可移动的遗传因子.ppt

质粒的不相容性当某种质粒在宿主细胞内存在时，将阻止其他类质粒进入细胞寄宿。不相容性是由于两种质粒中具有类似的阻遏物及质粒DNA随机复制而导致的结果。质粒的转移性在自然条件下，在些质粒可以通过细菌接合作用在细菌细胞间传递。基因工程中常用的质粒载体缺乏转移所需的基因（mob基因），不能通过接合作用在细胞间传递，但可采用人工方法转化到细菌细胞中。第三章可移动的遗传因子和染色体外的遗传因子添加标题主要内容：添加标题转座子概念及结构特征(掌握)添加标题转座子机制(了解)添加标题质粒的概念及分类(掌握)添加标题质粒的用途(熟悉)添加标题遗传重组的生物学效应(了解)第一节转座子转位因子转位因子（transposableelement）即可移动的基因成分（可移动基因，mobilegene），是指能够在一个DNA分子内部或两上DNA分子之间移动的DNA片段。在细菌中指在质粒和染色体之间或在质粒和质粒之间移动的DNA片段（文献上有时形象地称其为是跳跃基因，jumpinggene）。转位也是DNA重组的一种形式。跳跃基因最早由美国冷泉港实验室（coldspringHarborLaboratory）的女科学家B.MClintock于上个世纪40年代晚期在玉米中首次发现的。60年代，为研究大肠杆菌高效突变实验证实。1983年荣获诺贝尔生物学医学奖。（一）转位因子的种类及特征细菌的转位因子包插入序列，转座子及可转座的噬菌体。1.插入序列（insertionsequence,IS）TSTranspcsasegeneTSIRIRTStargetsite靶位点Transposasegene转位酶基因IRinvertedrepeated反向（倒转重复顺序）IS的形体图IS序列都是可以独立存在的单元，带有介导自身移动的蛋白。插入序列不含有任何宿主基因，它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分，一个细菌细胞常带有少于10个IS序列。IS是一类较小的转位因子，长度约700-2000bp，按发现顺序IS1、IS2…命名，只携带转移的必需基因，不含有其它偏码蛋白质结构基因，本身没有表型效应。IS两侧为反向（倒转）重复顺序（16-41bp），中间为转位酶基因，在插入新的位点侧有3~116p顺向重复顺序（directwrepeatedsequencedk）,DR是靶位点序列复制的产物。IS到处活动，可以插入到E.coli染色体的各个位置上，也可以插入到质粒和某些噬菌体基因组上，甚至同一基因不同位点上。这种插入作用可以双向进行，可以是正向，也可以是反向插入IS这种移动方式称为转位作用（transposition）。在一个世代的107细菌中有1次插入。TR（反向倒转重复序列）：GGAAGGT、、、ACCTTCCTTCCA、、、TGGAAGGDR（正同向重复序列）：TACGTTACGT转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。02转座子（transposon,Tn）01Tn是一类较大的可移动成分，除mobilegene外，尚含有其它基因，如抗药基因等。Tn是在研究抗药基因中发现的，由此知道抗药基因可在质粒之间，质粒与染色体之间或质粒与可转座的噬菌体之间来回移动，Tn的转位原理和Is基本相同，转位频率为10-3~10-6/拷贝。(2)根据结构特征的不同，Tn可以分为2个亚类：① 是一类带有抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子，两侧是两个相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合式转座子。一旦形成复合转座子，IS序列就不能再单独移动，因为它们的功能被修饰了。IS1StructuralgeneIS1IRTnA:数个结构基因（mob、mdr等）十IR组成。TnA家族：没有IS序列，体积庞大(5000bp以上)这类转座子带有3个基因，中间结构基因编码bata-内酰胺酶，两侧是38bp的倒置重复序列。StructuralgeneIR010302可转座的噬菌体（transposablephage）包括Mu和D108两种噬菌体，是一类温和噬菌体*。感染细菌后，可以整合到细菌染色体中，插入位点是随机的（而入phage插入位点是专一的），可以插到结构基因内部，引起突变，Mu即Mutator(突变子)因此得名。插入部位的2侧有短的DR，插入时，一个拷贝留在原位，新合成的拷贝插入新的部位。和IS，Tn相比，Mu末端不含IR，这是可转座成分的一个例外。转位作用的机理复制性转位机理共联体生成和解离，靶