31.2. При генетической рекомбинации происходит спаривание гомологичных цепей ДНК с образованием двухцепочечного промежуточного продукта
Изображение промежуточных продуктов генетической рекомбинации было получено методом электронной микроскопии. В этих исследованиях была использована ДНК плазмид Е. coli. Как мы вскоре увидим (разд.
Рис. 31.4. Электронная микрофотография молекул ДНК в процессе рекомбинации: А - промежуточный продукт в форме восьмерки, состоящий из двух молекул 
при расщеплении этого промежуточного продукта рестриктирующей эндонуклеазой образуется х-форма. [Potter H., Dressier D., Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 76, 1089 (1976).]
Рис. 31.5. Предполагаемая схема расщепления двух молекул ДНК, соединенных в негомологичных (А) и в гомологичных (Б) участках. Наблюдаемая симметрия 
-форм (как на рис. 
показывает, что молекулы ДНК в форме восьмерок соединены в гомологичных участках.
31.4), эти небольшие кольцевые двухцепочечные ДНК автономно реплицируются в бактериальной клетке. В присутствии хлорамфеникола число плазмид в одной бактерии увеличивается примерно с 20 до 1000. Этот антибиотик - ингибитор синтеза белка - подавляет репликацию бактериальной хромосомы, но не ингибирует репликации плазмид. Итак, бактериальная клетка оказывается наполненной молекулами плазмид, способными к рекомбинации. Электронная микроскопия плазмид, выделенных из этих клеток, показывает, что примерно четверть из них представляют собой димеры в форме восьмерок (рис. 31.4, А). Затем эти димеры расщепили рестриктирующей эндонуклеазой EcoRI. разрезающей мономер плазмиды в строго определенном месте. Если бы димеры были взаимозацепленными друг с другом мономерами или кольцами двухкратной длины, то под действием рестриктирующей эндонуклеазы образовались бы палочки одинаковой длины. С другой стороны, если два плазмидных кольца ковалентно соединены в области участка гомологии, должна быть видна структура с четырьмя ветвями в форме греческой буквы 
В действительности почти все восьмерки превращаются в 
-форму (рис. 
Это служит надежным подтверждением, что восьмерки представляют собой промежуточные продукты репликации. В пользу этого вывода говорит и то, что у некоторых мутантов Е. coli, дефектных по рекомбинации, восьмерки не образуются.
Какова структура области перекрестка двух геномов в восьмерках? Точка контакта (пересечения) 
-форм всегда делит всю структуру на две пары плеч равной длины. Это означает, что геномы соединяются в области гомологии (рис. 31.5). Если бы плазмиды соединялись в области негомологичных последовательностей, то длины всех четырех плеч распределялись бы случайным образом. Кроме того, точка контакта располагается примерно с равной вероятностью вдоль всей плазмиды; отсюда следует, что спаривание может происходить во многих положениях. Способ соединения нитей в области перекреста был исследован с помощью его избирательной денатурации. На электронных микрофотографиях видно, что четыре двухцепочечные молекулы в местах соединения двух геномов отходят от кольца,
Рис. 31.6. А - электронная микрофотография х-формы; 
схема молекулы, изображенной на фотографии. Участок гомологии (богатый АТ-парами оснований) был избирательно денатурирован формамидом, чтобы было видно соединение цепей в области перекреста. [Potter Н., Dressier D., Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 43, 973 (1979).]
состоящего из одиночных нитей (рис. 31.6). Затем этот промежуточный продукт может быть расщеплен и лигирован, так что образуются две пары различных рекомбинантных молекул (рис. 31.7).
