유전자의형질발현

(A) 유사한 염기서열을 지닌 두 DNA가 정열한다. 상동재조합은 정열된 이중나선 중 한 가닥의 DNA가 끊어짐으로써 시작된다. (B) 끊어진 DNA는 이중나선으로부터 풀려 상보적 DNA와 결합할 수 있도록 부분적으로 풀려진 다른 DNA분자내로 끼어 들어간다. 이 과정이 교차의 첫 단계이다. (C) 자리를 빼앗긴 DNA 가닥은 이제 잘려서 다른 DNA 분자의 상보적 DNA 가닥과 교차되어 결합한다. (D) DNA 가닥의 끊긴 부위는 봉합되고 두 DNA 분자는 두 나선 중 하나가 서로 교차된 물리적으로 붙어 있는 구조를 이룬다. 이러한 상동재조합의 중요한 중간산물로 교차교환(cross-strand exchange) 또는 홀리데이 접합 (Holliday junction)이 알려져 있다. 재조합이 일어난 후, 두 개의 DNA 분자로 분리되려면 교차된 두 가닥의 DNA는 다시 끊어져야 한다. 만약 (D)의 상태에서 끊어진다면, 두 개의 원래 DNA는 거의 변화없이 분리될 것이다. ◎교차교환의 다음단계 교차교환이 형성된 후, 회전이 일어나지 않으면, 두 교차하는 DNA가닥은 절단되므로 유전자 재조합이 일어나지 않은 상태에서 종료된다. 그래서 단계 B와 C에서와 같이 회전된 후 두 교차하는 DNA가 절단되면 D와 E에서와 같은 DNA의 일부분이 교환된 두 개의 DNA가 생성된다. 상동재조합에 의해 두 DNA분자는 교환되거나 하나로 조합될 수 있다. (A) 긴 박테리아 DNA는 기원이 유사하지만 동일하지는 않은 DNA 조각과 두 번의 재조합에 의해 교환될 수 있다. 접합이나 형질전환에 의해 한 박테리아로부터 다른 박테리아로 이동한 DNA 조각은 이와 같은 이중재조합에 의해 영구적으로 게놈에 들어 간다. (B) F 플라스미드가 숙주세포의 염색체로 삽입(intergration)되는 과정 역시 상동재조합에 의해서 이루어진다. F 플라스미드의 일부 DNA는 박테리아 염색체의 일부와 매우 유사한 염기서열로 구성되어 있다. 이러한 부위간의 상동재조합에 의