突变、DNA修复与重组
霍利迪连接体(Holliday junction)
/ HOL-ee-day /
当两条DNA双螺旋在重组中交换链时,它们会经过一个美丽而关键的中间体:霍利迪连接体。设想两条双链DNA分子并排躺着,再想象每条各有一条链交叉过去、与对方的螺旋配对。结果就是一个X形、四臂的连接体,两条螺旋被交换的链在物理上连在一起。它以罗宾·霍利迪命名,他于1964年提出了这一构想。
使这个连接体不只是一个静止交叉的,是它能移动。链交叉的那一点可以沿着配对的DNA滑动——这一过程称为分支迁移——把一条螺旋的链拉链般合上,同时把另一条拉开,从而延长被交换的DNA长度。要完成重组,这个连接体最终必须被称为解离酶的酶切开、即解离。关键在于,有两种切法,它们决定了结局:一种切法让两侧的DNA保持原来的排列(只换进一小段序列),另一种切法则交换长长的两侧臂,产生真正的交叉互换,把连接体之外的一切都对调过来。
因此,霍利迪连接体是同源重组在物理上的核心,无论是在DNA修复中,还是在减数分裂时洗牌染色体的交叉互换中。两种解离的选择,解释了重组为何有时只是补进一段被纠正的序列、有时却在父母双方的拷贝之间对调整段染色体臂。霍利迪连接体最初只是纸上的一个假说,后来才被直接观察到,证实了一个早在观测工具出现之前就被提出的模型。
两条螺旋由交叉的链连成一个X。交叉点可以沿链滑动(分支迁移),而解离酶如何切开这个X,决定了两侧的长臂是否被对调(即是否发生交叉互换)。
一个可移动的四向交叉,切开的方式决定重组的结局。
霍利迪连接体是一种瞬时中间体,而非DNA的稳定形态。它只在重组过程中存在,必须被解离,染色体才能干净地分开。
又称
另见