转座子
转座子类型
反转录转座子 非LTA R的反转录转座子
18
Thank you!!!
A
19
转座子
1、转座子的基本概念
2、转座子的转座特征
3、转座子的类型
4、转座子的转座机制
5、转座引起的遗传效应
A
1
1、转座子的基本概念
转座子（transposon,简称Tn）, 又称易位子，是指存在于染色体 DNA上可以自主复制和位移的一 段DNA序列。
BACK
A
2
2、转座子的转座特征
• （1） 基因组内移动； • （2） 不依赖于供体与受体间的序列关系； • （3） 一般仅移动转座子序列本身。
末端组件 IS903 IS 1 IS 10R IS 10L IS 50R IS 50L
方向 反向 正向
反向
反向
二组件的关系 相同 推测相同
有2.5%的差异
1 bp的改变
组件的功能 二者皆有功能 预计有功能 有功能 无功能 有功能 无功能
A
9
复合转座子的结构特征
•(1)中间区域含编码转座酶以外的标记基因； •(2)两端具有插入序列； •(3)两末端是反向重复序列； •(4)靶位点存在短正向重复序列。
物种 果蝇
线虫 玉米
金鱼草 一些真核生物
II类转座因子家族 P Hobo Mariner FB Tc1 Ac/Ds Spm/dsom Mu/mn Tam1 Tam3 TU/puppy
ITR
TSD
31
8
12
8
28
2
大
9
54
2
10/11
8
13
3
200
9
13/14
转座子概述
22
9 18
9
9 9
NGCTNAGCN
有热点 未知ຫໍສະໝຸດ 2、复合转座子（composite transposon） 复合转座子是一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因） 的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列。
The arms may be in either the same or (more commonly) inverted orientation.
3、复杂转座子：TnA家族
——携带转座和耐药等基因的独立体家族。
TnA家族带有3个基因，其中一个编码β-内酰胺酶(AmpR),另两个则是转座作用 所必需的。所有TnA类转座子两翼都带有38bp的倒置重复序列。
转座子TnA的结构示意图
转座过程
转座酶（transposase）催化IS的转座，它由IS编码。 首先转座酶交错切开宿主靶位点，然后IS插入，与宿主的 单链末端相连接，余下的缺口由DNA聚合酶和连接酶加以填 补，最终插入的IS两端形成了DR(Direct repeat)或靶重复。
p型父本贡献的paternalcontributing带有全长和缺失型的p因子m型母本贡献的maternalcontributing不含全长p因子或只含缺失的p因子后代可育杂种不育是不对称的它是由p品系的雄果蝇和m品系的雌果蝇杂交产生的但m品系的雄果蝇和p品系的雌果蝇不会产生杂种不育
转座子概述
主讲内容
the arms that are direct repeats
the arms are inverted repeats
复合转座子的中心区携带有标记(如抗药性)，两侧有IS 序列。每个IS 具有短的末端重复。
部分复合转座子的结构和功能
转座子的分类
转座子的分类转座子是生活中常用的连接电机和电动工具的部件，它是利用固定在两个端盖上的导线相互交叉构成的连接件。
它与螺钉，螺栓等紧固件配合，将旋转运动变为直线移动。
常见的连接件有四种，分别是螺钉，螺母，转动轴承以及本文所要讲到的转座子。
在原电动工具上有三类： 1、不可调式（内装式）：由固定在端盖上的两根细钢丝拧入调节环，进行调整。
2、可调式：用一根粗铜丝或铁丝代替细钢丝，穿过环形槽孔，然后把手柄和钢丝连接起来，进行调节。
3、定子绕组可分为：通风式转座子和干燥式转座子。
通风式转座子又称为铁壳式转座子。
在这种转座子中，当需要将电机反转时，只要拔下插头，并把转座子上的通风管拔出即可实现反转。
但此种转座子中通风管容易堵塞。
干燥式转座子也叫做铝壳式转座子。
干燥式转座子外壳密封，电机内部有一个放置机油的盒子，当转座子装反时，油会流向电机的外壳，电机受潮而烧坏。
干燥式转座子中的电机外壳不会因为潮湿而进水。
3、定子绕组可分为：通风式转座子和干燥式转座子。
通风式转座子又称为铁壳式转座子。
在这种转座子中，当需要将电机反转时，只要拔下插头，并把转座子上的通风管拔出即可实现反转。
但此种转座子中通风管容易堵塞。
干燥式转座子也叫做铝壳式转座子。
干燥式转座子外壳密封，电机内部有一个放置机油的盒子，当转座子装反时，油会流向电机的外壳，电机受潮而烧坏。
干燥式转座子中的电机外壳不会因为潮湿而进水。
4、不论什么形式的转座子，其通风管都应该安装在电机内部最外层。
