可移动的遗传因子转座和染色体外遗传因子

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1、第三章可移动的遗传因子（转座子）和染色体外遗传因子生化教研室林丽彬主要内容第一节转座子第二节质粒第三节遗传重组第一节转座子转座子(transposons)概念：转座子是基因组突变的主要因素之一。转座子（transponsn,简称Tn）是原核生物和真核生物基因组中存在着可从一个染色体位点转移到另一位点的一些DNA序列。这些DNA序列可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。故又称跳跃基因。一、转座子的分类和结构特征（一）原核生物转座子的类型：1、插入序列（insertionsequences，IS）———最简单的转座子。①二个分

2、离的反向末端重复序列(invertedterminalrepeats,ITR)②一个转座酶（transposase)编码基因2、复合转座子——Ⅰ类转座子——由IS类转座组件构成的复合体。IRIRTransposaseGene有用基因组成：两端为IS序列或类IS序列中间编码抗生素物质3、转座子A家族——Ⅱ类转座子（TnA家族）——携带转座和耐药等基因的独立体家族。组成：两端为ITR，而不是IS中间编码区含转座酶编码基因，及抗生素抗性和解离酶等编码基因。4、转座噬菌体——Ⅲ类转座子（了解）（二）真核生物转座子的类型（了解）1、酵母菌中的转座子——Ty因子：2、果

3、蝇中的转座子——P因子、FB因子等：3、玉米中转座子——玉米调控元件4、逆转录转座子——逆转录病毒、病毒超家族及非病毒超家族。转座子共同特点①.两端有反向重复序列②.转座后靶位点是正向重复③.编码与转座有关的蛋白——转座酶④.可以在基因组中移动（一）类型1、复制型转座（replicativetransposition）2、非复制型转座（nonreplicativetransposition）3、保守转座（conservativetranposition）二、转座子机制1、复制型转座转座是伴随着新拷贝的复制。TnA转座子家族的移动只能通过复制型转座供体受体靶位

4、点+转座酶：交错切割原来的转座子末端和靶序列。解离酶：作用于新的转座子拷贝需要两种酶：转座酶和解离酶。2、非复制型转座一个位点移到另一位点。一种酶：转座酶。转座后供体中无转座子。插入序列和复合转座子Tn10、Tn5均利用这一机制移动。供体受体靶位点+3、保守转座宿主的修复系统能识别此处双链断裂并进行修复供体受体靶位点+保守型转座是另一种非复制型的转座过程，该过程中转座元件从供体部位被切除并通过一系列的过程插入到靶部位，在该过程中每个核苷键皆被保留。IS插入，与宿主的单链末端相连接缺口由DNA聚合酶和连接酶加以填补，插入的IS两端形成了DR或靶重复。转座过程：

5、非复制型转座（插入序列）的转座过程：转座酶交错切开宿主靶位点+转座酶交错切割原来的转座子末端和靶序列。复制型的转座过程：切割产生的靶序列3´端和转座子5´端之间发生DNA链交换，形成假复制叉。然后以靶序列的3´端为复制引物，以转座子链为模板进行复制产生共合体。最后在解离酶的作用下，2个拷贝的转座子发生同源重组并释放出2个复制子。三、转座效应（了解）1、转座的遗传效应：转座最典型的作用是引起不稳定的突变等位基因。导致受体DNA基因突变，插入导致基因失活是转座最直接的效应。干扰宿主基因与调控元件之间的关系，或改变DNA结构而影响基因表达。转座引起的DNA重排转座

6、子复制插入引起插入突变、产生新的基因、产生染色体畸变、引起生物进化基因F被隔断而失去功能转座子新拷贝3、异常转座的效应：4、对宿主细胞活力的影响：异常转座包括：一端转座、部分转座、隐藏位点转座、协同转座、倒位转座影响细胞DNA代谢，介导基因异常重排。三种形式：①修复切割所留下的切口②转座子内部的重排③转座子间的重排2、精确转座的结构效应：转座事件可介导两侧的宿主DNA发生一系列的基因重排。逆转录转座子：指内部含逆转录酶编码序列,通过DNA→RNA→DNA方式进行转座,即转座子转录产生相应的RNA,再经逆转录生成新的转座子DNA并整合到基因组中。四、逆转录病毒

7、和逆转录转座子逆转录病毒：将含有逆转录酶的RNA病毒称为逆转录病毒。逆转录酶由逆转录病毒基因组RNA编码所以逆转录转座子与逆转录病毒有关，是真核生物转座子的重要类型。逆转录病毒与逆转录转座子的区别：逆转录病毒是具有感染能力的病毒颗粒，可以在细胞之间转移。逆转录转座子是宿主DNA基因组的组分，可以在基因组内转座，但不能在细胞之间转移。1、逆转录病毒基因组与逆转录转座子结构（1）逆转录病毒：基因组由两条相同的正链RNA组成。典型逆转录病毒具有gag、pol、env三个结构基因。如图：编码病毒核心蛋白编码逆转录酶、蛋白水解酶和整合酶编码包膜糖蛋白。（2）逆转录转座

8、子：与逆转录病毒结构有许多相似之处，但env基因被破