.
Recas tilknytning TIL DNA major er basert på sin sentrale rolle i homolog rekombinasjon. RecA-proteinet binder seg sterkt og i lange klynger til ssDNA for å danne et nukleoproteinfilament. Proteinet har mer ENN ETT DNA-bindingssted, og kan dermed holde en enkelt streng og dobbel streng sammen. Denne funksjonen gjør DET mulig å katalysere EN DNA-synapsis-reaksjon mellom EN DNA-dobbel helix og en komplementær region av enkeltstrenget DNA. RecA-ssDNA-filamentet søker etter sekvenslikhet langs dsDNA. En uordnet DNA-sløyfe i RecA, Loop 2, inneholder rester som er ansvarlige for DNA-homolog rekombinasjon. I noen bakterier kan RecA posttranslasjonell modifikasjon via fosforylering av en serinrest på Loop 2 forstyrre homolog rekombinasjon.
søkeprosessen induserer strekking AV DNA duplex, som forbedrer sekvens komplementaritet anerkjennelse(en mekanisme kalt konformasjonell korrekturlesing). Reaksjonen initierer utveksling av tråder mellom to rekombinerende DNA-doble helikser. Etter synapsis-hendelsen begynner en prosess som kalles grenmigrasjon i heteroduplex-regionen. I grenmigrasjon forskyver en uparget region av en av de enkle trådene et parret område av den andre enkeltstrengen, og beveger grenpunktet uten å endre det totale antall basepar. Spontan gren migrasjon kan forekomme, men som det generelt går likt i begge retninger er det usannsynlig å fullføre rekombinasjon effektivt. RecA-proteinet katalyserer ensrettet grenmigrasjon og gjør det mulig å fullføre rekombinasjon, og produserer en region av heteroduplex DNA som er tusenvis av basepar lange.
Siden Det ER EN DNA-avhengig ATPase, Inneholder RecA et ekstra sted for binding OG hydrolysering AV ATP. RecA knytter seg tettere TIL DNA når DET HAR ATP bundet enn NÅR DET HAR ADP bundet.
I Escherichia coli kan homologe rekombinasjonshendelser mediert Av RecA forekomme i perioden ETTER DNA-replikasjon når søster loci forblir nært. RecA kan også formidle homologi sammenkobling, homolog rekombinasjon OG DNA pause reparasjon mellom fjerne søster loci som hadde segregert til motsatte halvdeler Av e. coli cellen.
E. coli stammer mangelfull I RecA er nyttige for kloning prosedyrer i molekylærbiologi laboratorier. E. coli-stammer er ofte genetisk modifisert for å inneholde et mutant recA allel og derved sikre stabiliteten av ekstrakromosomale segmenter AV DNA, kjent som plasmider. I en prosess som kalles transformasjon, blir plasmid DNA tatt opp av bakteriene under en rekke forhold. Bakterier som inneholder eksogene plasmider kalles «transformanter». Transformanter beholder plasmidet gjennom celledivisjoner slik at det kan gjenvinnes og brukes i andre applikasjoner. Uten funksjonelt RecA-protein blir det eksogene plasmid-DNA uendret av bakteriene. Rensing av dette plasmidet fra bakteriekulturer kan da tillate HIGH-fidelity PCR-forsterkning av den opprinnelige plasmid-sekvensen.