5、我国最早出现的转座子是不可调的定子绕组转座子。
早期的不可调转座子不能将电机正反转，通常电机不能逆转，即所谓的“死转子”。
由于上述诸方面的原因，所以不可调转座子在市场上被淘汰。
现代电机转子的设计，采用了先进的结构，包括磁路和机械结构等。
由于这些条件的改善，使得电机的正反转变得简单和轻松。
如图所示，转子包括外环，内环和嵌放转子磁极的滑环。
分类介绍：转座子的种类较多，按连接方式可分为内装式和外装式两种。
转座子的名词解释
转座子的名词解释转座子是一个常用于交通运输领域的名词，指的是一种用于将货物、乘客或货车从一种交通工具转移到另一种交通工具的设备。
它在物流行业、旅游业和城市交通中具有广泛的应用。
转座子通常由一个平台和配备了轮子的底盘组成。
平台上通常有一个或多个可伸缩的桥梁，以便方便乘客或车辆上下。
为了确保安全，转座子还配备了紧急制动系统和固定装置，以确保在运输过程中车辆不会滑动或倾斜。
在物流行业中，转座子被广泛应用于货物的中转，尤其是涉及到不同交通方式的中转。
以货运航空公司为例，它们经常使用转座子将航空货物从货机转移到地面运输工具。
这种操作可以提高效率，减少运输时间，同时还能减少物品损坏的风险。
在旅游业中，转座子可用于提供景区内的交通服务。
对于那些难以步行或需要长时间行走的游客来说，转座子是一种理想的解决方案。
通过将游客从一个景点转移到另一个景点，他们可以更好地欣赏风景，并减轻疲劳。
此外，转座子还可以为残障人士提供更便利的旅行选择，增加社会包容性。
在城市交通领域，转座子也扮演着重要的角色。
在一些繁忙的城市中，人们经常需要在不同的公共交通工具之间进行换乘。
转座子为乘客提供了更加方便快捷的换乘方式，尤其是对于老年人和行动不便的人来说。
例如，在地铁站和火车站之间设置转座子，并通过无缝衔接服务，乘客可以轻松地从一个交通工具转移到另一个交通工具，从而减少了时间和困扰。
除了上述用途，转座子还有其他一些特殊的应用，如舞台装置中的转座子。
在演出中，为了实现不同场景和道具的快速调度，转座子被广泛应用于剧院和演艺场所。
它可以帮助舞台工作人员迅速而准确地调整舞台布局，使演出更加顺畅。
尽管转座子在不同领域中有着广泛的应用，但也面临一些挑战。
首先，转座子的设计和制造需要遵循严格的安全标准，以确保使用过程中不会发生意外。
其次，转座子需要适应不同的交通工具和环境，这对设计和技术水平提出了要求。
此外，维护和保养转座子也需要投入一定的人力和物力。
转座子类型
复合转座子
由两个重复序列夹着一个或多个结构
基因如某些抗药性基因和其它基因组成，
其两端的组件由IS和类IS组成。
转座因子 Tn903 Tn9 Tn10
长度(bp) 3100 2500 9300
遗传标记 KanR CamR TetR
末端组件 IS903 IS 1 IS 10R
方向 反向 正向
复合转座子的转座特点
• 可以作为一个整体进行转座； • 含有的一个或两个IS元件也可进行单独转座。
类插入序列
指IS10R，IR50R和IS903，它们的结 构和IS相似，但不独立存在。而是作为复 合转座子（compositetransposons）两臂的 组件。
TnA家族
长约5kb左右，两端具有IR，而不是 IS，中部的编码区不仅编码抗性标记， 还编码转座酶和解离酶的DNA序列。
4、转座子的转座机制
所有转座子的共同机制： 在靶DNA上造成交错切口，转座子与突出的末端
相连，填补缺口。 据转座子的移动机制，可分为： ◆复制型转座（replicative transposition） ◆非复制型转座（nonreplicative transposition） ◆保守型转座（conservative transposition）
BACK
3、转座子的类型
3.1 简单转座子（插入序列）Simple transposon （ insertion sequence）
结构特征和转座特点
3.2 复合转座子 (Composite transposon)
结构特征和转座特点
3.3 类插入序列 （IS-like elements） 3.4 TnA家族
BACK
第五章 转座子
第一节 原核生物中的转座子 • (2) 非复制型转座（nonreplicative transposition） • 这类转座因子作为一个物理的整体直接从一个位点 移到另一位点。 • 这种类型又有两种机制： • A 利用供体和受体靶DNA序列的连接。 • 插入序列和复合转座子Tn10及Tn5就是用这种机制 转座。这种类型的机制只需要转座酶。
第一节 原核生物中的转座子
• tnpR的产物具有双重功能，1）作为基因表达的阻遏物， 2）具有解离酶的功能。 • A）TnpR阻遏了tnpA和它自己的基因转录，TnpR蛋白 失活就使TnpA合成增多，结果增加了转座的频率。
