第三章可移动遗传因子转座与染色体外遗传因子

1、第三章第三章 可移动的遗传因子（转座子）可移动的遗传因子（转座子） 和染色体外遗传因子和染色体外遗传因子 主要内容主要内容 第一节第一节 转转 座座 子子 第二节第二节 质质 粒粒 第三节第三节 遗传重组遗传重组 第一节第一节 转转 座座 子子 l 转座子转座子(transposons) 概念：概念： 转座子是基因组突变的主要因素之一。转座子是基因组突变的主要因素之一。 转座子转座子（transponsn,简称简称Tn） 。 一、转座子的分类和结构特征一、转座子的分类和结构特征 （一）原核生物转座子的类型：（一）原核生物转座子的类型： 1、插入序列、插入序列（insertion sequenc

2、es，IS） 最简单的转座子。最简单的转座子。 2、复合转座子复合转座子 类转座子类转座子 由由IS类转座组件构成的复合体。类转座组件构成的复合体。 IRIRTransposase Gene有用基有用基 因因 组成：组成： 3、转座子、转座子A家族家族类转座子（类转座子（Tn A家族）家族） 携带转座和耐药等基因的独立体家族。携带转座和耐药等基因的独立体家族。 组成：组成：两端为两端为ITR，而不是，而不是IS 中间编码区含中间编码区含转座酶编码基因，及转座酶编码基因，及 抗生素抗性和解离酶等编码基因。抗生素抗性和解离酶等编码基因。 4、转座噬菌体、转座噬菌体类转座子（了解）类转座子（了解）

3、（二）真核生物转座子的类型（二）真核生物转座子的类型（了解）（了解） 1、酵母菌中的转座子、酵母菌中的转座子Ty因子：因子： 2、果蝇中的转座子、果蝇中的转座子P因子、因子、FB因子等：因子等： 3、玉米中转座子、玉米中转座子玉米调控元件玉米调控元件 4、逆转录转座子逆转录转座子逆转录病毒、病毒超家族逆转录病毒、病毒超家族 及非病毒超家族。及非病毒超家族。 二、转座子机制二、转座子机制 + + + + 三、转座效应（了解）三、转座效应（了解） 1、转座的遗传效应：、转座的遗传效应： 转座子转座子 3、异常转座的效应：、异常转座的效应： 4、对宿主细胞活力的影响：、对宿主细胞活力的影响： 2、精

4、确转座的结构效应：、精确转座的结构效应： 四、逆转录病毒和逆转录转座子四、逆转录病毒和逆转录转座子 n 逆转录病毒与逆转录转座子的区别：逆转录病毒与逆转录转座子的区别： 1、逆转录病毒基因组与逆转录转座子结构、逆转录病毒基因组与逆转录转座子结构 （1）逆转录病毒：）逆转录病毒： （2）逆转录转座子：）逆转录转座子： 逆转录产生原病毒像溶源性噬逆转录产生原病毒像溶源性噬 菌体菌体DNA一样，成为宿主基因组一样，成为宿主基因组 的一部分；的一部分； 细胞细胞DNA序列可能序列可能 与病毒序列重组，并经过转座作与病毒序列重组，并经过转座作 用插入新位点，改变细胞的性质。用插入新位点，改变细胞的性质。

5、 u 逆转录产生的线形病毒逆转录产生的线形病毒DNA， 由整合酶催化插入宿主靶位点由整合酶催化插入宿主靶位点DNA， 这一整合过程与转座子一样。这一整合过程与转座子一样。 3、逆转录病毒与转导（了解）、逆转录病毒与转导（了解） u 逆转录病毒可转导真核细胞的序列，常被称逆转录病毒可转导真核细胞的序列，常被称 为为转导逆转录病毒。转导逆转录病毒。 u 原病毒原病毒DNA整合在整合在C-onc基因附近，二者可基因附近，二者可 融合在一起，转录后形成一条即含病毒序列又含融合在一起，转录后形成一条即含病毒序列又含 C-onc的的RNA，后者如含包装信号可被包装进，后者如含包装信号可被包装进 病毒颗粒中

6、，形成含有一条融合病毒颗粒中，形成含有一条融合RNA和一条正和一条正 常病毒常病毒RNA的二倍体病毒颗粒。的二倍体病毒颗粒。 二者分子之间发生重组将会产生二者分子之间发生重组将会产生转化逆转录转化逆转录 病毒基因组。病毒基因组。病毒携带病毒携带V-onc，即具有转化能力。，即具有转化能力。 LTRgagpolenvLTR Virus DNA Virus protein LTR gagLTR V-onc Transforming Virus DNA Virus protein 逆转录病毒和携带细胞基因序列病毒基因组比较逆转录病毒和携带细胞基因序列病毒基因组比较 第二节第二节 质质 粒粒 质粒（质

7、粒（plasmid）：）： 质粒（质粒（plasmidplasmid） 质粒复制方式：质粒复制方式： 均为半保留复制，并在复制周期内保持环状结构。均为半保留复制，并在复制周期内保持环状结构。 质粒复制形式多样，包括：质粒复制形式多样，包括： 单向复制、双向复制、单向与双向并存。单向复制、双向复制、单向与双向并存。 l 通过细菌的结合作用，通过细菌的结合作用，F 质粒在不丢失本质粒在不丢失本 身的情况下，可从一个细胞转移到无身的情况下，可从一个细胞转移到无F 质质 粒的另一个细胞中。粒的另一个细胞中。 1、 2、 3、cmr 或或 cat 1、同源重组的产生：、同源重组的产生： 片段重组体和拼接

8、重组体。片段重组体和拼接重组体。 拼接重组体拼接重组体 chi位点：位点：5 -GCTGGTGG-3 目前发现的重组目前发现的重组 热点，热点，E.coli基因组中大约每基因组中大约每10Kb出现一个该位点出现一个该位点. 5 3 chi位点：位点：5-GCTGGTGG-3 u Ruv C 是一种是一种 。 l 拆分分三步进行：拆分分三步进行： （四）、同源重组的主要途径（四）、同源重组的主要途径 （1）Rec BCD 途径：是最重要的一条途径。途径：是最重要的一条途径。 （2）Rec F 途径：在途径：在Rec BCD 途径不能运作途径不能运作 的情况下，大肠杆菌启动该途径。的情况下，大肠杆

9、菌启动该途径。 （3）Rec E 途径：不用途径：不用Rec BCD ，也不用，也不用Rec A。 （4）Red 途径：为重组缺陷途径，是途径：为重组缺陷途径，是噬菌体噬菌体 专用途径。专用途径。 BOB att B att P POP Int IHF Int Xis IHF BOP POB att L att R 原噬菌体原噬菌体 切除切除 整合整合 细菌细菌DNA 噬菌体噬菌体 u 酶蛋白作用的特异性：酶蛋白作用的特异性： Int、IHF只能在只能在attP （POP）上形成整合）上形成整合 体，再作用于体，再作用于attB（BOB），继而切断、相），继而切断、相 互交换重组连接。互交换重组连接。 Int、IHF不能在不能在attL （BOP） 或或attR （POB）上形成整合体，从而决定重）上形成整合体，从而决定重 组方向。组方向。 Xis、Int、IHF只能与只能与attL （BOP）或）或attR （POB）上形成另一种整合体，重组结果是）上