转座子
转座子概述
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NGCTNAGCN
有热点 未知ຫໍສະໝຸດ 2、复合转座子（composite transposon） 复合转座子是一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因） 的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列。
The arms may be in either the same or (more commonly) inverted orientation.
3、复杂转座子：TnA家族
——携带转座和耐药等基因的独立体家族。
TnA家族带有3个基因，其中一个编码β-内酰胺酶(AmpR),另两个则是转座作用 所必需的。所有TnA类转座子两翼都带有38bp的倒置重复序列。
转座子TnA的结构示意图
转座过程
转座酶（transposase）催化IS的转座，它由IS编码。 首先转座酶交错切开宿主靶位点，然后IS插入，与宿主的 单链末端相连接，余下的缺口由DNA聚合酶和连接酶加以填 补，最终插入的IS两端形成了DR(Direct repeat)或靶重复。
p型父本贡献的paternalcontributing带有全长和缺失型的p因子m型母本贡献的maternalcontributing不含全长p因子或只含缺失的p因子后代可育杂种不育是不对称的它是由p品系的雄果蝇和m品系的雌果蝇杂交产生的但m品系的雄果蝇和p品系的雌果蝇不会产生杂种不育
转座子概述
主讲内容
the arms that are direct repeats
the arms are inverted repeats
复合转座子的中心区携带有标记(如抗药性)，两侧有IS 序列。每个IS 具有短的末端重复。
部分复合转座子的结构和功能
可移动的遗传因子(转座子)
特点：
重组DNA之间不需要任何序列同源性！
转座以很低的频率发生，而且转座子的插入是随机的，没有 转座的特异位点！
一、转座子的分类和结构特征
转座子分类－转座机制 DNA-DNA方式转座的转座子：
通过DNA复制或直接剪切两种方式获得可移动片段，整 合入基因组DNA中。又分为复制型，非复制型，保守型。
聚合酶 (polymerase) :
依赖DNA的DNA聚合酶（DDDP），简写为 DNA-pol ；
如何获得单链DNA模板？？
多种蛋白质参与（以大肠杆菌为例）
解链酶（helicase）；
单链结合蛋白（single－strand DNA binding prote
SSB）；
DNA拓扑异构酶（ DNA topoisomerase ）
发生在同源序列之间，涉及大片段同源序列的
交换。 最基本的DNA重组方式，通过链的断裂和再连接，
在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交 换。 同源重组需要一些重组蛋白和酶，如Rec A、B、
C、D及DNA连接酶等-无碱基序列特异性。
同源重组机制 （P90）
Holliday模型 （单链断裂重组模型）
变序列）
DNA聚合酶（DNA dependent DNA polymerase，DDDP）
5 至 3 的聚合活性
(dNMP) n
+ dNTP (dNMP) n+1 + ppi
5'
3'
A T G C A A T T G C
| | | | T G dTTP 3'
5
T A C
ppiBiblioteka 合反应的特点：非LTR逆转录转座子，能编码逆转录酶等蛋白，可自主转座。 非病毒超家族(nonviral superfamily)： 自身没有转座酶或整合酶的编码能力，而在细胞内已有的酶系
转座子的名词解释
转座子的名词解释转座子是一个常用于交通运输领域的名词，指的是一种用于将货物、乘客或货车从一种交通工具转移到另一种交通工具的设备。
它在物流行业、旅游业和城市交通中具有广泛的应用。
转座子通常由一个平台和配备了轮子的底盘组成。
平台上通常有一个或多个可伸缩的桥梁，以便方便乘客或车辆上下。
为了确保安全，转座子还配备了紧急制动系统和固定装置，以确保在运输过程中车辆不会滑动或倾斜。
在物流行业中，转座子被广泛应用于货物的中转，尤其是涉及到不同交通方式的中转。
以货运航空公司为例，它们经常使用转座子将航空货物从货机转移到地面运输工具。
这种操作可以提高效率，减少运输时间，同时还能减少物品损坏的风险。
在旅游业中，转座子可用于提供景区内的交通服务。
对于那些难以步行或需要长时间行走的游客来说，转座子是一种理想的解决方案。
通过将游客从一个景点转移到另一个景点，他们可以更好地欣赏风景，并减轻疲劳。
此外，转座子还可以为残障人士提供更便利的旅行选择，增加社会包容性。