• B）tnpA和tnpR基因之间有一个富含A-T的内部顺式控 制区，TnpR通过与该区的结合来实施两种功能。 • C）TnpR作为解离酶介导Tn3在共整合结构中正向重 复之间的重组。
第一节 原核生物中的转座子
• 4）可转移噬菌体(transposable phage) •Fra bibliotek－Mu巨型转座子
• Mu是一种以大肠杆菌为寄主的温和噬菌体，以裂解生 长和溶源生长两种交替方式之一繁衍自己。 • Mu噬菌体中的转座子区域率先插入寄主DNA中， • 与其他转座子不同，Mu DNA不含末端反向重复序列； • 游离Mu噬菌体DNA的两端连接着一段寄主DNA。左 端的约长150bp，右端的约长1 500bp。
第一节 原核生物中的转座子
IS10R外侧边缘有两个启动子
PIN控制IS10R的转录－－－是一个弱启动子 POUT控制右向转录宿主DNA—强启动子 INRNA和OUTRNA有36bp的重叠
大量outRNA作为 inRNA的反义RNA
第一节 原核生物中的转座子
• 3) TnA家族
转座子概述
末端11bp的IR和8bp的DR，DR是由靶位点重复而成。
Ds:
各种Ds因子的长度和序列都不相同，但和Ac相关。其末端同样 有11bp的IR。
Ds比Ac短，其缺失的长度不同，一个极端的例子是Ds9因子仅 缺失194bp，另一个例子是Ds6因子长仅有2.5kb，相当于Ac两端 各1kb。
转座产生的染色体畸变
当复制性转座发生在宿主DNA原有位点附近时，往往导 致转座子两个拷贝之间的同源重组，引起DNA缺失或倒位。 若同源重组发生在两个正向重复转座区之间，就导致宿主染 色体DNA缺失；若重组发生在两个反向重复转座区之间，则 引起染色体DNA倒位。
正向重复之间的互 惠 (Reciprocal) 重 组 会将它们之间的序 列切除，中间区域 会以环状DNA 的形 式被切除(从细胞中 消失)；染色体仍保 留正向重复的一个 拷贝。
转座子概述
主讲内容
一、转座子的概念 二、转座子的分类 三、转座发生的机制 四、真核生物的转座因子
一、概念ห้องสมุดไป่ตู้
转座子（transposon,简称Tn）, 又称易位子，是指存在 于 染 色 体 DNA 上 可 以 自 主 复 制 和 移 位 的 一 段 DNA 序 列 。
转座子可以在不同复制子之间转移，以非正常重组方式 从一个位点插入到另外一个位点，对新位点基因的结构与表 达产生多种遗传效应。
dSpm(defective Spm): 非自主性因子，所有dSpm都是功能性Spm的缺失突变体； Spm-dSpm系统在功能上与Ac-Ds系统相似，也可以引入基因的
插入突变，影响结构基因表达，还能导致染色体断裂。
Spm/En有两个基因，tnpA 有11 个外显子，经转录拼接产生2500bp 的 mRNA，tnpB 的6000bpmRNA中包含ORF1和ORF2。
转座子的名词解释
“转座子”的名词解释
“转座子”的名词解释：转座子（Transposable element）是生物界的一大类序列，可以在基因组中移动，从而改变基因组的排列和结构。
它们被归类为“可移动基因”，并在分子遗传学中有广泛的应用。
转座子的发现要追溯到20世纪初，但真正的转座子概念的形成要归功于20世纪50年代的科学家们。
当时，他们发现了一些DNA 序列可以在基因组中复制和移动，从而改变了基因组的排列和结构。
这些序列被命名为“转座子”。
转座子的作用机理涉及到一些复杂的的过程。
首先，转座子在基因组中复制自己，然后在DNA链上打开一个缺口，将自己插入到新的位置。
这个过程会改变基因组的排列和结构，从而导致一些表型的变化。
按照序列的来源和结构，转座子可以分成多种类型。
其中最常见的类型是DNA转座子，它们可以在基因组中复制和移动。
另外还有一些RNA转座子和DNA-RNA转座子，它们的作用机理有所不同。
转座子的广泛应用在分子遗传学、基因工程和进化生物学等领域。
例如，科学家们可以利用转座子来研究基因组的结构和功能，或者用来改良作物的和动物的性状。
转座子名词解释
转座子名词解释转座子，又称旋转椅、转椅或旋座，是一种设备，用于支持并使人或物体能够旋转或转动。
它通常由一个平面座椅或平台和一个旋转的轴组成。
转座子主要用于医疗、办公、家庭、娱乐等场合，为用户提供便利和舒适，同时也在工业生产过程中起到重要的作用。
转座子在医疗领域中常见于诊断、康复和护理过程。
医生和护士可以利用转座子来快速移动患者，进行全面的检查和治疗。
转座子还可以帮助行动不便的患者翻身、倒立或躺下，减轻他们长时间卧床或坐着的不适感。
它还可以用于运送患者从一个位置到另一个位置，如从床上转移到轮椅上。
此外，在手术室中，转座子可以在手术台上移动，以适应医生和护士的工作需求。
在办公环境中，转座子通常是一种旋转椅，用于提供员工舒适的坐姿，使他们可以在办公桌前自由旋转和移动。
