10-mavzu. Dnk rekombinatsiyasi reja

Ikki torli bo'shliqni tuzatish modeli 

Ko'p dalillar qatori, ayniqsa xamirturushdagi rekombinatsiya tadqiqotlari, bir 
zanjirli niklarda boshlangan DNK zanjirlarining almashinuvini o'zgartirish 
kerakligini ko'rsatdi. 

Dastlabki Holliday modelida ko'zda tutilgan teng almashinuvdan farqli 
o'laroq, bir DNK dupleksi ma'lumot donoriga, ikkinchisi esa qabul qiluvchiga 
aylandi. 

Shuningdek, xamirturushda ikki ipli uzilishlar rekombinatsiyani keltirib 
chiqarishi mumkin. Xamirturushda juftlashish turini almashtirishda MAT va 
HML(R) lokuslari o'rtasida rekombinatsiyani qo'zg'atish uchun ikkala DNK 
zanjiri ham (HO endonukleaz tomonidan) buziladi. 

Xamirturush bilan o'zgartirilgan plazmidlardan foydalangan holda, 
"agressor" dupleksdagi ikki qatorli bo'shliqdan rekombinatsiyani ishga tushirish 
uchun foydalanish mumkinligi ko'rsatildi, bu bo'shliq rekombinatsiya paytida 
tuzatiladi. 

Bunday holda, bitta dupleksdagi bo'shliq ikkinchi substratdan olingan DNK 
bilan to'ldirildi. 1983 yilda Jek Szostak va uning hamkasblari ushbu dalillarning 
barchasini o'z ichiga olgan rekombinatsiya uchun muhim yangi modelni taqdim 
etdilar
.

---


Model ikki tomonlama uzilish modeli sifatida tanilgan. Holliday modelidan 
farqli o'laroq, bu model ikki qatorli uzilishlarda boshlash, tajovuzkor 
dupleksning nukleaz hazm qilish, novo sintezi va bo'shliqlarni tuzatish kabi 
yangi jihatlarni o'z ichiga oladi. 

Shunga qaramay, Holliday o'tish joylari sonining ko'payishi tufayli biroz 
murakkabroq bo'lsa-da, asosiy Holliday birlashmasi, filiallar ko'chishi va 
o'lchamlari saqlanib qolgan. 

Garchi rekombinatsiya mexanizmining ko'p qirralari bir-biriga o'xshamaydi 
Ikki torli bo'shliqni tuzatish modelining bosqichlari 
1.
Quyidagi diagrammalarda qo‘sh ipli uzilish modelining qo‘shma 
molekulalar hosil bo‘lgunga qadar bo‘lgan bosqichlari ko‘rsatilgan; 
2.
Yupqa ko'k chiziqlar endonukleaza homolog DNK duplekslaridan birining 
ikkala ipini qanday kesib tashlashini ko'rsatadi. Bu dupleks tajovuzkor 
hisoblanadi, chunki u rekombinatsiya jarayonini boshlaydi. Modelni ko'rib 
chiqsak, u genetik ma'lumotni ham olishi aniq bo'ladi. 
3.
Eksonukleaz kesmani kengaytirib, iplarda 3' bir ipli uchlari bo'lgan bo'shliq 
hosil qiladi. 
4.
Erkin 3′ uchlaridan biri qalin qizil chiziqlar sifatida ko'rsatilgan boshqa 
dupleksdagi o'xshash maydonga o'tadi. Bu hudud donor dupleks deb ataladi. 
Geterodupleks hosil bo'lganda, u D-do'lchani ham hosil qiladi, uni almashtirish 
halqasi deb ham ataladi, unda donor dupleksning iplaridan biri harakatlanadi. 
5.
Bosqinchi 3' uchi ta'mirlash sintezini boshlaydi, bu esa D-loopni uzunroq 
qiladi. D-loop tajovuzkor dupleksdagi butun bo'shliqni qoplay olmaguncha 
o'sadi, bu endonukleaza birinchi bo'lib kesilgan. Bosqin qilingan DNK 
dupleksidan olingan DNK (qalin qizil chiziq) yangi DNK uchun shablon 
sifatida ishlatiladi, shuning uchun yangi DNK bosib olingan DNK bilan bir xil 
ketma-ketlikka ega. 
6.
Donordan qizil ip yupqa ko'k qabul qiluvchidagi bo'shliqning boshqa 
tomoniga o'tganda, u bo'shliqning o'sha uchidagi boshqa 3' bir ipli uchi bilan 

