復制型轉座模型解釋了復制性轉座在轉座后原來的位置ppt課件

1、 轉座酶結合在 Tn 兩端 轉座子末端被交錯剪切 + 另一條鏈也被切 受體也被交錯切割 圖 23-42 交換結構經(jīng)剪切釋放 供體被釋放 Tn 連接到靶上 后導致非復制型轉座子插入到靶 DNA 中，DR 包在兩側，供體留 下了一個雙鏈缺口。 圖 23-43 Tn 的兩條鏈先后被切割，然后轉座子與切開 的靶位點連接。 u復制型轉座模型解釋了u(1) 復制性轉座在轉座后原來的位置上保管原u 有的Tn；u(2) 在新位置上轉座子的兩端出現(xiàn)正向反復靶u 序列；u(3)轉座過程中出現(xiàn)共合體。六非復制型轉座六非復制型轉座七七Tn10的轉座具有多項控制的轉座具有多項控制 1.“ 多拷貝抑制多拷貝抑制multi

2、copy inhibition 1Pout 比比 Pin強得多；強得多； (2) OUT RNA比比IN RNA較為穩(wěn)定。較為穩(wěn)定。 (3) OUT RNA的功能是作為一種反義的功能是作為一種反義RNA， 2. 順式優(yōu)先順式優(yōu)先(Cis-Preference) 3dam甲基化甲基化 減少轉座頻率減少轉座頻率 把轉座和復制叉的途徑連系起來。把轉座和復制叉的途徑連系起來。 轉座酶 Tn10 IS10R 宿主DNA OUT IN 過量的OUTRNA 與其配對，抑制 甲基化阻止轉錄酶和DNA結合 INRNA 的轉錄 甲基化阻止轉錄酶合成 圖23- 46 幾種抑制Tn10 專座的機制，主要是通過控專座酶

3、的合成來調(diào)節(jié) 第七節(jié)第七節(jié) 真核生物的轉座因子真核生物的轉座因子 一、玉米中的控制因子一、玉米中的控制因子 1938年年Marcus Rhoades初次發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定突變等初次發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定突變等位基因位基因unstable mutant allele，即一種回，即一種回復突變率很高的等位基因。不穩(wěn)定是取決于復突變率很高的等位基因。不穩(wěn)定是取決于不連鎖的不連鎖的Dt基因的存在?；虻拇嬖?。McClintock。19401950描畫了大量的控制因描畫了大量的控制因子子 A1 A1 dt dt 雙突變 A1 a1 Dt dt 自交 9/16 3/16 3/16 1/16 A1-D1- A1- dt dt

4、a1a1Dt- a1a1d1d1 圖 23-47 玉米花斑表型的遺傳學解釋。A1: 控制色素構成Dt: 控制產(chǎn)生斑點 Marcus Rhoades分析了一種墨西哥玉米的穗，此穗來自于一種籽粒有顏色的純種自花受粉的玉米，但它在后代中表現(xiàn)出一種不測的雙因子雜種修飾性孟德爾分別比 原來的品系能夠為A1A1dtdt，突變后產(chǎn)生A1a1Dtdt的植物，自交產(chǎn)生了上述比例。 產(chǎn)生斑點的一種能夠是在體細胞中產(chǎn)生了回復突變a1A1,但大量的斑點需求很高頻率的回復突變。Rhoades能在a1a1Dt_花斑特殊無性種植物的花中找到相應的花藥，其花粉應攜帶回復突變產(chǎn)生色素的基因型，而他用這些花粉與a1a1的植株測交

5、， 結果有的后代完全是有顏色的。闡明在親本中每個斑點實踐上是回復突變的。 u 這樣a1成為初次發(fā)現(xiàn)的不穩(wěn)定突變等位基因unstable mutant allele的例子。即一種回復突變率很高的等位基因。然而這種等位基因的不穩(wěn)定是取決于不連鎖的Dt基因的存在。一旦回復突變的發(fā)生，它們就變得穩(wěn)定了；即Dt基因能分開A1基因，這時A1表型不再改動。這樣a1表型是由一個缺陷型的轉座因子的插入而產(chǎn)生也就順理成章了缺陷的轉座因子本人并不能挪動。Dt的缺乏使得表型堅持穩(wěn)定。葉片的花斑表型Phoades將基因型a1/a1;Dt/-的玉米發(fā)芽，檢測它們能否帶有在各組織中產(chǎn)生色素斑的基因CACTACCAAGAAA

6、A TTTTCTTGTAGTG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ORF1 ORF2 轉錄 Spm-w-8011 dSpm-7995 dSpm-799 dSpm-8004圖 23-54 Spm/En 有兩個基因，tnpA 有 11 個外顯子轉錄成 2500b 拼接 mRNA。tnpB 含有 6kbmRNA,含 2 個讀框。(仿 B.Lewin:GENES ,1997, Fig.18.24) 二二.果蠅中的果蠅中的P因子因子“ 雜種不育雜種不育hybrid dysgenesis。P型父本奉獻的，型父本奉獻的，paternal contributingM型母本奉獻的，型母本奉獻的，m

7、aternal contributingMP 后代不育后代不育PM 后代可育。后代可育。 有 P 因子轉座 P 品系 (PP) 雄性染色體 雌性染色體 P 細胞型 阻遏物 P 因子 P 因子 66KD 阻遏物 抑制所 ORF0 ORF1 ORF2 ORF3 ORF0 ORF1 ORF2 ORF3 66K PM 雄性染色體 雌性染色體 P 細胞型 P 因 子 P 因子 合成轉 ORF0 ORF1 ORF2 ORF3 座 酶 87K 雜種不育 MP 雄性染色體 雌性染色體 P 細胞型 阻遏物 無 P 因子 P 因子 66KD 阻遏物 抑制所 ORF0 ORF1 ORF2 ORF3 66K 有 P