在城市交通领域，转座子也扮演着重要的角色。
在一些繁忙的城市中，人们经常需要在不同的公共交通工具之间进行换乘。
转座子为乘客提供了更加方便快捷的换乘方式，尤其是对于老年人和行动不便的人来说。
例如，在地铁站和火车站之间设置转座子，并通过无缝衔接服务，乘客可以轻松地从一个交通工具转移到另一个交通工具，从而减少了时间和困扰。
除了上述用途，转座子还有其他一些特殊的应用，如舞台装置中的转座子。
在演出中，为了实现不同场景和道具的快速调度，转座子被广泛应用于剧院和演艺场所。
它可以帮助舞台工作人员迅速而准确地调整舞台布局，使演出更加顺畅。
尽管转座子在不同领域中有着广泛的应用，但也面临一些挑战。
首先，转座子的设计和制造需要遵循严格的安全标准，以确保使用过程中不会发生意外。
其次，转座子需要适应不同的交通工具和环境，这对设计和技术水平提出了要求。
此外，维护和保养转座子也需要投入一定的人力和物力。
转座子类型
复合转座子
由两个重复序列夹着一个或多个结构
基因如某些抗药性基因和其它基因组成，
其两端的组件由IS和类IS组成。
转座因子 Tn903 Tn9 Tn10
长度(bp) 3100 2500 9300
遗传标记 KanR CamR TetR
末端组件 IS903 IS 1 IS 10R
方向 反向 正向
复合转座子的转座特点
• 可以作为一个整体进行转座； • 含有的一个或两个IS元件也可进行单独转座。
类插入序列
指IS10R，IR50R和IS903，它们的结 构和IS相似，但不独立存在。而是作为复 合转座子（compositetransposons）两臂的 组件。
TnA家族
长约5kb左右，两端具有IR，而不是 IS，中部的编码区不仅编码抗性标记， 还编码转座酶和解离酶的DNA序列。
4、转座子的转座机制
所有转座子的共同机制： 在靶DNA上造成交错切口，转座子与突出的末端
相连，填补缺口。 据转座子的移动机制，可分为： ◆复制型转座（replicative transposition） ◆非复制型转座（nonreplicative transposition） ◆保守型转座（conservative transposition）
BACK
3、转座子的类型
3.1 简单转座子（插入序列）Simple transposon （ insertion sequence）
结构特征和转座特点
3.2 复合转座子 (Composite transposon)
结构特征和转座特点
3.3 类插入序列 （IS-like elements） 3.4 TnA家族
BACK
转座子结构特征
转座子结构特征
转座子（Transposon）是一个基因组中可移动的DNA序列。
转座
子通过“剪切并复制”的机制活动，即从一个位置切断并携带自己的DNA序列，然后在目的地插入该序列。
转座子结构特征从其功能、组成和分类三个方面进行了描述。
功能方面，转座子通过自身编码的转座酶来切断、复制和插入目
标DNA。
这种特殊功能使转座子成为基因组进化和变异的重要驱动力。
组成方面，转座子包含两个反向重复序列和一个中央区域。
反向
重复序列是指转座子两端相似、但互补的DNA序列，它有助于转座子
在进化过程中扩复制。
中央区域是转座子的功能中心，它包括了转座
酶编码信息、调节序列以及其他功能相关的序列。
分类方面，转座子可以分为类别I、类别II和类别III三类。
类
别I转座子通过逆转录过程活动，可被分为线性和环形的两类；类别
II转座子主要通过剪切转座活动，是大多数真核生物中最多的转座子
类型；类别III转座子较少见，是通过入侵基因组DNA和产生单链嵌
合体来活动的。
总之，转座子的特点决定了其在基因组变异和进化中的重要作用。
对于目前基因组学和生态学的研究，深入了解转座子结构和特征将有
利于更好地理解生命进化的奥秘。
转座子概述
末端11bp的IR和8bp的DR，DR是由靶位点重复而成。
Ds:
各种Ds因子的长度和序列都不相同，但和Ac相关。其末端同样 有11bp的IR。
Ds比Ac短，其缺失的长度不同，一个极端的例子是Ds9因子仅 缺失194bp，另一个例子是Ds6因子长仅有2.5kb，相当于Ac两端 各1kb。
转座产生的染色体畸变
当复制性转座发生在宿主DNA原有位点附近时，往往导 致转座子两个拷贝之间的同源重组，引起DNA缺失或倒位。 若同源重组发生在两个正向重复转座区之间，就导致宿主染 色体DNA缺失；若重组发生在两个反向重复转座区之间，则 引起染色体DNA倒位。
正向重复之间的互 惠 (Reciprocal) 重 组 会将它们之间的序 列切除，中间区域 会以环状DNA 的形 式被切除(从细胞中 消失)；染色体仍保 留正向重复的一个 拷贝。
转座子概述
主讲内容
一、转座子的概念 二、转座子的分类 三、转座发生的机制 四、真核生物的转座因子
一、概念ห้องสมุดไป่ตู้
