致病菌毒力基因的系统筛选方法
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3. 命名方式：
IS＋编号 长度 700～2000bp
每种IS元件具有不同序列，但有共同的组织形式 插入序列IS1的结构
（二） 类插入序列 IS-like elements
结构和IS相似，但不独立存在，而是作 为复合转座子两臂的组件。
（三） 复合转座子 Composite Transposon
玉米基因组的20亿个碱基对中，其中转 座因子就占了一半以上
转座子广泛存在于从病毒、细菌到真核 的高等动植物细胞中
人类基因组中转座序列在35％以上
三、细菌转座元件的类别
1. 插入序列（ Insertion Sequence ） 2. 类插入序列（IS-like element） 3. 复合转座子（Composite Transposon） 4. TnA家族 5. 转座噬菌体 （Mu Bacteriophage）
转座(transposition)是指细菌的一段可 移动的DNA片段，能在细菌的染色体、 质粒和噬菌体内部或之间自行移动。
Transposable Genetic Element(转座因子) Transposon（转座子） Jumping gene（跳跃基因）
Donor源自文库site
Target site
近年发展的毒力基因筛选技术
1. 根据突变株毒力变化：
转座子随机突变技术 标签标记的突变技术
Signature-tagged mutagenesis （STM）
2. 根据毒力基因表达调控特点：体内诱导性
启动子筛选： 差异荧光诱导技术 Differential fluorescence induction （DFI） 体内表达技术 In vivo expression technology （IVET）
转座特点：
1. 转座因子是基因组正常组分，以相对独立的 序列结构存在于染色体、质粒或者噬菌体中。
2. 转座的发生不依赖于转座因子和靶位点之间 任何的序列同源性。
3. 原核生物和真核生物均有转座因子。 4. 转座可造成遗传学效应。
二、转座现象的研究
• Dr. Barbara McClintock observed some high frequency somatic mutations • observed apparent reversion (mutant [yellow] back to wild-
type [pigmented]) • reversion could be high
frequency
Ac / Ds Transposons in Maize
Dissociation transposon purple color gene
Activator transposon
转座现象广泛存在
毒力基因的类别
Trudy M. Wassenaar and Wim Gaastra. Bacterial virulence: can we draw the line? FEMS Microbiol Lett. 2001,201:1-7
病原菌有多少毒力基因?
对鼠伤寒沙门菌的估测
• 方法：转座子随机突变 • 标准：毒力减弱1000倍 • 结果：毒力基因比例为4%和7% （腹腔注射和灌胃） 毒力基因的数量：~200个 已经确认：<20%
（一）插入序列 Insertion Sequence（IS）
1. 是最简单的可移动片段，是细菌染色体、 质粒和某些噬菌体的正常组分；
2. 是一个自主的单位，由一段编码转座酶的 DNA序列和两端的反向重复序列 （inverted repeat sequence）组成；IS 转座频率为10-3～10-4/世代。
致病菌毒力基因的系统筛选方法
微生物学教研室 丛延广
15213282360 ygcong@tmmu.edu.cn
毒力基因的定义/标准
1. 一个基因或其产物可以在致病株中查见，而在非 致病株中没有（或发生突变或不表达）；
2. 在致病株中失活该基因会减低其致病力； 3. 将该基因转到非致病株中表达会提高其致病力； 4. 在致病株感染过程中，该基因会被调控表达； 5. 针对该基因产物的体液免疫或细胞免疫具有保护
转录水平：基因芯片分析 翻译水平：
体内诱导抗原鉴定技术 In vivo-induced antigen technology （IVIAT） 双向电泳
第一节 转座子随机突变技术的应用
1. 转座的概念 2. 细菌转座元件的类型 3. 细菌转座的机制及其遗传学效应 4. 细菌转座的应用
一、什么是转座？
转 座 因 长 度 遗 传 末 端 组 方向 二组件的关系
子
(bp) 标记 件
Tn903 3100 KanR IS903
反向 相同
Tn9
2500 CamR IS 1
正向 推测相同
Tn10
9300 TetR IS 10R
IS 10L 反向 有 2.5%的差异
Tn5
5700 KanR IS 50R
IS 50L 反向 1 bp 的改变
命名：通常以Tn加上数字表示，如Tn903。 结构: 1. 两侧重复顺序就是IS或者类IS。
2. 除转座酶基因外还有其它表型基因， 如：耐药基因，使宿主具表型效应。
Tn1681
IR IS1
大肠杆菌热稳
IR 定毒素I 基因 IR
552 bp
IR IS1
复合转座子结构示意图
表 23-5 复合转座子的结构和功能
Bowe F et al. At least four percent of the Salmonella typhimurium genome is required for fatal infection of mice. Infection and immunity 1998;66(7):3372-7
性作用。
柯赫原则的分子版本
Falkow, S. (1988) Rev. Infect. Dis. 10, S274－S276 Falkow, S.(2004) Nature Reviews Microbiology 2, 67-72 Wassenaar TM et al. (2001) FEMS Microbiol Lett. 201:1-7
