放線菌遺傳ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-27 18:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 腸桿菌的接合作用則依賴于質(zhì)粒編碼的性菌毛的作用。大多數(shù)鏈霉菌的質(zhì)粒的接合效率能達(dá)到 100％。 1971年，通過遺傳研究證明， SCP1質(zhì)粒控制著寄主天藍(lán)色鏈霉菌的致育性，但由于它是一種巨大質(zhì)粒，難于分離和進(jìn)行深入研究。直到 20世紀(jì) 80年代末和 90年代初，才對(duì)它的分子結(jié)構(gòu)有了深入了解。 (1)天藍(lán)色鏈霉菌 SCP1質(zhì)粒SCP1：線性雙鏈 DNA、 363kb，攜帶次甲基霉素生物合成基因。質(zhì)粒 DNA兩端有長末端反向重復(fù)序列 (TIR)。左末端重復(fù)序列 (TIRL)和右末端重復(fù)序列 (TIRR)長度均為 80kb，而且 TIRR內(nèi)側(cè)含有插入因子 IS466。Sakaguchi等人提出的線性染色體或線性質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模型： SCP1的球拍框架 (racket frame)結(jié)構(gòu)，球拍柄是由染色體DNA的反向重復(fù)序列區(qū)域組成，這一結(jié)構(gòu)的形成是 TIR及其結(jié)合蛋白的相互作用的結(jié)果。TIRLTIRRIS466SCP1 363kbSCPl質(zhì)粒具有下列特征：① 編碼幾種與產(chǎn)孢有關(guān)的蛋白質(zhì)。② 攜帶合成次甲基霉素的基因簇。③ 在天藍(lán)色鏈霉菌中有下列幾種存在形式： (SCP1)； (SCP1NF)； (SCP1′cysB和 SCP1′argA uraB)。 UF：超致育型（ Ultrafertility） F IF：原始致育型（ Initial Fertility） F+NF：正常致育型（ Normal Fertility） HfrSCP2： 是共價(jià)、閉合的環(huán)狀雙鏈 DNA ， 31kb，拷貝數(shù)是 12個(gè) /細(xì)胞。 SCP2中有一個(gè)高致育突變體，被定名為 SCP2*，引起的重組率可高達(dá) 103。依據(jù)酶切圖譜可區(qū)分 SCP2*和 SCP2。 在經(jīng)過一個(gè) “孢子 孢子 ”循環(huán)后， ％子代孢子都保留SCP2質(zhì)粒，能促進(jìn)染色體從供體向受體的轉(zhuǎn)移。(2)天藍(lán)色鏈霉菌 SCP2質(zhì)粒1975年通過遺傳鑒定而發(fā)現(xiàn)，天藍(lán)色鏈霉菌中的第二種致育質(zhì)粒。改造后的 SCP2*作為鏈霉菌的克隆載體和鏈霉菌與大腸桿菌間的穿梭載體而被廣泛應(yīng)用。pIJ101： 、拷貝數(shù)高達(dá) 300個(gè)的環(huán)狀質(zhì)粒，屬于自主轉(zhuǎn)移質(zhì)粒，能高頻率轉(zhuǎn)移到受體菌中。該質(zhì)粒攜帶的 6個(gè)基因與質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移和麻點(diǎn)的形成有關(guān)。 其中 kilA和 kilB是致死基因，與質(zhì)粒的接合致死反應(yīng)有關(guān)，這兩個(gè)基因突變，則不能形成麻點(diǎn)。 korA和 korB是致死抑制基因 (killoverride)，抑制致死基因 kilA和 kilB的過量表達(dá)。 tra基因負(fù)責(zé)質(zhì)粒在菌絲間的轉(zhuǎn)移，而 spd(spead)基因負(fù)責(zé)質(zhì)粒在菌絲內(nèi)的轉(zhuǎn)移。 tra和 spd突變后，也不能產(chǎn)生麻點(diǎn)。(3)變鉛青鏈霉菌 pIJ101質(zhì)粒 kilA、 kilB、 tra、 spd四個(gè)基因與質(zhì)粒轉(zhuǎn)移和致死接合反應(yīng)有關(guān)，而 korA和 korB對(duì) kilA和 kilB的作用進(jìn)行調(diào)控。 