7.16: Konservatif Alan-spesifik Rekombinasyon ve Faz Varyasyonu
DNA segmentleri yöne özel bir şekilde kesilip yeniden düzenlendiğinden, bölgeye özgü rekombinasyon, etkili bir genetik mühendisliği tekniği olarak ortaya çıktı. Flippase ve Cyclization rekombinazları veya sırasıyla Flp ve Cre, bakteriyofajlardan türetilen tirozin rekombinaz ailesinin iki üyesidir ve memeli hücre hatlarında bölgeye özgü DNA insersiyonuna, silmelerine ve proteinlerin hedeflenmiş ekspresyonuna aracılık etmek için kullanılır.
LoxP siteleri olarak adlandırılan Cre rekombinaz için tanıma bölgeleri, yaklaşık 34 baz çifti uzunluğundadır. LoxP siteleri 13 bp palindromik sekans içerir, bu da nükleotid sekansının aynı şeyi hem 5'‘ten 3'‘e ve 3'‘ten 5'‘e yönünde okuması anlamına gelir. Cre rekombinazlarının aracılık ettiği bölgeye özgü rekombinasyon, edinilmiş mutasyonlara sahip transgenik farelerin yaratılmasında kullanılan en popüler yöntemlerden biridir. Cre rekombinazın ısıya dayanıklı varyantlarının dokuya özgü promoterler ile kullanılması, Cre rekombinaz ekspresyonu ve eylemi üzerinde uzamsal kontrole izin verir. Örneğin, böbreğe özgü bir Kadherin promotörünün Cre geninin yukarı akışına yerleştirilmesi, enzimin yalnızca böbrek dokularında eksprese edilmesine izin verir. Cre rekombinaz aktivitesinin zamansal kontrolü için, enzim geni bir ligand bağlama alanı ile kaynaştırılır, böylece enzim yalnızca spesifik ligand varlığında eksprese edilir.
Bir genom düzenleme aracı olarak bölgeye özgü rekombinasyonun kullanılmasındaki önemli bir sınırlama, rekombinasyon hedef sitesinin veya sitelerinin ilk önce eklenmesi veya şans eseri mevcut olması gerektiğidir. Enzim tanıma sahası ile uyumlu bir genomik bölge önceden seçilebiliyorsa, rekombinazlar “ siparişe göre ” yapılan hedef özgüllük ile kullanılabilir. Son çalışmalar, kombinatoryal mutasyonlara sahip bölgeleri işlevsel olarak tanıyabilen Flp varyantlarını tasarlamak için mutagenez ve gen karıştırmayı kullanmıştır. Sonuçlar, daha spesifik Flp varyantları sağlayabilen ve ticari olarak büyük genomların mühendisliğinde moleküler bir araç olarak kullanılabilen gelecekteki gen karıştırma yinelemeleri için umut vericidir.