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大肠杆菌的RecA重组系统是目前研究最为透彻的同源重组系统之一,RecA在该系统中起着关键作用,recA基因突变导致细胞失去同源重组功能。但许多研究发现,大肠杆菌recA基因突变株仍能进行低效率的同源重组,其机理未见报道。本研究以recA基因突变株DH5α为材料,采用同源重组方法构建了 recA敲除突变株,通过转化含有同源臂的质粒和DNA片段和采用修改的双层平板法筛选转化子,研究了 DH5α及其recA缺失突变株分子内和分子间同源重组的动力学,结合RecA、RecBCD、SSB蛋白的体外重组实验,对大肠杆菌recA基因突变株同源重组的机理进行了探讨,主要结果如下:(1)双层平板法是研究同源重组速率及同源重组动力学的有效工具。(2)大肠杆菌recA突变株DH5α及其recA敲除突变株均能具有进行质粒分子内同源重组的能力,且具有相同的同源重组效率。DH5α菌株recA突变丧失了其所有功能,其同源重组功能应由其他基因补偿。(3)DH5α菌株recA敲除突变株重组转化子数量与时间的关系曲线符合酶促反应过程曲线。转化子出现的时间与DNA片段浓度呈显著负相关,重组速率与DNA片段浓度的关系符合米氏方程,同源重组频率与DNA片段浓度呈显著正相关,但同源重组频率偏低。DH5α菌株recA敲除突变株重组速率与DNA片段的同源臂长度的关系符合Logistic方程,当同源臂长度为25.27bp时,IRR提高最快,此后重组速率的提高减缓。同源臂长度为40 bp时,重组速率接近最大值33.6116转化子/h平板。同源重组频率与DNA片段的同源臂长度呈倒N形,当同源臂长度为60 bp时,同源重组频率最高达到40%。因此,recA敲除突变株的重组过程亦是酶促反应过程,但同源重组频率较低。(4)体外重组实验发现,SSB 具有与RecA相同的催化重组的功能,但酶促反应速度仅为后者的将近一半。二者的催化重组都需要RecBCD的参与,二者联合并不能催化重组,二者及RecBCD同样没有催化重组的功能。综上所述,大肠杆菌recA突变株DH5α同源重组的机理极可能是由于SSB也具有重组功能,因而对RecA酶具有补偿作用。同时,SSB催化的同源重组速率比RecA低,同源重组正确率比RecA低。