Rekombinase

Rekombinasen spielen eine zentrale Rolle bei der homologen Rekombination in einer Vielzahl von Organismen. Solche Rekombinasen wurden in Archaeen, Bakterien, Eukaryoten und Viren beschrieben.

ArchaeaEdit

Die Archaeon Sulfolobus solfataricus RadA-Rekombinase katalysiert DNA-Paarung und Strangaustausch, zentrale Schritte in der rekombinativen Reparatur. Die RadA-Rekombinase hat eine größere Ähnlichkeit mit der eukaryotischen Rad51-Rekombinase als mit der bakteriellen RecA-Rekombinase.

Bakterienbearbeiten

RecA-Rekombinase scheint universell in Bakterien vorhanden zu sein. RecA hat mehrere Funktionen, die alle mit der DNA-Reparatur zusammenhängen. RecA spielt eine zentrale Rolle bei der Reparatur von Replikationszellen, die durch DNA-Schäden ins Stocken geraten sind, und im bakteriellen Sexualprozess der natürlichen genetischen Transformation.

Eukaryoten

Eukaryotisches Rad51 und seine verwandten Familienmitglieder sind homolog zu den archaealen RadA- und bakteriellen RecA-Rekombinasen. Rad51 ist von Hefe bis zum Menschen hoch konserviert. Es hat eine Schlüsselfunktion bei der rekombinativen Reparatur von DNA-Schäden, insbesondere von Doppelstrangschäden wie Doppelstrangbrüchen. Beim Menschen tritt eine Über- oder Unterexpression von Rad51 bei einer Vielzahl von Krebsarten auf.

Während der Meiose interagiert Rad51 mit einer anderen Rekombinase, Dmc1, um ein präsynaptisches Filament zu bilden, das ein Zwischenprodukt in der homologen Rekombination ist. Die Dmc1-Funktion scheint auf die meiotische Rekombination beschränkt zu sein. Wie Rad51 ist Dmc1 homolog zu bakteriellem RecA.

Virusebearbeiten

Einige DNA-Viren kodieren eine Rekombinase, die die homologe Rekombination erleichtert. Ein gut untersuchtes Beispiel ist die UvsX-Rekombinase, die vom Bakteriophagen T4 codiert wird. UvsX ist homolog zur bakteriellen RecA. UvsX kann wie RecA die Assimilation linearer einzelsträngiger DNA in einen homologen DNA-Duplex erleichtern, um eine D-Schleife zu erzeugen.

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