分子生物学结课论文.doc

摘要
一段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用,此过程称转座,DNA的转座,或称移(transposition)是由可移位因子(transposable element)介导的遗传物质重排现象。转座子是一类在细菌的染色体,质粒或噬菌体之间自行移动的遗传部分,是基因组中一段特异的具有转位特性的独立的DNA序列。
关键词
转座发现历程;结构与类型;遗传学效应;应用
一发现历程
lintock-麦克林托克提出转座(Transposition)和跳跃基因(jumping gene)的新概念。
玉米是经典遗传学研究中采用的一个理想的试供对象。因为它的籽粒和叶子有颜色变化,这种颜色变化是由遗传结构的基本改变引起的。通过年复一年的观察研究,30岁那年,麦克林托克在某些玉米籽粒中发现了玉米籽粒颜色的遗传很不稳定。她通过耐心的记录和仔细地分析,发现使籽粒着色的色素基因是在某一特定代上“接上”或“拉断”的。
1951年,在冷泉港生物学专题讨论会上,麦克林托克递交了自己的学术论文,向科学界同行报告了她的新理论。她提出遗传基因可以转移,能从染色体的一个位置跳到另一个位置,甚至从一条染色体跳到另一条染色体上。她把这种能自发转移的遗传基因称为“转座基因”又可叫做“控制因子”。不过,转座理论很长一段时间不被接受。
60年代后期到70年代,从人们运用遗传工程这种新工具在细菌中发现了“转座子”,到分子遗传学家找到越来越多的可移动的或可转移的遗传因子(跳跃基因),麦氏的理论又得到了进一步的验证。
直到1983年,McClintock-麦克林托克才由于发现了可移动的遗传物质,被授予诺贝尔医学奖。人们把麦氏的成就比之一百年前另一位伟大的遗传学家孟德尔的成就。
二分类和结构特征
转座子(transposon,Tn)是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子可分为两类:
简单转座子(插入序列)
关键概念
插入序列是编码转座所需的酶的一种转座子,它的两侧是短反向末端重复序列。
转座子插入的靶序列在插入过程中被复制,在其两端先形成两个短正向重复序列。
正向重复序列的长度为5-9bp,是任一转座子的特征。
最简单的转座子不含有任何宿主基因,被称为插入序(insertionsequence,IS),它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。一个细菌细胞常带有少于10个IS序列。转座子常常被定位到特定的基因中,造成该基因突变。IS序列都是可以独立存在的单元,带有介导自身移动的蛋白。
结构特征:
末端有略长的15-25bp的反向重复序列;
含编码转座酶的基因;
靶位点存在5-9bp的短正向重复序列。
复合式转座子(含有IS模块)
关键概念
转座子可以携带编码转作以外的其他基因
复合转座子有一个中心区,其两侧的端部各有一个IS元件
复合转座子的一个或两个IS元件都能进行转座
复合转座子可以作为一个单元进行转座,但两端的活性IS元件也可以独立地转座
有些转座子除有转座功能外还携带抗药性(或其他)标记。这些转座子以Tn加一个数字表示。一类较大的转座子由中心区(携带抗药性标记)及其两侧的由IS元件构成的“臂”所组成,因而被称为复合转座子。
结构特征:
中间区域含编码转座酶以外的标记基因;