第四、五、六章 遗传信息传递(从DNA到DNA)DNA.ppt

在著名的Ac-Ds体系中，自主转座子Ac长4563bp，转录生成单一RNA。成熟mRNA长3500bp，并含有一个长807个密码子的开放读码框，被4个内含子分隔成5个外显子。Ac转座子的两翼有11bp的倒转重复序列，在其靶DNA位点复制形成8bp正向重复。 已知所有Ds都是Ac转座子的缺失突变体，如Ds9只缺失了194bp，而Ds6缺了约2.5kb。 非自主性转座子虽然缺失内源序列，但其两端转座特征序列却是完整的，只要细胞内有相应的转座酶活性，它就能恢复转座性能。 Spm和dSpm也是玉米转座因子系统之一。其Spm是自主性因子，又称增强子，长8287bp，两端各有一个13bp的倒置重复序列，在其靶DNA位点复制形成8bp正向重复，含有3个内含子，2个阅读框。 dSpm是非自主性因子（又称抑制因子），由Spm缺失而形成，长度不等，两端各有一个13bp的倒置重复序列，在其靶DNA位点复制形成8bp正向重复。 转座子存在于所有体内，人类基因组中约有35%以上的序列为转座子序列，其中绝大部分与疾病有关。 4.8 反转录转座子 从DNA DNA的转移过程称为转座，从DNA RNA DNA的转移过程叫反转录转座。后者是RNA介导的转座过程。 经RNA中间体介导的转座是真核生物所特有的过程。反转录病毒能够将RNA病毒基因组中的DNA拷贝（原病毒）整合到宿主细胞染色体中。 ②细菌的遗传转化 遗传转化(genetic transformation)是指细菌品系由于吸收了外源DNA而发生遗传性状的改变现象。 感受态细胞（competent cell）： 受体细胞经过一些特殊方法（如电击、CaCl2）处理后，细胞膜的通透性发生了暂时性改变，成为能允许外源DNA分子进入的状态。 ③ 细菌的转导 转导(transduction)：是通过噬菌体将基因从供体转移到受体细胞的过程。 ④ 细菌的细胞融合 由细胞质膜融合导致的基因转移和重组。在实验室中用溶菌酶除去细菌细胞壁的肽聚糖，使其成为原生质体，可人工促进原生质体融合，由此使两菌株的DNA发生广泛的重组。 4.6 DNA的转座 转座子（transposon）：是在基因组中可以移动的一段DNA序列。一个转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程称为转座或移位(transposition)。本质是由转座子（可移位因子）介导的遗传物质重排现象。 转座子是一些较短的DNA序列，可以转移到细胞基因组的任何位置。由于它不需要序列间具有同源性，也不是位点特异性的，所以转座作用又被称为异常重组。 与DNA的同源重组相比，转座作用发生的频率要低得多。 转座作用能说明在细菌中发现的许多基因缺失或倒转现象，而且它常被用于构建新的突变体。 转座作用的特点 ①能从基因组的一个位点转移到另一个位点 （又称跳跃基因）； ②不以独立形式存在； ③转座子编码自身的转座酶； ④转座的频率很低； ⑤转座作用可引起基因表达内容的改变甚至失 活。 转座可分为复制性和非复制性两大类。 在复制性转座中，整个转座子被复制，所移动和转位的是原转座子的拷贝。 转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。 在非复制性转座中，原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。 4.6.1 转座子的分类和结构特征 转座子(transposon，Tn)：是存在于染色体DNA上可自主位移（非复制性）和复制（复制性）的基本单位。 1、IS 序列 最简单的转座子只含有与转座有关的酶基因，不含有任何宿主基因（包括抗药性基因），常被称为插入序列(insertional Sequence，IS) 。 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。 转座子常常被定位到特定的基因中，造成该基因突变。科学上用标准命名法对这些突变进行编号，如λ::IS1表示有一个IS1的序列插入到噬菌体λ基因组内。 表2-13 IS序列的结构特征比较 长度/bp 两端倒置重复区/bp 靶位点正向重复区/bp 靶位点 IS1 IS2 IS4 IS5 IS10R IS50R IS903 768 1327 1428 1195 1329 1531 1057 23 41 18 16 22 9 18 9 5 11或12 4 9 9 9 随机 有热点 AAAN20TTT 有热点 NGCTNAGCN 有热点 未知 它们都是很小的DNA片段(约lkb)，末端具有倒置重复序列，转座时往往复制宿主靶位点一小段(4～15bp) DNA，形成位于IS序列两端的正向重复区。 2、复合型转座子 复合型转座子(composite transposon)：是一类除了转座酶基因之外，还带有抗药性基因(或其