遗传学转座因子的遗传分析.ppt

Emerson于1914年发现玉米果皮花斑产生在于突变基因的不稳定性。 1938年Rhoades研究玉米糊粉层时也发现了基因的不稳定性： 转座因子引起花斑 最初认为是双突变导致 一 转座因子的发现 当前第1页\共有38页\编于星期四\13点 　　40年代初，McClintock　研究玉米花斑糊粉层和植株 色素产生的遗传基础?发现色素变化与染色体重组有关。 染色体的断裂或解离（dissociation）有一个特定位点(Ds)。 Ds不能自行断裂，受一个激活因子（activator） Ac所控制。 　 Ac可以像普通基因一样进行传递，但有时表现很特殊， 可以离开原座位?转移到同一个或不同染色体的另一座位。 Ds也能移动，不过只有在Ac存在时才能发生。 　　McClintock把Ac和Ds称为控制因子或转座因子 ?“控制因子”假说。 当前第2页\共有38页\编于星期四\13点 Ds转座导致籽粒斑点表型 当前第3页\共有38页\编于星期四\13点 插入成分IS序列是在细菌中首次发现的跳跃基因，并在分子水平上得到证实 当前第4页\共有38页\编于星期四\13点 美国遗传学家巴巴拉．麦克林托克（B．McClintock） 30年代初做出的发现、40年代提出的理论，到60年代末终于被重新提起，80年代初为科学界普遍接受。 1983年, 麦克林托克由于发现了可移动的遗传物质，被授予诺贝尔医学奖。 当前第5页\共有38页\编于星期四\13点 3种不同类型的转座： （1）复制型转座（replicative transposition） 作为自身移动的一个部分，转座子被复制，一个拷贝仍然保留在原来的位置上，而另一个则插入到一个新的部位，这样转座过程伴随着转座子拷贝数的增加。 二 DNA转座 当前第6页\共有38页\编于星期四\13点 当前第7页\共有38页\编于星期四\13点 （2） 非复制型转座 转座元件作为一个物理实体直接由一个部位转移到另一个部位。 当前第8页\共有38页\编于星期四\13点 当前第9页\共有38页\编于星期四\13点 （3）保守型转座 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。 该转座过程与λ的整合机制类似，并且转座酶与λ整合酶家族有关。 当前第10页\共有38页\编于星期四\13点 当前第11页\共有38页\编于星期四\13点 三 反转录转座子 转座元件或转座子是基因组中可移动的独立的DNA序列，一个转座子可由基因组的一个位置移到另一个位置。从DNA到DNA的转移过程称为转座。从DNA到RNA再到DNA的过程称为反转座。 反转座是经RNA介导的转座过程。 当前第12页\共有38页\编于星期四\13点 必须经过RNA中间体的转座过程是真核生物所特有； 一些真核细胞的转座子和反转录病毒的原病毒的一般组成结构相关，并且通过RNA中间体进行转座，这一类结构单位称为反转座子（retroposons）。 当前第13页\共有38页\编于星期四\13点 当前第14页\共有38页\编于星期四\13点 反转座子共有的可鉴定的特性为：插入位点会产生短的靶序列的正向重复。 反转录病毒首先被观察到的是以传染性病毒颗粒的形式存在，并能在细胞间传播；而反转座子是被当作基因组中的一部分而被发现的，它们可以在基因组内进行转座，但不能在细胞间迁移。 当前第15页\共有38页\编于星期四\13点 当前第16页\共有38页\编于星期四\13点 　　根据分子结构与遗传特性可以分为三类。 　 具有转座能力的简单遗传因子，长度一般小于2kb， 最少的插入序列如 IS1 仅768bp。 　　IS因子本身没有任何表型效应，只含与转座有关的基因与序列。共同特征是在其末端都具有一段反向重复序列（IR）。 第二节 原核生物中的转座因子 一．插入因子（insertion sequence，IS） 当前第17页\共有38页\编于星期四\13点 IS结构模式 当前第18页\共有38页\编于星期四\13点 茎环结构的形成 当前第19页\共有38页\编于星期四\13点 二 转座子（transposons） 　　由几个基因组成特定的DNA片段?常带抗菌素抗性 基因，易于鉴定。 　　转座子可以分为以下两种系统： 　①. 复合转座子：IS因子?抗菌素抗性片段? IS因子 。 ② 简单转座子：不含IS因子的Tn转座子。 当前第20页\共有38页\编于星期四\13点 　复合转座子与简单转座子结构 当前第21页\共有38页\编于星期四\13点 三