第四章 DNA的转座-分子生物学.pptVIP

第四章 DNA的转座（DNA transposition）;一、转座成分概述; 2. 特点： ? 不必借助同源序列就可移动的DNA片段，即转座作 用与供体和受体之间的序列无关。 ? 原核生物和真核生物均有转座子。 ? 转座序列可沿染色体移动，甚至在不同染色体间跳 跃。;3. 种类与特征;A 插入序列;每种IS元件具有不同序列，但有共同的组织形式;第四章 DNA的转座-分子生物学;第四章 DNA的转座-分子生物学;B 复合转座子 ? 表示法：通常以Tn和后面加上数码表示， 如Tn903。 ? 结构: a. 除有转座酶基因外还有其它表型基因， 如：抗药基因，使宿主具表型效应。b. 两侧有重复序列。c. 有的转座子的重复顺序就是IS。 ? 功能：和 IS 一样可以从一个位点转座到另一个位点。;;第四章 DNA的转座-分子生物学;a) Tn / TnA family ; b）两端重复序列为IS的复合转座子;;? 当两个IS组件相同时，其中任一个都可行使转座功能;C、转座噬菌体 Mu phage （巨型转座子 ） ; Mu的插入途径;1. 转座的一般模式;第四章 DNA的转座-分子生物学;第四章 DNA的转座-分子生物学;2. 复制型转座模式（replicative transposition）;第四章 DNA的转座-分子生物学;过程; b) 拆分;3. 非复制型转座（nonreplicative transposition) 转座子从供体一个位点转移到受体新位点处，供体位点留下缺口，受到损伤（严重时致死）或宿主修复系统识别修复。 只需转座酶;第四章 DNA的转座-分子生物学;4. 保守型转座（conservative transposition);5. TnA转座模式; ;a) 不依赖供体序列与靶位点间序列的同源性;三、转座子转座频率的调控; a） 通过反义RNA的翻译水平控制; b） 甲基化作用控制转座酶合成及其与DNA的结合;四、转座子的某些遗传学效应;第四章 DNA的转座-分子生物学;2. 造成插入位点靶DNA的少量碱基对重复IS1、Tn10： 造成9bp的重复。 IS3： 造成3或4bp的重复。 IS4： 造成11bp的重复。;4. 引起染色体畸变 在一个染色体上（甚至不同染色体上）若有同一转座子的两个拷贝，其提供的相同重组位点，可导致缺失、倒位、插入。 方向相同：产生缺失。 方向相反：发生倒位。;第四章 DNA的转座-分子生物学;第四章 DNA的转座-分子生物学;第四章 DNA的转座-分子生物学;通过转座子介导的姐妹染色单体间的染色体内异位交换 ;5. 切除效应 指转座子从原来位置上消失。准确切除：使原插入发生恢复突变。不准确切除：留下转座子残迹，产生插入突变，但转座子标志消失。;转座子切离所造成的序列变异 ; 6. 外显子改组 当二个转座子被同一转座酶识别而整合到染色体的邻近位置时，则位于它们之间的序列有可能被转座酶作用而转座，如果这DNA序列中含有外显子，则被切离并可能插入另一基因中，这种效应称为外显子改组(exon shuffling)( 图)。 外显子改组将导致基因组中新基因的产生。 ;双转座子插入所引起的外显子改组示意图 ;7. 转座引起的生物进化 由于转座作用，使一些原来在染色体相距甚远的基因组合到一起，构建成一个操纵子或表达单元，也可能产生一些具有新的生物学功能的基因和新的蛋白分子（如复合式转座子）。; （1） 可使原来相距较远的基因组合在一起，形成一个操纵子。（2） 产生一个新蛋白，把原来两段分离的DNA序列连在一 起。 （3） 启动子部位的插入可使基因打开或关闭。 （4）过多转座（频率过高）对细胞不利，细胞在长期进化中形成 了一些不利于转座的代谢途径，可与转座过程平衡。（5） 转座基因插入时，大多数受体基因均被钝化，但也有基因被 激活。（这是因为转座子有自己的启动子，在使转位酶转录 的同时，也可使相邻基因转录）。 ; 六、真核生物的转座成分; Ac和Ds这两个因子都位于玉米的第九号染色体短臂，在色素基因C的附近。 Ac因子全长4.5kb，有5个外显子，其产物是转座酶。Ac因子两端是长11bp的反向重复序列(IR)； Ds因子长0.4-4kb，它的中间(在转座酶基因中)有许