微生物中的转座因子VIP专享VIP免费

第七章微生物中的转座因子转座因子（transposableelement）是一类广泛存在于细菌、病毒和真核生物DNA分子中一段可自主改变自身座位的DNA片段，它可以在同一细胞内DNA复制子间转移，也可以在一个复制子内部转移。转座因子的共同特征是：插入寄主DNA后，导致基因失活；插入时在靶DNA位点产生一个短的正向重复顺序。第一节细菌转座因子的类型和结构细菌转座因子分为四个类型：插入序列（insertionsequenceIS）转座子（transposonTn）接合型转座子转座噬菌体（Mu）一、插入序列插入序列也称IS因子，它是最简单的转座因子。插入序列长度/bp反向重复序列长度/bp靶位点长度/bp在染色体中的拷贝数IS1768239或86-10IS213274154-13IS31400383-45-6IS414281811或121-2IS5119516411-12插入序列的结构有以下3个特点：1.两端含有长度为10～40bp反向重复序列2.含有一个编码转座酶的长编码区3.两侧有一对正向重复序列(directrepeatsequence，DR)，长度一般为3-9bp。二、细菌转座子带有抗性基因并能在不同的DNA分子之间移动的遗传单位叫做细菌转座子(bacterialtransposon，Tn)。细菌抗药性转座子一般可分为两类：复合转座子(compositetransposon)复杂转座子(complextransposon)1.复合转座子转座子长度kb遗传标记末端特征末端两IS排向IS关系IS功能来源Tn109.3TetRIS10RIS10L反向2.5%差异完整功能功能减弱G-细菌Tn55.7KanRIS50RIS50L反向1bp差异完整功能无功能G-细菌Tn9033.1KanRIS903反向相同都有功能G-细菌Tn92.5CamRIS1同向相同都有功能G-细菌Tn16812.08胞外肠毒素IS1反向相同都有功能G-细菌复杂转座子的长度约5000bp，它的两端是长度为30-40bp的末端反向重复序列(IR)或正向重复序列(DR)，中央是转座酶基因和抗药性基因。2.复杂转座子(TnA转座子)Tn3res转座酶IRIR解离酶AmpIRIR转座酶解离酶resMerTn501IRIR转座酶解离酶resSulStrTn21转座子长度/bp遗传标记末端反向重复/bp两侧靶点正向重复/bp来源Tn15000Amp385假单胞菌Tn34957Amp385沙门氏菌Tn2119600MerStrSul385志贺菌Tn5018200Hg385假单胞菌Tn10005800无375大肠杆菌Tn5515300Em355金萄球菌Tn44304200无385苏云金菌Tn44516200Cam12不详荚膜梭菌Tn44566800无385弗氏链霉菌三、细菌转座子的插入机制、转座模型转座子不同于噬菌体和质粒，它们不是独立的复制子，不能独立存在。根据转座子在转座过程中是否复制而分为两种类型：复制型转座和非复制型转座据转座过程中是否有共整合体，可分为：剪-贴型转座、保守型转座和复制型转座1．剪-贴型转座（cutandpastetransponsition）1.转座子和靶DNA在转座酶作用下产生缺口，分别形成两个游离末端，以a-h表示2.a与f、g与d连接，剩下b、c、e、h游离端2．复制型转座子的插入机制3.以转座子的两个游离端（b和c）为引物进行DNA复制4.复制完成并形成两个转座子的共整合体5.两个转座子通过自身携带的res位点产生重组，形成两个独立的复制子，每个复制子上都含有一个拷贝的转座子。1.在复制型转座过程中，转座子被复制，一个拷贝仍保留在原来的位置上，另一个拷贝则插入到新的位点上，这种类型的转座伴随着转座子拷贝数的增加。2.在转座过程中有共整合体的出现。3.复制型转座涉及到两种类型的酶：一种是转座酶，它作用于原位点的转座因子的两端序列；另一种是解离酶（resolvase），它作用于复制拷贝的拆分。复制型转座的特点：3．保守型转座四、Mu噬菌体的转座转座噬菌体是具有转座功能的一类可引起突变的溶源性噬菌体。这类噬菌体不论是进入裂解循环还是处于溶源状态，均可整合到寄主染色体上。其中研究得较多的是Mu噬菌体。Mu噬菌体(mutatorphage)，即突变者的意思，不同于一般的温和噬菌体：1)MuDNA几乎可插入到宿主染色体的任何一个位点上，而一般的温和噬菌体在宿主染色体上有特定插入位点。2)Mu噬菌体DNA的两端没有黏性末端，它的整合方式不同于λ噬菌体，而类似于转座因子的作用cABCDEHFGITJKLMYNPRSUU’S’宿主DNA整合复制晚期mRNA合成激活因子头部和尾部基因可变化末端的宿主DNAlysattLattR1.Mu噬菌体的遗传图C蛋白表达A蛋白受抑制，维持溶原状态MuCts突变，受高温诱导进入裂解循环A、B蛋白大量表达，Mu复...