Recombinatieonderdelen

Recombinatieonderdelen zijn genetische elementen die recombinatie van DNA mogelijk maken of vergemakkelijken. Ze vormen de bouwstenen in moleculaire biologie en synthetische biologie voor gerichte rearrangeren, integratie, deletie of inversie van DNA-segmenten. Deze onderdelen omvatten zowel recombinase-enzymen als hun herkenningsplaatsen, evenals systemen die op recombinatie gebaseerd zijn.

Een belangrijke groep bestaat uit site-specifieke recombinatiesystemen. Hierbij komen recombinase-enzymen zoals Cre, Flp en Dre tot actie en herkennen ze specifieke DNA-sequenties zoals loxP, FRT en rox. Deze combinatie wordt veel gebruikt om genetische veranderingen te sturen, bijvoorbeeld om selectie markers tijdelijk te verwijderen of om genetische reporters op een gecontroleerde manier in te bouwen. Een ander bekend systeem is PhiC31 met attP/attB-plaatsen, gebruikt voor integratie op specifieke loci.

Naast site-specifieke systemen speelt recombineering een rol. Recombinatie-onderdelen in recombineering omvatten functies zoals lambda Red (exo, beta en gam) die recombinatie mogelijk maken met korte homologie-armen, wat efficiente genverandering in bacteria mogelijk maakt. Ook cloning-methoden die op recombinatie zijn gebaseerd, zoals Gateway-cloning met att-sites, vallen onder het bredere concept van recombinatieonderdelen.

Toepassingen omvatten doelgerichte modificaties van genomes, tagging van genen met rapporters, het conditioneel uitzetten van genen en het bouwen van genetische circuits in cellen of organismen. Ontwerp overwegingen betreffen orthogonaliteit tussen systemen, efficiëntie, host-specifieke beperkingen en mogelijke off-target-recombinatie.

Zie ook termen: site-specifieke recombinatie, recombineering, Gateway-cloning.