이전원점

Origin of transfer

전달원(origin of transfer, oriT)은 그램 음성 박테리아 [3][4][5]공여자에서 수용체로의 DNA 전달에 필요한 길이 40[1][2]~500개의 염기쌍의 짧은 배열이다.DNA의 전달은 세균[6] 세포 내의 항균 내성을 위한 중요한 요소이며 플라스미드 DNA 내의 oriT 구조와 메커니즘은 세균 결합에서의 기능을 보완한다.최초로 확인되고 복제된 오리T는 1979년 [7]기니와 헬린스키에 의해 수행된 RK2(IncP) 결합 플라스미드에 있었다.

구조.

ORIT 영역은 기증자에서 수용자로 DNA를 전달하는 과정의 중심이며 이를 촉진하는 몇 가지 중요한 영역을 포함합니다.

  1. NIC 부위: 미완성 플라스미드 DNA가 절단된 부위. 보통 부위마다 다릅니다.[4][8][9]
  2. 역반복순서: 기증자 DNA의 복제 종료를 알리고 전달 빈도, 플라스미드 동원 및 2차 DNA 구조 [3][8][10]형성을 담당합니다.
  3. AT가 풍부한 영역: DNA 가닥 개방에 중요하며 역반복 [1][3][5][8][11][12]배열에 인접해 있습니다.

oriT는 박테리아 [13]DNA의 비코딩 영역이다.박테리아 결합을 시작하는 데 중요한 역할을 하기 때문에, oriT는 효소 기질이자 릴렉스 효소 [1][13][14]단백질의 인식 부위이다.릴렉소좀은 오리T를 식별하고 오리T에 [1]결합하는 데 도움을 주는 오리T 특이적 보조 인자를 가지고 있다.oriT NIC 사이트의 업스트림은 종단 [5]시퀀스입니다.

그림 1 ▲ 플라스미드 DNA 상의 오리T 배열 영역.

오리트는 주로 시스 작용으로, 보다 효율적인 DNA [5][12][15]전달을 가능하게 한다.

그림 2 ▲ 세균결합을 진행 중인 2개의 세균세포. (1) 이완효소 및 헬리케이스는 이행원점(OriT)에서 플라스미드(F-인자)에 결합한다.헬리케이스는 플라스미드 DNA를 풀고 전이 DNA 가닥에 부착된 릴렉시스를 제거한다. (3) 릴렉시제는 두 박테리아 세포를 연결하는 필러스를 통해 전달 DNA 가닥을 운반한다. (4) 나머지 가닥은 상보적인 DNA 가닥과 되감는다. (5) 릴랙시제는 이동 DNA의 양끝을 원형 플라스미드로 결합한다.(6) 플라스미드에서 분리되는 이완효소.(7) 새로운 플라스미드 DNA를 상보적인 DNA 가닥으로 되감는다.

세균결합의 메커니즘과 기능

상세 정보:세균결합

박테리아 결합이 시작되면, 기증 세포는 필러스를 정교하게 만들고 가까운 수용 세포에 신호를 보내 근접하게 접촉합니다.적합한 수신 셀을 식별하면 짝을 이루는 쌍 형성 [1][16]프로세스가 시작됩니다.두 세포를 하나로 모으는 이 과정은 기증자와 수용자 사이의 전달 채널을 형성하는 단백질 복합체인 IV형 분비 시스템을 형성하고, 오리T에서 [13]릴렉소좀으로 알려진 이완 복합체의 형성을 시작합니다.

플라즈미드의 오리T 배열은 릴렉소좀 [13]내 효소의 인식점 및 기질로서 기능하므로, 플라즈미드의 [4][14]오리T 영역의 nicn 부위에서 세균결합의 첫 번째 단계가 발생한다.릴렉소좀 복합체의 DNA 가닥 전달효소 부분으로 알려진 릴렉소아제 효소는 nicn 부위에서 가닥 및 부위 특이적 포스포디에스테르 결합 분열을 촉매하고 각 플라스미드에 [17]특이적이다.이 반응은 릴렉스 [4][5][14][17]효소의 티로신 잔기에 5' 말단이 결합되어 갈라진 이중 가닥 DNA를 생성하는 트랜스 에스테르화이다.릴랙스 효소는 플라스미드의 [17]DNA를 풀기 위해 가닥의 3' 말단 쪽으로 이동합니다.

플라스미드의 다른 가닥인 릴렉스 효소에 의해 절단되지 않은 가닥은 DNA 중합효소에 [17]의해 추가로 합성되기 위한 템플릿입니다.

릴랙세이스가 역반복하는 오리T의 상류부에 도달하면 플라즈미드의 끝을 재결합시켜 [5][18][19]리시버에 외가닥 플라즈미드를 방출함으로써 프로세스를 종료한다.

적용들

유전공학

주요 기사:규조류

결합은 효모,[20] 포유류 세포,[21][22] [23]규조류를 포함한 많은 수용자에게 표적 유전자를 전달할 수 있게 해준다.

규조류는 자가영양적으로 바이오 연료와 다른 [23]화학물질을 생산할 수 있기 때문에 유용한 플라스미드 숙주가 될 수 있다.규조류의 유전자 전달 방법에는 몇 가지가 있지만 박테리아 결합에 비해 속도가 느리다.효모의 배열에 기초한 규조류 P. tricornutum과 T. pseudonana의 플라스미드를 설계하고 대장균에서 규조류로의 결합 방법을 개발함으로써 연구자들은 [23]규조류의 유전자 조작을 발전시키기를 희망하고 있다.

유전공학에서 박테리아 결합을 사용하는 데 있어 가장 큰 문제들 중 하나는 플라스미드의 특정 선택 가능한 마커가 암피실린과 카나마이신과 [24]같은 항생제에 내성을 가진 박테리아를 발생시킨다는 것입니다.

항균성

상세 정보:항균성

DNA oriT와 릴랙시제 사이의 상호작용은 수평 유전자 전달을 통해 항균 내성을 가능하게 한다(그림 [13]1).플라스미드 DNA의 다양한 오리T 영역은 릴랙스 효소 단백질이 [3]결합할 수 있는 역반복반응을 포함한다.약물 내성의 주요 기여자는 이동 유전체 섬(MGIs), 즉 유사한 종류의 박테리아에서 발견되고 박테리아 [3][25]다양화의 요인인 DNA의 세그먼트이다.MGI는 숙주 세포에 내성을 제공하고, 박테리아 결합을 통해 이 장점을 다른 [3]세포로 확산시킵니다.박테리아 세포 MGI는 그들만의 오리T 서열을 가지고 릴렉소좀 유전자에 가까운 곳에 있기 때문에, 그들은 박테리아 [3]세포들 사이의 약물 저항의 확산에 책임이 있는 결합 플라스미드와 매우 유사하다.2017년 MGI에 대한 연구는 MGI가 인테그라아제 효소를 코드하는 유전자인 int를 통해 그들 스스로 박테리아 세포의 게놈에 통합될 수 있다는 것을 밝혀냈다.MGI의 oriT가 ICE에 의해 코드된 릴렉소좀에 의해 처리된 후 MGI는 수용체 세포의 게놈에 들어가 항균 [26]내성을 초래하는 세균의 다형성을 허용할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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