第二章：dna與染色體-資料下載頁
2025-08-15 23:34本頁面
【正文】 各自斷開一條單鏈，瞬間旋轉然后交換連接。 （ 3）同時在另兩條單鏈之間發(fā)生同樣的斷裂重接，從而完成雙鏈間的重組。 DNA的轉座（ Transposition） ? 基因組是相對穩(wěn)定的，基因組中的序列通常處于恒定的位置。因此，我們可以通過構建遺傳圖譜 (geic map)來鑒定已知基因的基因座（基因在染色體上所占的位置 ）。 ? 在分子水平上，每個個體基因組之間的差異主要由重組引起，但轉座元件（ transposable element）或轉座子（ transposons）的存在也可以造成基因組的改變。 染色體上的基因座，上方是 p臂，下方是 q臂。 DNA轉座的概念 DNA的轉座又叫移位，是指 DNA從染色體的一個位置跳到另一個位置，甚至從一條染色體跳到另一條染色體。是由 可移位因子 介導的遺傳物質的重排現(xiàn)象。 轉座子的概念及發(fā)現(xiàn) ◆ 轉座子 (transposon 或 transposable element， Tn)是基因組內相對獨立的、可移動序列，它們不必借用噬菌體或質粒的形式就可以從基因組的一個部位直接轉移到另一個部位，這個過程稱為 轉座 .（ transposition） 。 ◆ 轉座子每次移動時攜帶著轉座必需的基因一起在基因組內躍遷，所以轉座子又稱 跳躍基因（ jumping gene）。 ◆ 轉座子是基因組的正常組成成分，不以獨立的形式存在（如噬菌體或質粒 DNA）。轉座的發(fā)生 不依賴于轉座子和靶位點之間任何的序列同源性，在基因組內由一個部位直接轉移到另一個部位。 ◆ 轉座以 很低的頻率 發(fā)生，而且轉座子的插入是 隨機 的。 ◆ 轉座子 有時插入到一個結構基因或基因調節(jié)序列內， 引起基因表達的改變 。 ? 轉座子也可以引起基因組序列的重排， 它們的移動也和進化有關 ? 轉座元件首先是由 Barbara McClintock于 40年代在玉米的遺傳學研究中發(fā)現(xiàn)的，她稱之為 控制元件（ controlling element） ，因為它不僅能夠在基因組內轉移，而且還能夠改變基因的活性并引起功能的改變。 ? 現(xiàn)在認為轉座子存在于地球上所有的生物。 轉座子的分類和結構特征 ?最簡單的轉座子被稱為 插入序列 IS（ insertion sequences, IS）。不含有任何宿主基因， IS元件是細菌染色體和質粒的正常組成部分。 ?最早被鑒定的轉座元件是細菌操縱子中的自主插入序列。這種插入阻止了插入部位基因的轉錄和 /或翻譯。 插入序列 （ insertional sequence， IS） ?IS元件是獨立的結構單位，每個元件只編碼為自身轉座所需要的蛋白質。 ?IS元件的末端為短的 反向末端重復序列（ inverted terminal repeats），通常這兩個拷貝密切相關，但并不完全一樣。 ?在插入部位， IS DNA總是和很短的正向重復序列（ direct repeats）相連。但在插入之前靶部位只有這兩個重復序列中的一個。轉座后在轉座子的兩側各存在一個此序列的拷貝。 ?轉座的結果是靶部位序列形成了兩個正向重復序列。 插入之前只有一個序列 （兩個正向重復序列） 轉座后在轉座子的兩側各存在一個此序列的拷貝 復合型轉座子 （ posite transposon） ? 一些轉座子除了具有與轉座有關的功能外，還攜帶藥物抗性（或其他 ,如宿主基因）標志，這些轉座子被命名為 Tn。 ? 復合型轉座子 （ posite transposons）的中心區(qū)攜帶藥物抗性標志，兩側為由 IS元件組成的臂。 （ IS序列插入到某個功能基因兩端時就可能產生復合型轉座子。一旦形成復合轉座子， IS序列就不能在單獨移動，只能作為復合體移動。大部分情況下，復合轉座子的轉座能力是由 IS序列決定和調控的。） 轉座發(fā)生的機制 轉座子插入到一個新的部位的通常步驟是：在靶 DNA上制造一個交錯的切口，然后轉座子與突出的單鏈末端相連接，并填充切口。 靶位點形成交錯切口 轉座子連接到單鏈末端 填充并連接切口 兩種不同類型的轉座 （ 1）復制型轉座 （ replicative transposition） 作為自身移動的一個部分，轉座子被復制，一個拷貝仍然保留在原來的位置上，而另一個則插入到一個新的部位，這樣轉座過程伴隨著轉座子拷貝數(shù)的增加。 轉座子被復制 一個拷貝留在原來的位置 另一個則插入到一個新的部位 供體 受體 （ 2） 非復制型轉座 轉座元件作為一個物理實體直接由一個部位轉移到另一個部位。 轉座作用的遺傳學效應 —— 在一個染色體上（甚至不同染色體上）若有同一轉座子的兩個拷貝，其提供的相同重組位點，可導致DNA缺失或倒位 轉座引起的生物進化 由于轉座作用，使原來在染色體上相距甚遠的基因組合到一起，構建成一個操縱子或表達單元，可能產生具有新的生物學功能的基因和新的蛋白質分子。 思考題： P70： 2， 6， 8， 9， 11， 12， 13， 14
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