转座因子的遗传分析 (2).ppt

IS元件是独立的结构单位，每个元件只编码为自身转座所需要的蛋白质； IS元件的末端为短的反向末端重复序列(IR)：在同一多核苷酸链内下游存在着与上游某一段序列的互补序列反向的序列。 ATGGGATCTTT AAAGATCCCAT TACCCTAGAAA TTTCTAGGGTA 第三十页，共73页。 反向重复序列 转座：可以从染色体的一个位置转移到另一位置，或从质粒转移到染色体上 形成两个正向重复序列 一个正向重复序列 第三十一页，共73页。 含有IS的质粒经变性后形成颈环（或哑铃状）结构 第三十二页，共73页。 IS的特点 长度在768-5 700 bp； 本身没有表型效应，只携带转座酶基因； 两端几个到几十个bp的核苷酸顺序完全相同或相近，但方向相反，称为反向重复序列(IR)； 插入后引起靶DNA序列多数为5-11bp的正向重复； 一般情况下，转座频率为10-4-10-3/世代，恢复频率为10-7-10-6/世代。 第三十三页，共73页。 转座子(transposon, Tn) 一类较大的转座子：2000-25000bp，两端反向重复序列； 含有与转座有关的基因外，还带有抗药基因以及其它基因； 分为简单转座子和复合转座子； 某些Tn的反向重复序列是已知的IS，带有IS的Tn也称为复合型转座子，如Tn5、Tn10、Tn903；不含有IS的Tn称为简单转座子，如Tn3。 没有 IS 序列的、体积庞大的转座子 TnA 家族 第三十四页，共73页。 复合转座子 简单转座子 第三十五页，共73页。 Tn3转座子 不含IS，为简单转座子； 含有3个基因：编码β-内酰胺酶的氨苄青霉素抗性基因(ampR)，转座酶基因(tnpA)和编码一种阻遏物的调节基因(tnpR)； 两端为IR。 第三十六页，共73页。 Tn5转座子 主序列 抗生素基因 编码转座有关的酶：一种（蛋白 1 ）为转座酶，另一种（蛋白 2 ）为转座抑制蛋白 与IS50R只差别一个碱基 第三十七页，共73页。 TnA 转座子 38 bp 38 bp 第三十八页，共73页。 转座噬菌体(mutator phage, Mu) 是大肠杆菌的温和噬菌体，38 000 bp的线状DNA； Mu的特点： 几乎可以插入宿主染色体任何一个位置上； 游离Mu和已经插入的Mu基因次序是相同的； 两端没有粘性末端，插入某基因中就引起该基因突变。 第三十九页，共73页。 第3节 真核生物中的转座子 酵母基因组中的转座子 果蝇基因组中的转座子 玉米基因组中的转座子 人类基因组中的转座子 第四十页，共73页。 酵母基因组中的转座子 酵母的Ty系列(transposon yeast, Ty)转座子 Ty1为5 900 bp，两端含有两个称为δ的正向重复序列； δ重复序列长约340 bp，具有较高的A、T含量；含有一个启动子和一段被转座酶识别的序列。 δ的正向重复序列 δ的正向重复序列 第四十一页，共73页。 Ty插入酵母菌染色体后，受体上就会出现5 bp的正向重复序列，与细菌中转座子作用相似。 可能发生类似于细菌中复制重组过程形成的小环，丢失一个 δ，而留在酵母中的 δ 称为 Solo δ δ序列丢失 Solo δ的形成 第四十二页，共73页。 Ty因子的转座是通过一种RNA中间物进行的，类似于反转录病毒的复制和整合，所以Ty1因子也称作反转录转座子 Ty1因子转座时首先以 DNA为模板合成一个拷贝的RNA，再通过反转录合成一条新的Ty1因子，最后这条新的Ty1转座子再插入到新的位点上。 第四十三页，共73页。 属于复制型转座 酿酒酵母的两种接合型的控制基因α和a基因都可以转座 特殊性：只能转座到MAT座位上 第四十四页，共73页。 果蝇基因组中的转座子 杂种劣育：在黑腹果蝇的一些品系间杂交子代出现某些异常现象：如卵巢发育不全、分离比异常、高突变率、染色体畸变等。 P品系：作为父方造成杂种劣育 M品系：作为母方造成杂种劣育 第四十五页，共73页。 P因子 P： M品系♀ × P品系♂ ↓ 后代不育 P品系的细胞中有导致杂种劣育的遗传因子称为P因子 第四十六页，共73页。 全长2 907bp，两端有31 bp 的IR区； P 因子有 4个编码区（ 0、1、2、3 ）、3个内含子（ 1、2、3） 体细胞中，内含子1、2被切除，外显子0、1、2被翻译成转录阻遏蛋白——转录活性的抑制因子 生殖细胞中，全部4个外显子被翻译成转座酶，导致P因子转座，配子败育 第四十七页，共73页。 M品系果蝇缺失阻遏蛋白 M品系缺失阻遏蛋白 第四十八页，共73页。 果蝇的 P因子与杂种劣育 第四十九页，共73页。 P因子插入后在靶DNA序列形成8bp正向重复序列； 切离：P因子可以从原来的位置上消失，