F-Плазмида
Плазмиды, делающие клетку мужской, называются плазмидами плодородия . Наиболее известная из них - это F-плазмида, наделяющая способностью спариваться несущую ее бактерию E. coli .
Множество плазмид могут быть перенесены из клетки в клетку путем конъюгации. Наиболее детально этот процесс изучен у плазмиды F E.coli. Перенос инициируется надрезом начала переноса (oriT) TraYZ эндонуклеазой (кодируемой генами traY и traZ). Получившийся 3'-конец используется как праймер для синтеза ДНК, который в норме сопровождает перенос ДНК. ДНК геликаза I, продукт гена traI, разматывает dsДНК и генерирует ssДНК, которая переносится в реципиентную клетку. Перенесенная нить скручивает- ся, предположительно, TraYZ эндонуклеазой, и переводится в двухцепочечную форму.
Интеграция F в хозяйскую хромосому генерирует штамм Hfr[ 179 ]. автономные репликоны , содержащие как F, так и хромосомные после- довательности (F'-плазмиды) возникают путем незаконной рекомбина- ции в течение переноса ДНК из штамма Hfr случайным образом [ 113 , 178 ]. F'-плазмиды могут быть легко определены в рекомбинационно неполноценных (recA) реципиентных клетках. До 98% таких F'-плазмид неспособны к переносу конъюгацией [ 102 , 177 , 217 ], так как они теряют большую часть tra-оперона (Dtra-плазмиды) [ 103 ].
Девять из десяти Dtra F' плазмид, изолированых из одного штамма Hfr, возникли путем рекомбинации между специфической по- следовательностью в oriT и различными хромосомальными последова- тельностями [ 104 , 117 ]. Рекомбинирующая последовательность oriT содержит сайт разрезания. Было найдено, что одна последова- тельность имела 10/12 н.п. гомологию с oriT [ 117 ]. Вероятно, TraYZ эндонуклеаза опосредует формирование этих Dtra F' плазмид либо включением незаконой рекомбинации , как это делает ген II бе- лок M13, либо выполнением всего процесса, как делает белок rep pC194. Фенотип недостаточности переноса получается из-за недо- статка различных tra генов и начала репликации переноса.
Не все Dtra F' плазмиды формируются рекомбинацией в nick-сайте. Одна из десяти изученых Horowitz и Deonier плазмид [ 117 ] и две из другого набора из четырех Tra плазмид, изученых Guyer et al. [ 103 ] были получены другим образом. Так же, Tra F' плазмиды не теряют tra генов и, следовательно, должны быть сге- нерированы посредством процесса, независимого от фермента TraYZ. Они часто получаются в результате классической гомологичной ре- комбинации между прямыми повторами интегрированой плазмиды и бактериальной хромосомы [ 113 ]. Интересно, что некоторые Tra F' плазмиды подверглись спонтанным делециям , которые генерировали Dtra F' плазмиды и оканчивались около (а, вероятно и в) oriT [ 37 ].
Незаконная рекомбинация также была зафиксирована в oriV1, од- ном из нескольких вегетативных начал репликации плазмиды F [ 212 , 213 , 214 ]. Интермолекулярная рекомбинация между oriV1 и последователь- ностями плазмиды pBR322 дало F-pBR322 коинтегратов . Интересно, что наиболее часто вовлекаемый в рекомбинацию с oriV1 район pBR322 соответствовал горячей точке A, которая тоже часто реком- бинирует с началом репликации M13 в интрамолекулярной реакции. oriV1 может, таким образом, быть "надрезаным" началом репликации [ 192 ]. Также было предположено [ 212 ], что oriV1 может быть использовано как сайт для разложения плазмидных димеров в мономеры.