---

birlashadi. Endi, ko'chirilgan ip birinchi navbatda buzilgan dupleksga o'z 
ketma-ketligini berib, tajovuzkor dupleksdagi teshikni to'ldirdi. DNK 
polimeraza sintezi donor D-loopni dupleks DNKga o'zgartirishga yordam 
beradi. 4 va 5-bosqichlarda birinchi bostirib kirilgan dupleks donor dupleks 
sifatida xizmat qiladi. Bu ta'mirlash sintezining ushbu bosqichida genetik 
ma'lumotni berishini anglatadi. Boshqa tomondan, genetik ma'lumot tajovuzkor 
dupleksga beriladi. E'tibor bering, bitta zanjirli bosqin modellari buning aksini 
bashorat qiladi, ya'ni birinchi bosqinchi zanjir o'zining genetik ma'lumotlarini 
beradi.
6.7.
DNK ligazasi 8.9-rasmning chap tomonida, ikkinchisi esa o'ng tomonda 
niklarni yopadi. Pastki dupleksdagi ip va yuqori dupleksdagi ip o'rtasida bo'lsa 
ham, u birinchi nikdagi bog'lanish bilan bir xil (ko'rinadigan jismoniy ajralish 
chizilgan artefaktdir). Ikkala holatda ham nikni yopish Holliday birikmasi deb 
ataladigan narsaga aylanadi. 
Ushbu nuqtada rekombinatsiya oraliq qismida ikkita rekombinant bo'g'in mavjud 
(Holliday birikmalari). Bosqin qilingan dupleks tajovuzkor dupleksga oldin bo'lgan 
teshikni to'ldirish uchun DNK berdi. Heteroduplex endi to'ldirilgan bo'shliqning 
har ikki tomonida. Bitta heterodupleks agressor dupleksidagi to'ldirilgan 
bo'shliqning chap tomonida, ikkinchisi esa donor dupleksidagi to'ldirilgan 
bo'shliqning o'ng tomonida. Har bir Holliday kesishmasidan, heterodupleks 
maydonlarini filiallar ko'chishi orqali kattalashtirish mumkin. 
Endi rekombinatsiya oraliq mahsulotidan qutulish mumkin. Ikkita rekombinatsiya 
bo'g'inlari mavjudligi jarayonni biroz murakkablashtiradi, ammo bu hali ham 
Holliday modeli uchun aytilgan narsa bilan bir xil. Har bir bo'g'in gorizontal yoki 
vertikal yo'nalishda o'rnatilishi mumkin. Eng muhimi, bo'g'inlar bir xil tarzda 
(gorizontal yoki vertikal ravishda) yoki turli yo'llar bilan hal qilinadimi yoki 
yo'qmi. 
Agar ikkala bo'g'in bir xil tarzda hal etilsa, asl duplekslar chiqariladi, ularning har 
birida almashinuv hodisasining "izi" bo'lgan o'zgartirilgan genetik ma'lumot 

---

mintaqasi mavjud. O'zgartirilgan ma'lumotlarning bu sohasi asl bo'shliq, ortiqcha 
yoki minus filiallar migratsiyasi sodir bo'lgan joylardir. Misol uchun, agar ikkala 
bo'g'in dastlab bo'lingan iplarni kesish orqali o'rnatilsa ("Holliday modelimiz 
diagrammasida gorizontal"), u holda ikkala bo'g'inda hech qanday kesishish yo'q. 
Agar siz ikkala bo'g'inni birinchi marta kesilmagan iplarni kesish orqali 
tuzatishingiz mumkin bo'lsa ("Bizning Holliday modelimiz diagrammasida 
vertikal"), siz ikkala bo'g'inda ham krossoverga egasiz. Ushbu qo'shaloq krossover 
bir-biriga 
juda 
yaqin 
joylashganligi 
sababli, 
yonbosh 
belgilarining 
rekombinatsiyasi bo'lmaydi. 
Rekombinant bo'g'inlarni bir xil rejimda yoki ma'noda kesish orqali ikki qatorli 
uzilish modelidagi oraliq mahsulotlarning rezolyutsiyasi. Qutida ikkita hal qilingan 
birlashma o'rtasidagi mintaqa ko'rsatilgan. 
Agar boshqa tomondan, har bir bo'g'in boshqa yo'nalishda hal qilinsa, yonbosh 
belgilari qayta birlashadi. Ya'ni, bir bo'g'in krossoverga yo'l qo'ymaydi, lekin 
ikkinchisi bo'ladi. 
Qarama-qarshi rejimda yoki ma'noda rekombinant bo'g'inlarni kesish orqali ikki 
qatorli uzilish modelidagi oraliq mahsulotlarni hal qilish. 
Holliday birinchi bo'lib o'ylab topgan bir ipli nik modeli bir necha jihatdan ikki ipli 
uzilish modelidan farq qiladi. Ikki torli uzilish modelida donor dupleksining 
ketma-ketligi endi ikkala molekulaning ilgari bo'shliq bo'lgan qismida joylashgan. 
Har bir uchida har bir dupleksga bitta heterodupleks ulanadi. Shunday qilib, 
geterodupleks assimetrik tarzda o'rnatiladi, ya'ni har bir dupleks molekulasi turli 
xil geterodupleksga ega. Bir dupleks molekulasi ketma-ketligining bir qismi 
boshqasiga qo'shildi (qabul qiluvchi, boshlang'ich dupleks donor ketma-ketligiga 
aylantirildi). Yagona zanjirli invaziya modelida har bir DNK dupleksi almashinuv 
joyidan harakatlanuvchi shoxgacha bo'lgan hududni qoplaydigan simmetrik 
heterodupleks materialga ega. Meselson-Radding modelining ba'zi DNK 
parchalanib, qayta hosil qilingan versiyalarida genetik ma'lumot jarayonni 
boshlaydigan xromosomadan keladi. 

---

Bundan tashqari, ushbu modellarning umumiy jihatlari ko'p. Barcha modellar 
umumiy bosqichlarga ega, masalan, bir uchida DNKning bitta zanjirini yaratish, 
homologiyani izlash, bitta molekula hosil qilish uchun zanjirni bosib olish yoki 
zanjir almashinuvi, filiallar ko'chishi va rezolyutsiya. Biz ushbu bosqichlarning har 
birini tezlashtiradigan fermentlarni topdik va o'rgandik.