第七章微生物中的转座因子.ppt

Ty因子与反转录病毒非常相似 （1）二者之间的分子结构非常相似，如均有长末端重复序列LTR；它们转录和翻译的方式也很类似。 （2）转座是由Ty因子内的基因控制的，且要经过一个RNA阶段。 （3）虽然Ty因子不产生感染颗粒，但在经诱导发生转座的细胞中存在着Ty病毒样颗粒（VLPs,Virus-like particles） （4）仅有某些Ty因子在任何酵母基因组中都有活性，大部分没有转座能力，此和惰性的内源性前病毒相似。 （5）反转录病毒首先被观察到的是以传染性病毒颗粒的形式存在，并能在细胞间传播；而反转座子是被当作基因组中的一部分而被发现的，它们可以在基因组内进行转座，但不能在细胞间迁移。 2) Mu噬菌体DNA的两端没有黏性末端，插入到基因中引起该基因突变。说明它的整合方式不同于λ噬菌体，而类似于转座因子的作用。当Mu噬菌体发生转座插入到宿主染色体上时，可像其他转座因子一样引起突变。 与IS因子和转座子相比较，转座噬菌体Mu具有以下两个优点： ①它不是细菌基因组的正常组分，因而易于识别； ②它可经诱导产生，易于制备。 1.Mu噬菌体的遗传图 它的DNA为线状双链分子，长度为37kb。Mu噬菌体DNA不含末端反向重复序列，这是和其他转座子不同的地方。 游离Mu噬菌体DNA的两端连接着一段寄主DNA，左端的约长100bp，右端的约长1500bp。这两段寄主DNA序列在不同Mu噬菌体DNA上各不相同，因为它们是在噬菌体成熟阶段，将整合在寄主DNA中的原噬菌体Mu两端进行切割和包装时获得的。当Mu噬菌体再一次整合到寄主DNA中时这两段序列则消失。 ① 基因A和B编码转座酶，A蛋白是所有转座过程中都必需的，而B蛋白 只是复制型转座所必需的； ② C基因产物对转座酶基因的表达起阻遏抑制作用； ③ 转座时需要Mu噬菌体DNA的两个末端，即attL和attR(有时叫做 MuL和MuR)； ④ 当Mu噬菌体DNA被包被在噬菌体头部时，DNA的左末端带有约长 100bp的寄主DNA，右末端带有约长1500bp的寄主DNA。 Mu噬菌体的基因图主要有下列特征： c A B C D E H F G I T J KL M Y N P R S U U’ S’ 宿主DNA 整合复制 晚期mRNA合成激活因子 头部和尾部基因 可变化末端的宿主DNA lys attL attR 免疫性 2.Mu噬菌体的转座及其生活史 当Mu噬菌体侵染寄主时，其线性DNA进入细胞后，Mu噬菌体DNA(不包括左右两端的寄主DNA)通过“剪-贴”型的非复制方式，插入到寄主染色体上形成原噬菌体。原噬菌体两侧各有一个5bp的靶点序列重复，这一点和其他转座子的转座作用相似。 溶源化的野生型Mu噬菌体相当稳定，不易被UV和其他DNA诱变剂所诱导。然而，Mu噬菌体的突变体，如温度敏感抑制型——MuCts，可以通过将温度提高到42℃诱导其进入裂解循环。 这是因为该突变体中的阻遏基因C失活，则噬菌体基因组中的A和B蛋白大量表达，表达的A转座酶和B转座酶通过复制型转座机制使Mu插入到寄主染色体上50-100个新的位点。 同时，噬菌体的晚期基因，如编码噬菌体头部、尾部、裂解蛋白等的基因也开始表达，然后从Mu噬菌体DNA左端约50-150bp处的寄主DNA进行切割，以“headful mechanism”方式进行包装，右末端也带有约1-2kb的寄主DNA。 Mu噬菌体DNA的长度为37kb，加上两端的寄主DNA，这样被包装的DNA长约39kb。噬菌体组装完成后，寄主裂解，释放出50-100个噬菌体颗粒。 当Mu噬菌体侵染寄主时，其线性DNA进入细胞后，Mu噬菌体DNA(不包括左右两端的寄主DNA)通过“剪-贴”型的非复制方式，插入到寄主染色体上形成原噬菌体。 C蛋白表达 A蛋白受抑制，维持溶原状态 MuCts突变，受高温诱导进入裂解循环 A、B蛋白大量表达，Mu 复制 晚期基因表达包装酶切割 Mu DNA包装 50b 37kb 1kb 原噬菌体两侧各有一个5bp的靶点序列重复，这一点和其他转座子的转座作用相似。 Mu噬菌体以两种方式转座: 在感染宿主细胞时，Mu 不经复制便整合进宿主基因组；在溶菌周期中，拷贝数通过复制转座而扩增。 五、细菌接合型转座子 不具有反向重复序列； 在转座时不引起靶DNA上核苷酸序列产生正向重复； 转座过程通过“切除-插入”机制实现； 转移过程中形成共价、闭合、环状的中间体； 在同一个细胞中的不同DNA位点进行整合或是通过接合作用进入受体细胞后整合到受体细胞的DNA上。 目前在G+和G-细菌中都发现了接合型转座子，研究最深