8、因 子轉座 圖 23-57 雜種不育取決于基因組中 P 因子和不同類型細胞中 66KD 阻遏物的相互作用。 (仿 B.Lewin:GENES ,1997, Fig.18.27)第八節(jié)第八節(jié) 反轉錄病毒和反轉錄子反轉錄病毒和反轉錄子u一反轉錄病毒retroviruses u(一) 反轉錄病毒的生活史u 反轉錄子retroposonsu 反轉錄轉座子retrotransposonsu 1. 反轉錄病毒基因組的構造與功能u 2. 反轉錄病毒的整合模型 u 3. 反轉錄病毒可轉錄細胞的序列u二酵母的Ty因子transponson yeast 艾茲病病毒艾滋病毒的基因構造 vpr rev rev gag

9、 vif tat vpu tat nefLTR pol env LTR LTR 長末端反復序列 gag 中心蛋白，反轉錄酶 pol 蛋白酶 vif 感染因子 vpr,vpu 復制因子 tat 反式激活因子 rev(art抗阻遏翻譯基因活化, trs trans regulator of splicing ) 調(diào)理因子 env 衣殼蛋白 nef(3orf) negative factor 抑制復制模板 10-80 80-100 終止密碼子 170-1350 R U5 gag gag polpol env env U3 R 2000 2900 1800 轉錄mRNA 帽子- -An 翻譯 剪接，產(chǎn)

10、生亞基因組 RNA前體蛋白 帽子- -An 翻譯 翻譯 加工 前體蛋白 核心蛋白的成分前體蛋白 加工 加工 反轉錄酶 內(nèi)切酶 蛋白水解酶 病毒外殼蛋白的成分 圖 23-60 前病毒的轉錄，翻譯和加工，產(chǎn)生多種蛋白。 反轉錄病毒RNA的末端是正向反復序列。反轉錄病毒線型DNA的末端是LTRs,整合到宿主DNA中時，兩端各喪失了2 bp 在反轉錄中經(jīng)過模板轉換產(chǎn)生負鏈DNAR U5 U3 RR U5R U5 U3 R U3 RR U5 U5 U3 R U5 正鏈DNA的合成需求第二次騰躍 U3 R U3 R U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5R U5R U5 U5 U5 U5 U5 U

11、5 U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5 U3 R U5反轉錄病毒整合入宿主DNA中的分子機制，其本質(zhì)是轉座整合酶在 LTR 的 3端 產(chǎn)生 2b 的缺口 整合酶在靶 DNA 上進行交錯切割 5 35 3 3 53 5 3 3整合酶將 LTR 缺口的 3端和靶 DNA 交錯切口的 5端連接起 圖 23-64 整合酶催化反轉錄病毒的 DNA 整合到宿主的基因組中。 缺陷型病毒 R U5 gag v-onc U3 R 翻譯 助病毒 R U5 gag pol env U3

12、R 翻譯 助病毒的蛋白能使缺陷型 圖 23-65 助病毒的產(chǎn)物可供缺陷型病毒復制(仿 B.Lewin:GENES ,1997, Fig.19.9) 前病毒 c-onc 基因 前病毒 LTR gag pol env LTR 外顯子 內(nèi)含子 外顯子 LTR gag pol env LTR 外顯子 轉錄 剪接 轉錄 包裝到病毒中 RNA 重組圖 23-66 復制-缺陷病毒產(chǎn)生的途徑。Ty因子與反轉錄病毒有4點類似1 看作是一個由U3-R-U5組成的LTR2轉座是由Ty因子內(nèi)的基因控制的。 (3) 雖然Ty因子不產(chǎn)生感染顆粒，但在經(jīng)誘導發(fā)生轉座的細胞中存在著Ty病毒樣顆粒VLPs,Virus-like

13、 particles (4) 僅有某些Ty因子在任何酵母基因組中都有活性；大部分沒有轉座才干，此和惰性的內(nèi)源性前病毒類似。 TyA TyB 5.7 kb RNA 5.0 kb RNA TyA 蛋白 移碼 TyA-B 蛋白 圖 23-68 Ty 因子末端有短的順向重復順序，Ty 轉錄兩個重疊的 RNAs。 它們含有兩個閱讀框，相當于反轉錄病毒的 gag 和 pol 基因 三果蠅中的反轉錄子 copia反轉錄子 FB家族 P因子 四兩類反轉錄子 病毒超家族vira superfamivly 非病毒超家族nonviral suberfamily。 表 23-7 反轉錄子分為病毒超家族和非病毒超家族病

14、毒超家族非病毒超家族Ty(酵母)SINES B1/Alu(哺乳動物)Copia(果蠅)Pol 轉錄的加工假基因共同類型LINES L1(哺乳動物)末端長末端重復序列無末端重復序列靶重復序列46 bp712bp閱讀框反轉錄酶和/或整合酶無（不編碼和轉座有關的蛋白）組成可含內(nèi)含子(在亞基因組mRNA 中被切除)無內(nèi)含子 BLewin: GENES.1997,Table 19.1 DR 5146bp DR Copia 20-60 拷貝 IR 5005000bp FB 長的 IR 2900bp P 短的 IR 0 或50 拷貝 圖 23-71 黑腹果蠅中的 3 種轉座因子具有不同的結構 (仿 B.Lewin:GENES ,1