转座子插入敲除PPT优秀课件

1、转座子(transposon)是存在于DNA上可自 主复制和移位的基本单位。 由Barbara McClintock 在20世纪40年代首 次从玉米中发现，从此改变了人们对基因 组序列稳定性的认识，打破了遗传物质在 染色体上呈线性固定排的传统理论。 1983年McClintock因发现转座子被授予诺 贝尔奖 1 2 3 特点： 1、所有生物的染色体都有转座子 2、转座相关序列可以占据物种基因的很大 一部分，如人和玉米基因组的50%以上是由 转座相关序列组成 3、转座子的含量在不同基因组中变化很大 4、当转座子移位时，转座因子通常对插入 位点几乎没有序列选择性 4 转座子类型： 1、DNA转座子

2、 2、类病毒反转录转座子 3、聚腺苷酸（poly-A）反转录转座子 5 6 转座机制： 1、剪切-粘贴机制 2、复制-粘贴机制 7 插入突变 转座子插入突变是利用转座子在染色体上可移 动的特点，当其跳跃插入到某个功能基因内部 或邻近位点时时，就会引起该基因的失活，并 诱导产生突变型。 因此我们可以利用某些能随机插入基因序列的 转座子，在目标细胞基因组中进行随机插入突 变，建立一个携带随机插入突变的细胞库，然 后通过相应的标记（如Tn5转座子含kan抗性基 因）进行筛选获得相应的基因敲除细胞。 8 9 10 睡美人转座子(sleeping bueaty,转座子SB)已证明在小鼠和人细胞中 可以激

3、活,转座子插入新的位点后，该位点附近的基因即受到抑制 呈现隐性的“睡美人”表型。 一旦转座子在转座酶的作用下从这一位点上转走，该位点的基因 隐性表型又恢复为显性表型，即“睡美人苏醒”。调控转座酶和 转座子活性的系统称为青蛙王子(Frog Prince)。 用特异的开放阅读框捕获技术，可以使自然散在的转座酶编码基 因高表达，人为催化激活转座子使其苏醒，执行插入、切除等任 务。目前已经应用于微生物、昆虫、植物、动物及人类基因组功 能的研究。例如蛙类基因组含有Tcl水手转座子超家族，呈自然失 活状态，转座酶与转座增强子序列末端结合,在HMGBI蛋白协助下， 激活转座子，使睡美人转座子苏醒。 11 使

4、用转座子进行插入突变的优点有： （1 ）转座子能够在转座酶的存在下从插入位点剪切下来，造成突 变体反转。采用这种方法可进一步确证突变体表型是否由转座子 插入突变引起。 （2）大多数转座的位点偏好于连锁位点，所以如果有一个可转座 的元件靠近目的基因，那么可转座的元件即会高效地移动并插入 目的基因。因此，即使在突变体库中没有发现期望的插入位点， 仍可以采用转座子在连锁位点上的转座获得目的基因被插入失活 的品系。 （3 ）当一个基因家族的多个成员沿染色体串连排列时，可采用复 制型的转座系统创建该基因家族全部成员均被敲除的突变体。 12 随着基因敲除技术的发展，早期技术中的许多 不足和缺陷都已经解决，但基因敲除技术始终 存在着一个难以克服的缺点，即敲掉一个基因 并不一定就能获知该基因的功能，其原因包括： 一方面，许多基因在功能上是冗余的，敲掉一 个在功能上冗余的基因，并不能造成容易识别 的表型，因为基因家族的