转座因子和转座.ppt
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1、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。主要内容主要内容转座因子的发现转座因子的发现转座因子的转座因子的概念概念转座因子的转座因子的类型类型和和结构特征结构特征转座转座机制机制真核生物转座子真核生物转座子逆转录病毒逆转录病毒和和反座子反座子转座的遗传学效应转座的遗传学效应资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一、转座因子的发现一、转座因子的发现 美国女遗传学家美国女遗传学家美国女遗传学家美国女遗传学家 Barbura McClintockBarbura McClintock资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Visible manifestation of tra
2、nsportation in maize资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Transposition(Transposition(转座转座):由可移位因子介导的遗传:由可移位因子介导的遗传 物质重排现象。物质重排现象。二、转座因子的概念二、转座因子的概念转座子转座子(transposon),转座因子转座因子(transposable element):存在于染色体:存在于染色体DNA上可自主位移的基本单位。上可自主位移的基本单位。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。最简单的转座子,最简单的转座子,不含有任何宿主基因。不含有任何宿主基因。是独立的单元,每个是独立的单元,每个IS元件元件只编码转
3、座酶。只编码转座酶。是细菌染色体或质粒是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。的正常组成部分。1.1.插入序列插入序列 (insertional sequence,IS)三、原核生物转座因子的类型和三、原核生物转座因子的类型和结构特征结构特征资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Transposase geneIS结构特征结构特征反向重复序列反向重复序列(inverted repeat sequence)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。在插入位点在插入位点,IS 两侧总有短的两侧总有短的正向重复正向重复(Direct repeat)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。IS序列结构特征比较序列
4、结构特征比较资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一类较大的转座子,除转座酶基因外,带有某些一类较大的转座子,除转座酶基因外,带有某些抗药性基因(或其他宿主基因)抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子的转座子复合转座子复合转座子(composite transposon):带有带有IS的的Tn简单转座子简单转座子(simple transposon):不含不含IS的的Tn转座子转座子(composite transposon)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。一类带有某些一类带有某些抗药性基因(或抗药性基因(或其他宿主基因)其他宿主基因)的转座子的转座子两翼往往是两个相同两翼往往是两个相同或高度
5、同源的或高度同源的IS序列序列复合转座子复合转座子(composite transposon)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。两个相邻的两个相邻的ISIS可以使他可以使他们中间的们中间的DNADNA移动,同时也移动,同时也可制造出新的转座子可制造出新的转座子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。它它是是EcoliEcoli的的一一种种温温和和噬噬菌菌体体。与与必必须须整整合合到到宿宿主主染染色色体体特特定定位位置置上上的的一一般般温温和和噬噬菌菌体体不不同同,MuMu噬菌体并没有一定的整合位置。噬菌体并没有一定的整合位置
6、。与与其其他他温温和和性性噬噬菌菌体体的的差差别别:其其基基因因组组不不论论在在进进入入裂裂解解周周期期或或处处于于溶溶源源状状态态都都可可随随机机整整合合到到宿宿主主染染色色体体的的任任何何位位置置,且且游游离离的的和和已已整整合合的的基因次序是相同的基因次序是相同的.与与ISIS和和TnTn两两种种转转座座因因子子相相比比,MuMu噬噬菌菌体体的的分分子子量量最最大大(3838kbkb),它它含含有有2020多多个个基基因因。MuMu噬噬菌菌体体引引起起的的转转座座可可以以引引起起插插入入突突变变,其其中中约约有有2 2是营养缺陷型突变。是营养缺陷型突变。3.3.Mu 噬菌体噬菌体 (mu
7、tator phage)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。1)结构)结构:线形线形DNA分子,分子,38kb.不含不含IR 序列,序列,游离游离MuDNA两端各带一段寄主两端各带一段寄主DNA,整合状整合状态时会消失。态时会消失。2)MuDNA左端含有与转座有关的左端含有与转座有关的A基因和基因和B基因,分别编码分子量为基因,分别编码分子量为70kb和和33 kb的两种的两种蛋白。蛋白。C基因编码的产物对基因编码的产物对A基因和基因和B基因表达有负调基因表达有负调节作用节作用右端含有右端含有G片段。片段。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。四、转座机制四、转座机制资料仅供参考,不当之处,请联
8、系改正。Replicative transposition(复制性转座复制性转座)Non-replicative transposition(非复制性转座非复制性转座)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Replicative transposition(复制性转座复制性转座)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。复制性转座要经过一个共整合阶段复制性转座要经过一个共整合阶段资料仅供参考,不当之处,请联系改正。共整合体的形成共整合体的形成资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Non-replicative transposition(非复制性转座非复制性转座)资料
