重组和转座(32)

The direct repeats of target DNA flanking a transposon are generated by the introduction of staggered cuts whose protruding ends are linked to the transposon.
转座酶：transposase 解离酶：Resolvase
2． 非复制型转座 (nonreplicative transposition) Nonreplicative transposition allows a transposon to move as a physical entity from a donor to a recipient site. This leaves a break at the donor site, which is lethal unless it can be repaired.
第三节 转座（transposition）
一、原核转座子的类型
1.插入序列（insertion sequences , IS）: IS家族的结构：
短的正向重复序列（direct repeats, DR） 略长的反向重复序列（inverted repeats，IR） 1kb左右的编码区，仅编码和转座有关的转座酶。
三、转座：
refers to the movement of a transposon to a new site in the genome. A transposon (transposable element) is a DNA sequence able to
insert itself (or a copy of itself) at a new location in the genome, without having any sequence relationship with the target locus. 转座分为复制型、非复制及保守型三种类型
二、Rec BCD途径 －同源重组的酶学机制
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦
Rec BCD蛋白同时具有解螺 旋酶的活性，使chi位点附近 切口的DNA解链 单链区被Rec A蛋白和SSB蛋 白覆盖 RecA 蛋白使单链DNA取代 双链DNA中的同源部分 D－loop区域的DNA产生切口， 新切口的3’端（ the tail of newly nicked DNA ）与另一 条DNA的单链区互补配对 DNA连接酶封闭切口，形成 Holliday junction RuvA 和RuvB发动迁移反应 RuvC拆分重组中间体
Barbara McClintock
“…that was hardly possible before the science of molecular biology caught up with McClintock”
Joshua Lederberg (1925-2008 ,1958 nobel Laureate )
Hale Waihona Puke 2. 复制型转座:① 在转座子和靶位点两端 分别交错切割产生切口; ② 转座子和靶位点的切口 末端交互连接(a-f, g-d), 形成一种交换结构 (cross structure); ③ 以游离的3’末端作为引 物进行复制，产生一个 包含两个正向重复的转 座子拷贝的复合物，称 为共合体(cointegrate), 这一过程在转座酶作用 下进行;
若玉米带有野生型C基因，则胚乳呈紫色； C基因的突变阻断了紫色素的合成，那么胚乳呈
白色; 在胚乳发育的过程中，突变发生回复导致斑点的 产生,回复突变发生在早期发育阶段，紫斑就比较 大; McClintock推测原来的C突变（无色素）是由一 个“可移动的控制因子”引起的，称解离因子 (dissociator，Ds)，它可以插入到C基因中（即 转座）。 另一个可移动的控制因子是激活因子(activator， Ac)，它的存在可激活Ds转座，进入C基因或其 他基因，也能使Ds从基因中转出，使突变基因产 生“回复突变”，这就是Ac-Ds系统
广泛一致性； 同源性重组可以发生在两条同源DNA上 的任何位点； 经常发生于减数分裂期的同源染色体之 间。
二、位点特异性重组
Site-specific recombination (Specialized recombination) 这种重组的特点是重组发生在特异位点，此位点含有短的 同源序列,供位点特异性重组酶识别(如 λ 噬菌体DNA整合 到寄主DNA)； 重组DNA的其它区域不具有同源性
重组和转座
第一节 重组的分类
一、 同源重组或普遍性重组：
Recombination involving reaction between
homologous sequences of DNA is called generalized or homologous recombination.
依赖于参与重组的DNA分子在序列上的
3.Tn A家族:
TnA是复制型转座的转座子，长约5kb左右 。
两端具有末端反向重复序列（而不是IS），长约38bp左右，
任一个缺失都会阻止转座。 中部的编码区编码三个基因：转座酶，解离酶和抗性基因， TnA家族都带有抗性标记 。 靶位点具有5bp的正向重复序列。 解离位点（res）是TnA家族特有的内部位点。
④ 转座子的两个拷贝在 res（site of resolution ）位点发 生重组，释放两个复 制子。这一过程称为 拆分(Resolution)， 在解离酶的作用下进 行。
第四节 真核生物的转座因子
Barbara McClintock (芭芭拉· 麦克林托克) 1902-1992
一、 Ac-Ds系统
四、模板选择（copy choice）性重组
适用于RNA病毒，在这种重组中，聚合酶从 一个模板转换到另一个模板来合成RNA，结 果新合成的分子将含有两个不同亲本的遗传 信息
第二节 同源重组
一、Holliday连接： 1. 在同源染色体的相同 位点产生切口 2. 两条染色体的DNA 链发生交叉 3. 切口封闭，形成 holliday junction (或chi结构) 4. Branch migration （分枝迁移） 5. 在两对同源链的其中 任意一对上产生切口， 拆分中间体
二．转座机制：
根据转座子的机制，转座可分成三种不同的类型
1． 复制型转座 (replicative transposition)：
Replicative transposition describes the movement of a
transposon by a mechanism in which first it is replicated, and then one copy is transferred to a new site. Replicative transposition involves two types of enzymatic activity:
对靶位点的选择有三种形式：随机选择，热点选择
和特异位点的选择。
Insertion sequences have inverted terminal repeats and generate direct repeats of flanking DNA at the target site. In this example, the target is a 5 bp sequence. The ends of the IS consist of inverted repeats of 9 bp, where the numbers 1 through 9 indicate a sequence of base pairs.
“We are sadly ignorant of the organization of the chromosome and of the possible types of changes in this that may occur to the chromosome as a whole or at the locus level”.
3．保守转座（conservative transposition） Conservative transposition involves direct movement with no loss of nucleotide bonds
三、转座中的一般过程：
1.非复制转座： 转座子插入到DNA上新的位点，首先交错切开靶DNA， 再将转座子连接到靶DNA的凸出单链上，最后填补空缺完 成转座。
2.复合转座子 (Composite transposons )：
含有一个中心序列和位于两侧的臂（arm）； 除了和自身转座有关的基因外，中心序列含有
抗药性基因等遗传信息； 复合转座子两端的臂由IS序列组成。
A composite transposon has a central region carrying markers (such as drug resistance) flanked by IS modules.