这种设备通常配有可调节的高度，以适应不同身高的人。
转座子还经常用于会议室，使参与会议的人可以方便地转动或移动，以与其他与会人员进行交流和合作。
在家庭中，转座子常用于懒人沙发、电视沙发和办公椅上。
使用转座子可以让人们更轻松地改变自己的坐姿，找到最舒适的角度。
转座子还可以在家庭劳动中发挥作用，如拖地、擦窗等。
它能让人们轻松地旋转身体，移动到需要的位置，从而减轻劳动强度。
在娱乐领域，转座子通常用于游乐园、主题公园和儿童乐园等场所。
一些旋转木马、云霄飞车和过山车等游乐设施都利用了转座子的原理。
乘客坐在转座子上，随着设施的旋转或转动，体验到刺激和快乐。
在工业生产中，转座子被广泛应用于装配线和生产线。
它可以提高工作效率，减少工人的劳动强度。
工人可以坐在转座子上，以便他们可以自由旋转和移动到需要处理的物体所在的位置。
综上所述，转座子是一种旋转装置，用于支持并使人或物体能够旋转或转动。
它在医疗、办公、家庭、娱乐和工业生产等方面提供了便利和舒适，为人们的工作和生活带来了很大的改善。
转座子(真核)概论
•反转录病毒基因组RNA的长度为5～8 kb。
•基因组RNA的中部带有gag，Pol与env 三个“基因”，“基因” 这一术语在这里表示为编码区，每一编码区通过加工实际上产 生出多种蛋白质。
•一个含3个基因的反转录病毒其基因的排列方式为gag-pol-env。 其中gal基因编码病毒粒子核心结构蛋白成份，包括核酸结合蛋 白；pol基因编码反转录酶、整合酶和蛋白酶；env基因编码病毒 外膜蛋白。
丝状真菌中的这些反转座子大多都属于gypsy组，具有pol和 gag两个阅读框架。
如尖孢镰刀菌中的Skippy，长度为7846 bp，末端有2个正 向重复的LTR (429 bp)，在靶位点产生5 bp的正向重复。中间 有2个ORF，第1个ORF的长度为2562 bp，与反转录病毒的 gag基因有同源性，第2个ORF的长度为3888 bp，与反转录病 毒pol基因编码的反转录酶、蛋白酶和RNase H有同源性，其 排列顺序与Gypsy组相同。其它一些真菌LTR-反转座子见表 4。
表4 一些真菌中的LTR-反转座子
LTR-反转座子 长度(bp) LTR 靶序列重复 拷贝数 寄主来源
Gypsy组： Foret ～8000 不详 不详 多拷贝 尖胞镰刀菌(F. oxysporum) Skippy 7846 429 5 多拷贝 尖胞镰刀菌(F. oxysporum) CfT-1 6968 427 5 25 黄枝胞菌(Cladosporium fulvum) Maggy 5638 253 ? 多拷贝 稻瘟病菌(Magnaporthe grisea) Boty ～6000 596 ? 多拷贝 灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea) Afult1 6914 282 5 多拷贝 烟曲霉(Aspergillus fumigatus) Mars4 2
转座子
5 转座类型
据转座子的移动机制，可分为： 据转座子的移动机制，可分为：
◆复制型转座（replicative transposition） 复制型转座（ ） ◆非复制型转座（nonreplicative transposition） ） ◆保守型转座（conservative transposition） 保守型转座（ ）
In this example, the target is a 5 bp sequence. The ends of the transposon consist of inverted repeats of 9 bp.
插入序列的转座特点
◆
作为一个整体进行转座。 作为一个整体进行转座。
复合转座子的结构特征
第十三章 转座子
Chapter 13 Transposon
主要内容
1. 转座子的定义 2. 转座子的转座特点 3. 转座子的分类 4. 转座机制 5. 转座类型 6. 转座引起的遗传学效应 7. 玉米中的控制元件 8. 果蝇中的 P 元件 9. 反转录病毒和反转录转座子
1
转座子的定义
能将自身插入基因组新 位置的DNA序列。 位置的DNA序列。 DNA序列
The reproductive cycles of retroviruses and retroposons involve alternation of reverse transcription from RNA to DNA with transcription from DNA to RNA. Only retroviruses can generate infectious particles. Retroposons are confined to an intracellular cycle.
