【摘 要】
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DNA是细胞内最主要的遗传物质，其三维结构对细胞内DNA复制和RNA转录等生理活动有非常大的影响。因此，研究DNA的拓扑结构形式及其包装方式具有非常重要的意义。 体外转录的研
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DNA是细胞内最主要的遗传物质，其三维结构对细胞内DNA复制和RNA转录等生理活动有非常大的影响。因此，研究DNA的拓扑结构形式及其包装方式具有非常重要的意义。
体外转录的研究表明：在缺少拓扑异构酶I的体外转录中，作为结合在DNA双链上的屏障，特异DNA结合蛋白可以有效的抑制DNA双链的自身旋转以阻止孪生结构域前后的正负超螺旋结构的中和，使旋转酶(Gyrase)有更多的机会将“瞬时的”正超螺旋转变为“永久的”负超螺旋，使质粒DNA的负超螺旋达到非在体内结合蛋白对质粒DNA拓扑结构的影响。
我们将表达Lac I结合蛋白的质粒与含有一个单独表达基因的质粒一起转化到不同大肠杆菌细胞中。结果表明，在大肠杆菌细胞DM800(topA<->gyrB225)中含有tetA基因的质粒会产生高度负超螺旋结构，当细胞中含有Lac I蛋白时，Lac I蛋白的结合可以促使对数期质粒DNA．负超螺旋程度增强，当细胞培养到静止期时质粒的超螺旋水平都有很大程度的下降，同时高度负超螺旋结构消失，但当静止期细胞重悬于新鲜培养基中培养时，质粒DNA的超螺旋水平很快恢复。当静止期细胞在加入萘啶酮酸的新鲜培养基中培养时，大肠杆菌DM800细胞中只要Lac I结合在tetA基因上游其高度负超螺旋重新形成，Lac I结合在tetA基因下游则不能重新形成高度负超螺旋，说明在topA缺陷菌株中由于Lac I的结合位置的改变使得质粒DNA高度负超螺旋结构的形成对旋转酶的依赖性有所不同。
在野生型大肠杆菌细胞DM4100(topA<+> gyr<+>)中，在tetA基因上游结合LacI蛋白的质粒。DNA可以形成高度负超螺旋结构。经研究证实，对于这种高度负超螺旋结构的形成，Lac I蛋白的结合是起关键作用的，同时，Lac I的结合位置，tetA基因的转录，细胞生长时相以及旋转酶的作用的也是重要的影响因素。
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