IS＋编号 长度 700～2000bp
每种IS元件具有不同序列，但有共同的组织形式 插入序列IS1的结构
（二） 类插入序列 IS-like elements
结构和IS相似，但不独立存在，而是作 为复合转座子两臂的组件。
（三） 复合转座子 Composite Transposon
玉米基因组的20亿个碱基对中，其中转 座因子就占了一半以上
转座子广泛存在于从病毒、细菌到真核 的高等动植物细胞中
人类基因组中转座序列在35％以上
三、细菌转座元件的类别
1. 插入序列（ Insertion Sequence ） 2. 类插入序列（IS-like element） 3. 复合转座子（Composite Transposon） 4. TnA家族 5. 转座噬菌体 （Mu Bacteriophage）
转座(transposition)是指细菌的一段可 移动的DNA片段，能在细菌的染色体、 质粒和噬菌体内部或之间自行移动。
Transposable Genetic Element(转座因子) Transposon（转座子） Jumping gene（跳跃基因）
Donor源自文库site
Target site
近年发展的毒力基因筛选技术
1. 根据突变株毒力变化：
转座子随机突变技术 标签标记的突变技术
Signature-tagged mutagenesis （STM）
2. 根据毒力基因表达调控特点：体内诱导性
启动子筛选： 差异荧光诱导技术 Differential fluorescence induction （DFI） 体内表达技术 In vivo expression technology （IVET）
转座特点：
1. 转座因子是基因组正常组分，以相对独立的 序列结构存在于染色体、质粒或者噬菌体中。
2. 转座的发生不依赖于转座因子和靶位点之间 任何的序列同源性。
3. 原核生物和真核生物均有转座因子。 4. 转座可造成遗传学效应。
二、转座现象的研究
• Dr. Barbara McClintock observed some high frequency somatic mutations • observed apparent reversion (mutant [yellow] back to wild-
type [pigmented]) • reversion could be high
frequency
Ac / Ds Transposons in Maize
Dissociation transposon purple color gene
Activator transposon
转座现象广泛存在
毒力基因的类别
Trudy M. Wassenaar and Wim Gaastra. Bacterial virulence: can we draw the line? FEMS Microbiol Lett. 2001,201:1-7
病原菌有多少毒力基因?
对鼠伤寒沙门菌的估测
• 方法：转座子随机突变 • 标准：毒力减弱1000倍 • 结果：毒力基因比例为4%和7% （腹腔注射和灌胃） 毒力基因的数量：~200个 已经确认：<20%
（一）插入序列 Insertion Sequence（IS）
1. 是最简单的可移动片段，是细菌染色体、 质粒和某些噬菌体的正常组分；
2. 是一个自主的单位，由一段编码转座酶的 DNA序列和两端的反向重复序列 （inverted repeat sequence）组成；IS 转座频率为10-3～10-4/世代。
致病菌毒力基因的系统筛选方法
微生物学教研室 丛延广
15213282360 ygcong@tmmu.edu.cn
毒力基因的定义/标准
1. 一个基因或其产物可以在致病株中查见，而在非 致病株中没有（或发生突变或不表达）；
2. 在致病株中失活该基因会减低其致病力； 3. 将该基因转到非致病株中表达会提高其致病力； 4. 在致病株感染过程中，该基因会被调控表达； 5. 针对该基因产物的体液免疫或细胞免疫具有保护
转录水平：基因芯片分析 翻译水平：
体内诱导抗原鉴定技术 In vivo-induced antigen technology （IVIAT） 双向电泳
第一节 转座子随机突变技术的应用
1. 转座的概念 2. 细菌转座元件的类型 3. 细菌转座的机制及其遗传学效应 4. 细菌转座的应用
一、什么是转座？
转 座 因 长 度 遗 传 末 端 组 方向 二组件的关系
子
(bp) 标记 件
Tn903 3100 KanR IS903
反向 相同
Tn9
2500 CamR IS 1
正向 推测相同
Tn10
9300 TetR IS 10R
IS 10L 反向 有 2.5%的差异
Tn5
5700 KanR IS 50R
IS 50L 反向 1 bp 的改变
命名：通常以Tn加上数字表示，如Tn903。 结构: 1. 两侧重复顺序就是IS或者类IS。
2. 除转座酶基因外还有其它表型基因， 如：耐药基因，使宿主具表型效应。
Tn1681
IR IS1
大肠杆菌热稳
IR 定毒素I 基因 IR
552 bp
IR IS1
复合转座子结构示意图
表 23-5 复合转座子的结构和功能
Bowe F et al. At least four percent of the Salmonella typhimurium genome is required for fatal infection of mice. Infection and immunity 1998;66(7):3372-7
性作用。
柯赫原则的分子版本
Falkow, S. (1988) Rev. Infect. Dis. 10, S274－S276 Falkow, S.(2004) Nature Reviews Microbiology 2, 67-72 Wassenaar TM et al. (2001) FEMS Microbiol Lett. 201:1-7