转座子（transposon,简称Tn）, 又称易位子，是指存在 于 染 色 体 DNA 上 可 以 自 主 复 制 和 移 位 的 一 段 DNA 序 列 。
转座子可以在不同复制子之间转移，以非正常重组方式 从一个位点插入到另外一个位点，对新位点基因的结构与表 达产生多种遗传效应。
dSpm(defective Spm): 非自主性因子，所有dSpm都是功能性Spm的缺失突变体； Spm-dSpm系统在功能上与Ac-Ds系统相似，也可以引入基因的
插入突变，影响结构基因表达，还能导致染色体断裂。
Spm/En有两个基因，tnpA 有11 个外显子，经转录拼接产生2500bp 的 mRNA，tnpB 的6000bpmRNA中包含ORF1和ORF2。
分子遗传学中的转座子和质粒
分子遗传学中的转座子和质粒在分子遗传学中，转座子和质粒是两个非常重要的概念。
它们都是基因组中的一部分，但是它们的性质和作用却不一样。
本文将对这两个概念进行详细的解释和探讨。
一、转座子转座子是存在于基因组中的一段DNA序列，它可以在不同的基因间移动，并且可以改变基因的表达。
转座子的存在意味着基因组是可变的，也就是说基因组中的基因不是静止不动的，而是可以发生变化的。
转座子的发现对基因组学的发展有非常大的贡献。
转座子早在20世纪50年代就被发现，但是当时并没有受到足够的重视。
直到1960年代，美国研究者Barbara McClintock对玉米的转座子进行了深入的研究，才引起了广泛关注。
McClintock因此获得了1983年诺贝尔生理学或医学奖。
转座子的存在可以引起基因的突变和重组。
它还可以影响基因表达，从而导致个体形态和生理学性状的变化。
由于转座子的高度可变性和整合性，它还可以用作遗传标记和进化研究的材料。
二、质粒质粒是细胞内的一种环状DNA分子，它并不是主要的基因组成分，但是可以在细菌、酵母等单细胞生物中存在并进行复制。
质粒中可以携带一些有用的基因，如抗生素抗性基因等。
因此，质粒可以被广泛应用于分子生物学研究、生物工程和基因技术中。
质粒与转座子的不同在于，质粒并不会在不同的基因间移动，它只能在同一细胞中进行复制。
在生物工程和基因技术中，人们经常使用质粒携带目标基因，将其导入细胞中进行表达。
在这个过程中，质粒的作用类似于一个载体，它可以将目标基因传递到宿主细胞内，从而实现目的。
三、转座子与质粒的联系虽然转座子和质粒存在一些不同之处，但它们之间也有一些联系。
事实上，一些质粒中也可以存在转座子，这些转座子可以影响质粒的表达和复制。
此外，转座子也可以被用作构建质粒的工具。
例如，研究者可以将转座子序列嵌入到质粒中，从而构建一个具有一定可变性的质粒。
这些可变质粒可用于研究基因表达、创造新的酶（enzyme）、并用于制作对基因临床检测进行测试的标准。
转座子建库流程及原理-概述说明以及解释
转座子建库流程及原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述转座子建库是一种重要的分子生物学技术，广泛应用于基因组学研究、进化生物学和遗传工程等领域。
通过转座子建库可以快速准确地获取目标DNA序列，并在进一步的研究中发挥重要作用。
转座子是一类能够在基因组中移动和复制的DNA序列，在生物进化过程中起到了重要的作用。
由于转座子的广泛存在和多样性，利用转座子进行建库研究能够有效地捕获和分析基因组中的各种变异和多样性。
转座子建库主要分为两个步骤：设计引物和提取目标DNA。
设计引物是为了选择特定的转座子元件，以便将目标DNA序列与转座子连接起来。
提取目标DNA是为了获取感兴趣的DNA序列，通常采用PCR等技术进行扩增。
转座子建库的原理是基于转座子的特性和作用机制。
转座子能够通过酶的作用在基因组中移动和复制，从而改变基因组结构和功能。
转座子的结构和特点对其移动和复制的方式产生了重要影响，这也是利用转座子进行建库研究的基础。
总结而言，转座子建库是一种重要的技术手段，能够帮助我们深入了解基因组的组成和功能。
通过设计合适的引物和提取目标DNA，我们可以获取到感兴趣的DNA序列，并通过分析转座子的移动和复制机制，揭示转座子在基因组中的作用和影响。
未来的研究方向包括进一步完善转座子建库技术和深入探究转座子的作用机制，以更好地应用于基因组学研究和生物技术开发中。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是以下内容：文章结构部分：本文将围绕转座子建库流程及原理展开讨论，主要分为以下几个部分：引言、正文和结论。
引言部分将对文章的主题进行一个概述，简要介绍转座子建库的相关背景和意义。
接着，将介绍文章的整体结构，明确各个章节的内容和目标。
最后，阐明本文的目的，即期望通过对转座子建库流程和原理的研究，推动相关领域的发展。
正文部分是本文的核心，将重点详细介绍转座子建库流程和原理。