9、仅供参考,不当之处,请联系改正。非复制性转座要经过链的断裂与重连非复制性转座要经过链的断裂与重连一种方式一种方式资料仅供参考,不当之处,请联系改正。另一种方式另一种方式资料仅供参考,不当之处,请联系改正。玉米的玉米的Ac-Ds系统系统五、真核生物转座子五、真核生物转座子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。产生产生转座酶转座酶不能产生不能产生转座酶转座酶自主元件自主元件非自主元件非自主元件移动到新位点移动到新位点移动到新位点移动到新位点Ac Ds反式激活反式激活资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Autonomous Nonautonomous资料仅供参考,不
10、当之处,请联系改正。果蝇的转座子果蝇的转座子资料仅供参考,不当之处,请联系改正。P因子的结构与功能示意图因子的结构与功能示意图资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。六六.逆转录病毒和反座子逆转录病毒和反座子 Retroviruses and retroposons资料仅供参考,不当之处,请联系改正。RNA intermediate transposition反座子反座子(retroposons):指通过指通过RNA为中介,反转录成为中介,反转录成DNA后进行转座的可动元件。又称后进行转座的可动元件。又称反转录转座子反转录转座子(retrotransposon)
11、资料仅供参考,不当之处,请联系改正。逆转录病毒逆转录病毒整合入宿主整合入宿主DNADNA中的分子机制,其本质是中的分子机制,其本质是转座转座资料仅供参考,不当之处,请联系改正。逆转录病毒和反座子的逆转录病毒和反座子的循环循环资料仅供参考,不当之处,请联系改正。6.1逆转录病毒逆转录病毒(Retroviruses)具有包膜,圆球状,直径为具有包膜,圆球状,直径为8080 120nm120nm基因组是基因组是单正链单正链RNARNA,3.53.5 9.0kb9.0kb病毒颗粒中有病毒颗粒中有逆转录酶逆转录酶能整合于宿主细胞的染色体能整合于宿主细胞的染色体资料仅供参考,不当之处,请联系改正。逆转录病
12、毒颗粒结构逆转录病毒颗粒结构资料仅供参考,不当之处,请联系改正。RNA逆转录酶逆转录酶衣壳蛋白衣壳蛋白基质蛋白基质蛋白包膜包膜gp120gp41资料仅供参考,不当之处,请联系改正。调节和调节和启动转录启动转录 LTR gag pol env LTR 长末端长末端长末端长末端重复序列重复序列重复序列重复序列正常的病毒基因正常的病毒基因正常的病毒基因正常的病毒基因核心蛋白质核心蛋白质(Nucleoprotein core)编码逆转录编码逆转录酶和整合酶酶和整合酶(integrase)编码病毒外壳编码病毒外壳蛋白质蛋白质(Envelope)6.1.1 Genome Structure of Retr
13、ovirus资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Reverse transcriptionIntegrationTranscriptionPackaging6.1.2 Lifecycle of retrovirus资料仅供参考,不当之处,请联系改正。资料仅供参考,不当之处,请联系改正。LTR(long-terminal repeat):长末端重复序列长末端重复序列Provirus(原病毒原病毒):被被整合整合到细胞基因组中的逆到细胞基因组中的逆转录病毒序列转录病毒序列资料仅供参考,不当之处,请联系改正。3 forms资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Reverse transcription
14、From RNA to DNAStep 1资料仅供参考,不当之处,请联系改正。David Baltimore1970Reverse transcription and Reverse transcriptase资料仅供参考,不当之处,请联系改正。正链病毒正链病毒(Plus strand virus)负链负链DNA正链正链DNA(Minus strand)负链负链DNA资料仅供参考,不当之处,请联系改正。负链负链DNA的合成的合成资料仅供参考,不当之处,请联系改正。正链正链DNA的合成的合成资料仅供参考,不当之处,请联系改正。From RNA to ssDNA,from ssDNA to dsD
15、NA资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Enzymes involvedReverse Transcriptase资料仅供参考,不当之处,请联系改正。IntegrationFrom linear DNA to provirusStep 2资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Integration or circulation资料仅供参考,不当之处,请联系改正。整合整合(integration)资料仅供参考,不当之处,请联系改正。IntegraseEnzymes involved资料仅供参考,不当之处,请联系改正。TranscriptionStep 3From provirus to RNA资料
16、仅供参考,不当之处,请联系改正。Transcription资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Enzymes involvedRNA polymerase资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Two fates of RNA:Translation:作为作为mRNAmRNA翻译成病毒的蛋白质翻译成病毒的蛋白质Packaging:作为病毒作为病毒RNARNA基因组被装配成新的基因组被装配成新的病毒颗粒病毒颗粒资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Translation资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Everything is ready!资料仅供参考,不当之处,请联系改正。Packaging2
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