因此，麻點(diǎn)的形成是質(zhì)粒轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞后，由于 kil基因的暫時(shí)表達(dá)而使細(xì)胞生長受到抑制的結(jié)果。 無論是從鏈霉菌、酵母菌或其他真菌還是從玉米中發(fā)現(xiàn)的線性質(zhì)粒都具有兩個(gè)共同特征：第一是線性 DNA的兩個(gè)末端具有反向重復(fù)序列；第二是 DNA的 5′端結(jié)合著末端蛋白。婁徹鏈霉菌 ()中的 pSLA2質(zhì)粒，通過位于質(zhì)粒 DNA中央的復(fù)制起點(diǎn)進(jìn)行雙向復(fù)制，在 3′端留下 280bp的單鏈空隙，然后靠 TP作為引物進(jìn)行復(fù)制而補(bǔ)齊。 (1) TP作為引物引導(dǎo) DNA復(fù)制 在鏈霉菌中，線性質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移方式可能與 F質(zhì)粒的方式類似。結(jié)合著末端蛋白 TP的 DNA的 5′端作為轉(zhuǎn)移起點(diǎn) (ori T)，在轉(zhuǎn)移起點(diǎn)處， TP作為引物起始 DNA的復(fù)制，被棄置的帶有 TP的親本鏈開始向受體細(xì)胞轉(zhuǎn)移，其過程類似于 F／ Hfr轉(zhuǎn)移 。 (2) 線性質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移TP:5’結(jié)合蛋白 線性質(zhì)粒 oriT轉(zhuǎn)移到受體鏈霉菌中的轉(zhuǎn)座因子包括插入序列（ IS）、轉(zhuǎn)座子及可轉(zhuǎn)座的噬菌體。在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)座因子中，都不含天然選擇標(biāo)記。這些轉(zhuǎn)座因子有的位于染色體上，有的位于質(zhì)粒上。二、鏈霉菌中的轉(zhuǎn)座因子 天藍(lán)色鏈霉菌的 IS117是 “minicircle”，能整合在染色體的特異位點(diǎn)上，具有環(huán)狀的轉(zhuǎn)座中間體，其具有抗性標(biāo)記的衍生物被用做整合型載體。 變鉛青鏈霉菌的 IS493和弗氏鏈霉菌的 Tn4556是兩個(gè)隨機(jī)整合的轉(zhuǎn)座因子，被改造后用來進(jìn)行轉(zhuǎn)座誘變。 從分枝桿菌（ Mycobacterium fortuitum）中分離到的IS6100有時(shí)也用來對(duì)鏈霉菌進(jìn)行轉(zhuǎn)座誘變。轉(zhuǎn) 座因子 染色體上拷 貝 數(shù) 質(zhì) 粒上拷 貝 數(shù)天 藍(lán) 色 鏈 霉菌IS110（ ）IS117（ ）IS118（ ）類 IS118（ ）IS466（ ）32212001（ SCP2）01（ SCP2）變鉛 青 鏈 霉菌IS113（ 2kb）IS493（ ）類 IS281（ ）Tn4811（ ）IS1372（ ）IS1373（ 864bp）13125721（ SLP2）表：天藍(lán)色鏈霉菌和變鉛青鏈霉菌中的轉(zhuǎn)座因子 鏈霉菌中既有溫和性噬菌體也有烈性噬菌體，有些噬菌體的寄主范圍窄，而有些噬菌體的寄主范圍廣泛。 由于鏈霉菌屬于土壤細(xì)菌，因此鏈霉菌的噬菌體最容易從土壤中分離而得到。已經(jīng)從很多鏈霉菌中分離到噬菌體：三、鏈霉菌中的噬菌體天藍(lán)色鏈霉菌中的 фC31噬菌體委內(nèi)瑞拉鏈霉菌 ()中的 фSVl噬菌體龜裂鏈霉菌中的 RP2和 RP3噬菌體這些噬菌體在鏈霉菌的基因交換中起重要作用 фSVl噬菌體經(jīng)過改造后被用來進(jìn)行普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)，能介導(dǎo)對(duì)許多營養(yǎng)缺陷型菌株轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生原養(yǎng)型菌落。 фC31是
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