转座子结构特征
转座子结构特征1. 引言在材料科学与工程领域，转座子结构特征是指晶体中原子位置的变化、转移和交换。
转座子结构特征对于理解材料的力学性能、磁性能和导电性能等起着重要作用。
本文将从转座子结构的定义、分类、特征以及其对材料性能的影响等方面进行探究。
2. 转座子结构的定义转座子结构是指晶体中原子位置的变化，通常是其中一个晶胞的原子位置移到了另一个晶胞中。
这种变化可以发生在不同的晶向上，也可以发生在晶面内。
3. 转座子结构的分类转座子结构可以按照不同的方式进行分类，如下所示：3.1. 按照原子位置变化的类型分类• 3.1.1. 原子位置变化为整晶胞移动：这种转座子结构是指整个晶胞的原子位置发生改变，通常是由于晶体的外力作用或温度变化引起的。
• 3.1.2. 原子位置变化为部分晶胞移动：这种转座子结构是指部分晶胞的原子位置发生改变，通常是由于晶体中的缺陷引起的，如点缺陷、线缺陷或面缺陷等。
3.2. 按照转座子结构的稳定性分类• 3.2.1. 稳定转座子结构：这种转座子结构在晶体中比较稳定，可以通过实验或模拟计算进行检测。
• 3.2.2. 不稳定转座子结构：这种转座子结构在晶体中比较不稳定，很难通过实验或模拟计算进行检测。
4. 转座子结构的特征转座子结构的特征可以从以下几个方面进行描述：4.1. 原子位置变化的方式转座子结构的特征之一是原子位置的变化方式。
原子位置的变化方式可以是沿晶体中的某个晶向进行的，也可以是在晶面内进行的。
这种原子位置的变化方式会导致晶体的晶胞参数发生变化。
4.2. 原子位置的移动距离转座子结构的特征之二是原子位置的移动距离。
原子位置的移动距离可以是很小的，也可以是很大的。
原子位置的移动距离越大，转座子结构对材料性能的影响越大。
4.3. 原子位置的变化速率转座子结构的特征之三是原子位置的变化速率。
原子位置的变化速率可以是很快的，也可以是很慢的。
原子位置的变化速率越快，转座子结构对材料性能的影响越大。
基础分子生物学Chapter16 转座子
P因子有4个外显子, 前3个剪接到一起在 体细胞中表达, 所有 4个剪接到一起则在 生殖细胞中表达.
决定杂种败育 的是基因组中P 因子与一个 66kDa的阻抑 物之间的相互 作用.
复习题
• 什么是转座子及类型? • 什么是杂种不育(细胞型)?
IR
any gene
IR
IS
IR
IR transposase
any gene
IR
16.4 Transposition occurs by both replicative and nonreplicative mechanisms. 转座可通过复 制和非复制机制产生. • 所有转座子使用一种共同的机制: 在靶 DNA上造成交错切口, 转座子与突出的末 端相连, 填补缺口. • 转座子与靶DNA之间连接事件的顺序与确 切的性质决定了是复制型转座还是非复制 型转座.
16.12 Controlling elements form families of transposons. 控制元件形成转座子家族. • 玉米的每一转座子家族都有自主的和非自 主的控制元件.
• 自主控制元件编码使其转座的蛋白质. • 非自主控制元件有使它失去催化转座能力 的突变, 但当自主元件提供必需的蛋白质之 后, 它们也能转座. • 自主控制元件可以发生相变, 这时, 甲基化 状态改变了它们的特性.
பைடு நூலகம்
两个反向重复序 列的相互重组将 二者之间的序列 反向排列.
16.11 Controlling elements in maize cause breakage and rearrangements. 玉米的控制 元件会引起链的断裂与重排.
• “控制元件”的转座产生染色体断裂效应, 从而发现了玉米中的转座. • 断裂产生含有着丝粒和断裂末端的染色体 以及无着丝粒的片段. • 无着丝粒片段在有丝分裂过程中丢失. • 染色体断裂之间的融合产生双着丝粒染色 体, 它会进行进一步的断裂和融合循环. • 断裂-融合-桥循环造成体细胞斑驳出现.
