Рекомбиназы являются генетической рекомбинацией бинирование ферменты.
ДНК-рекомбиназы широко используются в многоклеточных организмах для управления структурой геномов и для контроля экспрессии генов. Эти ферменты, полученные из бактерий (бактериофагов ) и грибов, катализируют направленно-чувствительные реакции обмена ДНК между короткими (30-40 нуклеотидами ) последовательности сайта-мишени , специфичные для каждой рекомбиназы. Эти реакции позволяют использовать четыре основных функциональных модуля: вырезание / вставка, инверсия, транслокация и кассетный обмен, которые используются по отдельности или в сочетании в широком диапазоне конфигураций для контроля экспрессии генов.
Типы включают:
Рекомбиназы играют центральную роль в гомологичной рекомбинации в широком круг организмов. Такие рекомбиназы описаны у архей, бактерий, эукариот и вирусов.
архей Sulfolobus solfataricus RadA-рекомбиназа катализирует спаривание ДНК и обмен цепей, центральные этапы рекомбинационной репарации. Рекомбиназа RadA имеет большее сходство с эукариотической рекомбиназой Rad51, чем с бактериальной рекомбиназой RecA. Рекомбиназа
RecA, по-видимому, повсеместно присутствует в бактериях. RecA выполняет несколько функций, все из которых связаны с репарацией ДНК. RecA играет центральную роль в репарации репликационных вилок, остановленных повреждением ДНК, и в бактериальном половом процессе естественной генетической трансформации.
эукариот Rad51 и родственные ему члены семейства гомологичны архейным рекомбиназам RadA и бактериальным RecA. Rad51 в высокой степени сохраняется от дрожжей для человека. Он выполняет ключевую функцию в рекомбинационной репарации повреждений ДНК, в частности, двухцепочечных повреждений, таких как двухцепочечные разрывы. У людей повышенная или недостаточная экспрессия Rad51 встречается в самых разных раковых заболеваниях.
Во время мейоза Rad51 взаимодействует с другой рекомбиназой, Dmc1, чтобы сформировать пресинаптическую нить, которая является промежуточным звеном в гомологичной рекомбинации. Функция Dmc1, по-видимому, ограничивается мейотической рекомбинацией. Подобно Rad51, Dmc1 гомологичен бактериальному RecA.
Некоторые ДНК-вирусы кодируют рекомбиназу, которая способствует гомологичной рекомбинации. Хорошо изученным примером является рекомбиназа UvsX, кодируемая бактериофагом T4. UvsX гомологичен бактериальному RecA. UvsX, как и RecA, может способствовать ассимиляции линейной одноцепочечной ДНК в гомологичный дуплекс ДНК с образованием D-петли.
.