微生物遺傳學(xué)MG第六章、1,節(jié)

第一節(jié)細(xì)菌轉(zhuǎn)座子的類型和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)座子——可移動的遺傳因子（mobilegeneticelements）轉(zhuǎn)座子插入引起極性突變發(fā)現(xiàn)和證明第一頁，共二十三頁。第二頁，共二十三頁。第三頁，共二十三頁。一、插入序列（insertionsequence,IS）1、兩端含有反向重復(fù)序列（IR）2、含有轉(zhuǎn)座酶基因，啟動子和終止區(qū)位于IR中3、轉(zhuǎn)座時需要靶序列（targetsequence），轉(zhuǎn)座后靶序列重復(fù)成為DR4、IS可獨立存在，也常常作為其它轉(zhuǎn)座子的一部分第四頁，共二十三頁。圖10－2p.244表10－1p.243第五頁，共二十三頁。第六頁，共二十三頁。第七頁，共二十三頁。二、轉(zhuǎn)座子（transposon,Tn）1、復(fù)合轉(zhuǎn)座子（compositetransposon）結(jié)構(gòu)特點：兩側(cè)為相同或相似的IS,IS可以同向排列或反向排列IS可以單獨轉(zhuǎn)座也可以帶動整個Tn轉(zhuǎn)座第八頁，共二十三頁。P.245圖10－3P.245表10－2第九頁，共二十三頁。第十頁，共二十三頁。第十一頁，共二十三頁。2、復(fù)雜轉(zhuǎn)座子（complextransposon）也稱為TnA類轉(zhuǎn)座子，結(jié)構(gòu)特點：兩側(cè)為重復(fù)序列IR或DR共同的基因：A,R,和res圖示：Tn3的結(jié)構(gòu)與功能（Fig.Tn2）第十二頁，共二十三頁。Fig.Tn2表10－3p.246第十三頁，共二十三頁。第十四頁，共二十三頁。第十五頁，共二十三頁。三、噬菌體Mu

指一類可以引起突變的溶源性噬菌體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量大，插入位點的專一性不高。一般大小為3－5x104bp。游離的Mu與插入的Mu在基因順序上完全相同，證明其整合方式與溶源性噬菌體整合方式不同，更像轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座是Mu的一種生活方式，其插入基本無靶序列的要求。第十六頁，共二十三頁。四、轉(zhuǎn)座子插入的符號用“::”表示各類轉(zhuǎn)座子的插入，如：galT::IS1,

galE::IS4,

galOP::IS1第十七頁，共二十三頁。第二節(jié)細(xì)菌轉(zhuǎn)座子的插入機制

和轉(zhuǎn)座模型

一、插入機制1．插入步驟靶序列DNA雙鏈被交錯切割轉(zhuǎn)座因子插入到切口處，兩條鏈的各一端共價相連靶序列的單鏈部分通過復(fù)制修補上，原來的靶序列轉(zhuǎn)座后變?yōu)檗D(zhuǎn)座子兩側(cè)的正向重復(fù)序列，其長度與Tn種類有關(guān)，有的4bp有的9bp。2．插入位點的專一程度IS4表現(xiàn)絕對專一，要求11－13bp靶序列，Mn只要求2bp,而Tn則在2者之間。第十八頁，共二十三頁。二、轉(zhuǎn)座模型：復(fù)制型轉(zhuǎn)座——Tn3轉(zhuǎn)座模型轉(zhuǎn)座子DNA雙鏈被切開，切點在每一條鏈的3’一端。轉(zhuǎn)座酶交錯切割靶序列的每一條單鏈。轉(zhuǎn)座子與靶序列的切口相連，產(chǎn)生交叉結(jié)構(gòu)，同時形成假復(fù)制叉（pseudo-replicationfork）。DNA鏈沿假復(fù)制叉延伸，合成出2個拷貝的轉(zhuǎn)座子和靶序列。形成共整合體（cointegrate）,是2個復(fù)制子共價連接在一起的特殊結(jié)構(gòu)。2個拷貝的轉(zhuǎn)座子之間通過解離位點進(jìn)行的特異重組而分開，完成轉(zhuǎn)座過程。第十九頁，共二十三頁。圖9。10圖示Tn3轉(zhuǎn)座機制Fig.7-9第二十頁，共二十三頁。第二十一頁，共二十三頁。第二十二頁，共二十三頁。三、轉(zhuǎn)座因子的遺傳學(xué)效應(yīng)：引起插入突變插入結(jié)構(gòu)基因，引起鈍化或失活，插入位點出現(xiàn)新基因。如：lac+lac::T