转座子 例子
转座子例子
【最新版】
目录
1.转座子的定义和特点
2.转座子的分类和功能
3.转座子的例子及其应用
正文
转座子（Transposable elements，简称 TEs）是一类可以在基因组中自主移动的 DNA 序列，它们在生物体基因组中占据很大比例，尤其在植物基因组中更为明显。
转座子具有自主复制和插入的功能，可以在基因组中不断跳跃，从而改变基因组的结构和功能。
根据转座子的功能和特点，可以将其分为两大类：一类是可转座元件（Transposable elements），另一类是假基因（Pseudogenes）。
可转座元件具有自主复制和插入功能，可以在基因组中不断跳跃。
而假基因则是失去功能的可转座元件，它们在基因组中占据一定比例，但已失去跳跃功能。
转座子在生物体中具有多种功能，例如：1）基因组结构的调整；2）基因表达的调控；3）基因组的进化等。
其中，基因组结构的调整是转座子的主要功能之一，通过转座子的不断跳跃和插入，可以改变基因组的结构和功能，从而为生物体的适应性进化提供原材料。
在实际应用中，转座子也可作为基因编辑工具使用。
例如，
CRISPR-Cas9 系统就是一种基于转座子的基因编辑技术，通过将 Cas9 蛋白引导至特定位点，实现对目标基因的敲除或插入。
这一技术已在生物医学研究和遗传病治疗等领域取得显著成果。
第1页共1页。
转座子
转座子转座(因)子是基因组中一段可移动的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。
复合型的转座因子称为转座子(trans—poson，Tn)。
这种转座因子带有同转座无关的一些基因，它的两端就是IS，构成了“左臂”和“右臂”。
两个“臂”可以是正向重复，也可以是反向重复。
这些两端的重复序列可以作为Tn的一部分随同Tn转座，也可以单独作为IS 而转座。
转座子转座插人宿主DNA时，在插入处产生正向重复序列，其过程是这样的：先是在靶DNA 插入处产生交错的切口，使靶DNA产生两个突出的单链末端，然后转座子同单链连接，留下的缺口补平，最后就在转座子插入处生成了宿主DNA的正向重复。
已知的转座因子的转座途转座子是一类在细菌的染色体，质粒或噬菌体之间自行移动的遗传成分，是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列。
转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。
最简单的转座子不含有任何宿主基因而常被称为插入序列（IS），它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。
转座因子或转座子是一类在很多后生动物中（包括线虫、昆虫和人）发现的可移动的遗传因子。
一段DNA顺序可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座。
这段序列称跳跃基因或转座子，可分插入序列（Is因子），转座（Tn），转座phage。
转座(因)子是基因组中一段可移动的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。
复合型的转座因子称为转座子(trans—poson，Tn)。
这种转座因子带有同转座无关的一些基因，它的两端就是IS，构成了“左臂”和“右臂”。
两个“臂”可以是正向重复，也可以是反向重复。
这些两端的重复序列可以作为Tn的一部分随同Tn转座，也可以单独作为IS 而转座。
转座子是细菌细胞里发现的一种复合型转座因子，这种转座因子带有同转座无关的一些基因，如抗药性基因；它的两端就是IS，构成了“左臂”和“右臂”。
转座子的概念
转座子的概念
转座子（Transposon），也称为转座因子或跳跃基因，是存在于染色体DNA上可以自主复制和移位的基本单位。
它们可以反复插入到基因组中的许多位点，并从一个位置跳到另一个位置，这可能会影响它们所在位置的基因表达。
转座子可以分为两种类型：简单转座子和复合式转座子。
简单转座子只包含转座酶识别的末端，而复合式转座子则包含更复杂的结构，例如与逆转录酶相关的结构。
转座子的作用机制可以概括为剪切和复制。
首先，转座酶识别转座子，并在其中产生一个切口。
然后，转座子被复制并在同一位置插入新的DNA链。
这个过程可以重复多次，导致转座子在基因组中不断移动。
转座子的存在和活动可能会对生物体的遗传信息产生重要影响。
它们可能导致基因突变、基因重复或缺失，甚至可能影响基因表达和调控。
因此，对转座子的研究对于理解基因组稳定性和遗传变异具有重要意义。
转座子概述
杂种不育：
当P品系雄果蝇和
M品系雌果蝇交配
时，可能由于雄果
蝇 DNA 的 进 入 而
突然生成了转座酶，
结果使很多的P因
子发生转座，造成
插入突变。这样杂
交生下的子代出现
染色体畸变和生育
力下降。
杂种不育是不对称的，它是由P品系的雄果蝇和M品系的雌果蝇杂 交产生的，但M品系的雄果蝇和P 品系的雌果蝇不会产生杂种不育。
IS1 IS2 IS4 IS5 IS10R IS50R IS903
IS序列的结构特征比较
长度(bp)
768 1327 1428 1195 1329 1531 1057
两段倒置重 靶位点正向 复区(bp) 重复区(bp)
靶位点
23
9
随机
41
5
有热点
18
11或12
AAAN20TT
16
4
有热点
22
9
NGCTNAGCN
Ac-Ds转座元件
❖ 1951年McClintock-麦克林托克提出转座（Transposition） 和跳跃基因(jumping gene)的新概念；
❖ 1967年Shapiro才在E.coli中发现了转座因子（transposable element）。
Barbara McClintock(1902-1992) Nobel Prize for Physiology or Medicine 1983
二、转座子的分类
1、插入序列(insertional sequence IS)
特征： ❖两端都有短的4-15bp的正向重复序列(direct repeats, DR) （靶序列）； ❖末端有略长的15-25bp的反向重复序列(inverted repeats, IR)； ❖1kb左右的编码区，它仅编码和转座有关的转座酶。
第十二章转座子ppt课件
▪ 控制因子利用其特定的靶子位点重复（target site duplication，TSD）DNA与受体基因相连接，插入基因座位。 在它们离开插入位点时，TSD与转座因子一起消失。但在植物中， 转座因子离开之后，TSD常常被遗留下来形成印迹（footprint）， 不过这种遗留下来的TSD，有时与原来的TSD有所不同，个别碱 基可能被替代或丢失（图12-18，图12－19）。如果转座因子的 插入和跳出，发生在内含子或基因前导序列（leader sequence），其后果很难觉察得到。如果发生在外显子，在遗 留的TSD碱基不是3的倍数时，有可能产生移码突变 （frameshift mutation），是3的倍数时，TSD碱基有可能增加 少数氨基酸，使回复突变的蛋白质与原始类型有所不同。
没有活性的a1和a1-m，在dt存在时，表现是稳定的，但在Dt存在时， 都能发生特定频率的回复突变，出现不同活性水平的A1。回复突变可以 发生在个体发育的任何时期。在能够产生花青素的组织，引起叶片、花 药、籽粒等产生大小不同的有色斑点（图12-1）。
图12-1 Dt-rDt系统对花药和叶片色素的影响
与Ac类似，Spm的活性也受甲基化影响，甲基化抑制其转座能力。但具体的调 控方式还不完全清楚。Fedoroff(1995)认为，Spm 5’端至转录起始点的上游 控制区域（UCR）甲基化与其失活有关。Spm编码产生的两个蛋白TNPA和 TNPD是转座所必需的，两个蛋白通过与Spm端部结合，促使Spm与DNA的紧 密结合。TNPA结合于Spm靠近端部的重复区域，可以使Spm启动子脱甲基化。 同时，通过影响转录和转座实现Spm的调控。图12－17为Spm的分子调控模 式。
三、SPm系统
自主因子----SPm 非自主因子----I 自主因子作用特点------SPm分为两个部分 －－－抑制基因SP：通过控制因子对结构基因的表达起到完全抑制作用 －－－增变基因m：能够引起控制因子的转座和状态变化，控制整个SPm因
真核生物中的转座子
一般长度为 5900bp,两 端的δ因子， 每个都含有 一个启动子 和一段被转 座酶识别的 序列。Ty1 插入酵母染 色体后，受 体上就会出 现5bp正向 重复序列， 和细菌中转 座子作用相 似。由于δ 为正向重复 序列，有可 能发生类似 于细菌中复 制重组过程 形成的小环， 丢失一个δ 形成Solo δ。
line长散在重复序列自主转座有2个开放阅读框sine短散在重复序列非自主转座反转录病毒类转座子序列自主转座非自主转座dna转座子序列自主转座非自主转座
真核生物中的转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子
几种常见的转座子
• (一)酵母菌转座子; • (二)果蝇中的P因子; • (三)玉米转座子
• (四)人类的转座子
酵母菌是低等真核生物，其转座子类似于细菌转座
子。酵母转座子中研究较清楚的是Ty类转座子：
如TY1和TY917。
TY结构：含约5.6 kb中心区，都有分布于两端的
340 bp的同向重复序列(称为δ )，其作用与IS、
Tn中的反向重复序列类似。
每个单倍体酵母基因组有30-35个TY，及至少100个
单一的δ 因子(solo δ elements)。
不准确的切离，导致插入位点基因的突变，
由此发生的突变有白眼、焦刚毛、黄体等。
美国玉米遗传学家 McClintock(1940-1950)发 现玉米子粒色斑的不稳定 遗传现象。经长达10年的 研究，提出Ac-Ds转座系 统。首次提出了遗传因子 可以移动的观点，1983年 获得诺贝尔奖。
Ac-Ds系统
酵母Ty1转座子的结构（ a）与Solo δ的形成（ b）
Ty1转座因子
Ty1转座因子是通过一种 RNA 中间产物进行的。 首先以其DNA 为模板合 成一个拷贝的RNA； 然后再通过反转录合成一
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
报告人：赵红玉 小组成员：戎玲玲 夏丹萍 俞锞
• • • • • • •
一转座子的概述 二转座子的结构和类型 三转座子标签法分离植物基因的原理 四转座子标签法克隆基因的方法 五转座子标签法分离植物基因的优点 六转座子在其他方面上的应用 七转座子研究的前景展望
一转座子的概述
五转座子标签法分离植物基因的优点
• 与T-DNA标签法相比,转座子标签法分离植物基因 存在几大优势: • (1)转座子插入引起的突变由于转座子的切离而回 复; • (2)转座子转座多发生在其邻近的位点,这样就可以 用来标签感兴趣的基因; • (3)转座子导入异源植物不受转化条件的限制; • (4)通过构建不同含Ac和Ds转座子的株系,通过不 同株系之间的自交和杂交,产生较大的含有不同插 入位点的转座子群体,有利于克隆多个植物基因。
（四）生态环境污染的生物修复
• 由于基因的可变性及转座子的遗传调 控,许多微生物能够利用人工合成的化 学物质,与微生物分解代谢相关的基因 往往与插入元件相连。当环境污染时, 转座子转移频率提高,增加了微生物种 群的生物降解潜力。
七前景展望
• 反转录转座子具有存在广泛、拷贝数高、 插入位点专一、产生的突变稳定、不受植 物种类差异的影响、异源转座率高、组织 培养诱导激活等优势,尤其是经实践证明,转 座子标签法是目前分离植物基因的有效手 段之一。 • 但是,植物转座子主要来源于玉米、水稻等 草本植物,相应地,应用转座子分离基因的成 功实例也基本局限于草本植物。
• 随着目前转座子应用中存在的缺陷被逐步 克服,转座子将会在研究植物基因组的组成、 表达调控、进化、系统发育、生物多样性 评价以及林木基因工程等领域内发挥越来 越重要的作用。
三转座子标签法分离植物基因的原理
• 用转座子来分离植物基因的技术称转座子 标签技术(Transposon tagging)。 • 基本原理 基本原理是转座子转座并插入到植物基 因的内部或邻近位点,将破坏了该基因的结 构,造成基因的突与转座子序列相邻的 突变基因的91)。
• 转座子 转座子(transposon)是基因组中一段可以移动的 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 (McClintock 1951)。 • 自从1951年Barbara McClintock在玉米中发现转 座子以来,已在矮牵牛、金鱼草、拟南芥等多种植 物中报道有转座子的存在。 • 随着分子遗传学的发展,人们对转座子的结构与功 能的认识不断深化,转座子的应用研究日益受到广 泛的重视。在植物基因工程研究中,转座子主要是 用来分离植物基因和研究基因的功能。
六转座子在其他方面上的应用
• （一）构建突变体库：转座子具有可选择 的抗性标记而容易在体内鉴定突变,经转座 子诱变的突变子含有已知的DNA片段,可以 通过转座子序列的杂交来鉴定突变基因的 位置,经转座子诱变的突变体具有高度的极 性,使得被诱变的基因以及同一操纵子内的 下游基因完全丧失功能。
（二）利用转座子培育转基因动物
二转座子的结构和类型
• 无论是在原核生物还是在真核生物体中,转 座子在结构上都有两个特点(1)转座子的两 端分别有一个DNA倒置重复序列,称为末端 反向重复序列,不同转座子系统该序列长度 不同。例如：Tn10的两端是两个取向相反 的IS1O，中间有抗四环素的抗性基因。 (2)在转座子重新整合的位点,转座子一侧 有一个正向DNA重复序列,这些重复序列的 长度也因不同的转座子系统不同而存在差 异。
• 根据转座方式转座子可以分为两大类:以DNADNA方式转座的转座子和以DNA-RNA方式转座的 反转录转座子。 • 第一类转座子又可以分为自主性转座子和非自 主性转座子。自主性转座子本身具有能够编码 转座酶的基因,可以自主转座,如玉米中Ac转座 子。另一类为非自主性转座子,这类转座子本 身不具有编码转座酶的基因,需要在自主性转 座子提供转座酶的情况下才能发生转座,如玉 米中Ds转座子。
１ ２
• 随着分子生物学和生物技术的发展,转座子标签技 术也随着得到了发展,近年来研究一般采用二元转 座子载体系统,具有以下几个特点: • (1)可以用于多种植物基因的分离; • (2)标签转座子应不能催化自身的转座,而只能在 另外一个转座子(Ac)提供的转座酶之后的才能转 座; • (3)表达转座酶的因子应缺少转座所需要的其他序 列,因而不能转座,如经改造的sAc; • (4)标签因子应有一个表现显著的标记基因,以利 于选择应经过改造而易于分离突变基因。
四转座子标签法克隆基因的方法
• (1)构建含转座子的质粒载体； • (2)将含转座子的质粒载体通过农杆菌介导 或其他适当的转化方法导人目标植物中； • (3)转座子插入突变的鉴定与分离； • (4 上海复旦大学发育生物学研究所的科研人 员将一种源于飞蛾的PB转座子,用于小鼠和 人类细胞的基因功能研究,他们发现PB转座 因子可在人等哺乳动物的细胞株中高效导 入基因并稳定表达,为体细胞遗传学的研究 和基因表达提供了一个高效、便捷系统。
（三）鉴别菌株及群体多样性
• 转座子通常限制性地分布于特定的 真菌菌株或群体中,可以作为特定 菌株的诊断工具,已用于丝状真菌 群体多样性分析。