首先，将详解转座子建库流程的各个步骤，包括设计引物和提取目标DNA。
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三、Ty因子的转座机制
反转座子：DNA RNA
四、Ty因子的转座机制 1.插入失活 2.增强效应 3.DNA重排
DNA
第五节 转座因子及其遗传学效应
一、转座因子的遗传效应 1、插入突变 2、DNA重排 3、极性效应 二、转座子的应用 1、随机诱变 2、定位诱变
第四节 酵母中的转座子(Ty)
一、Ty因子的分子结构和转录
1.Ty因子的分子结构
Ty1 LTR
TyA(gag)
PR
TyB(pol)
IN
RT
RH LTR
Ty2 LTR
TyA
Ty3 LTR
四、转座噬菌体
1、可插入到宿主染色体的任何一个位点上 2、不是细菌基因组的正常组分，易于识别 3、可诱导产生 4、不含反向重复序列，含寄主DNA片段
五、转座子的插入机制和转座模型
1.插入机制
2.转座模型 （1）剪-贴型转座
（2）保守性转座
（3）复制型转座
共整合体
第二节 细菌转座因子的遗传效应和应用
特异位点间发生的整合。 例如：噬菌体的整合酶识别噬菌体
DNA 和宿主染色体的特异靶位点，而 后发生的选择性整合。
（二）同源重组 发生在同源序列间的重组。同源
重组不依赖特异DNA序列，而依赖 同源性。
同源重组需要一些重组蛋白和酶。 如Rec A、B、C、D及DNA连接酶等。
Holliday 中间体
列保持不变； • 在靶序列上造成同向重复序列； • 产生新的变异，有利于进化。
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五、基因重组 在转化、转导或转座过程中，整段
DNA在细胞内、细胞间或不同物种间 进行转移，并发生DNA分子间的共价 连接，简称重组（recombination）。
（一）位点特异的重组 由整合酶催化，在两个DNA序列的
B. 连接：供体和受体结合形成不完整共联体，留下缺口。
C. 复制：DNA聚合酶补齐缺口，再连接形成完整的共联 体，具有重复序列。
D. 重组：在特定位点进行重组，共联体分离：留下原来 的转座子；并在靶序列上插入转座子，两端有同向 重复序列。
2. 转座子的遗传学效应
• 可引起基因突变——插入或切离； • 改变染色质的结构（缺失、倒位等）； • 可以插入新基因（ampR、terR等）； • 在靶序列上引入新的转座子序列，原来序
一、转座因子（转座元）
• 转座因子：能够在染色质或质粒上转移 座位的 DNA功能单位（transposable element）。
• 特点： 1.自身携带有转座酶基因，末端有反向重复序 列; 2.转座过程中出现共联体； 3.转座以后,原来的转座子依然保持在原位，而 在靶序列上复制了一个转座子; 4.转座完成以后可以在靶序列上造成同向重复序 列.
携带有tnpA、tnpB基因，末端有E.coli DNA, 近邻类似IS序列，具有高频的转座作用。
三 真核生物转座因子：
1. 酵母、果蝇、玉米中的转座子（略）
四、 转座机制和遗传学效应
1. 转座的机制：
(197以9年细S菌ha中rpi转ro座提子出T) n:3为例,说明转座的一般过程
A. 切开： 转座酶识别受体的靶序列，在两条单链上均 切开，形成粘性末端；识别自身的反向重复序列， 在3‘端切开。
2. 转座子(Tn, transposon):
携带有转座酶基因及抗性基因或其它基因， 两端有相同的序列(IS)。 eg.酵母(Yeast)中的Tn1、 Tn2 ……Tn9等 Tn3:携带有tnpA、ampR、tnpR等基因，两端分别 有36bp的IR; Tn9:末端是两个IS1
3. 转座噬菌体( mutator phage)
第十章 微生物中的转座因子
转座（transposition) 转座因子：细胞中能改变自身座位的一段 DNA序列，可以从复制子的一个座位跳跃 到另一个座位,包括插入序列和转座子。 转座：由插入序列和转座子介导的基因移 位或重排的过程称为转座。
转座因子的共同特征
1.插入寄主DNA后，导致基因失活； 2.插入时在靶DNA位点产生一个短的正向
正向重复序列：3~9bp，位于反向重复序列 外侧，为插入序列所特有
二、转座子（transposons，Tn） 1、复杂转座子
反向重复序列 组成 转座酶基因
特殊基因：如抗生素抗性基因等
转座酶基因
特殊基因
2、复合转座子
IS 组成
抗药性基因
IS
抗药性基因
IS（IS’）
三、接合型转座子
1、不具有反向重复序列 2、转座时不引起靶DNA上正向重复序列产生 3、通过“切除-插入”机制转座
重复序列。
转座因子的分类
1.DNA转座子； 2.反转录转座子。
第一节 细菌转座因子的 类型和结构
一、插入序列（IS） 二、转座子 三、接合型转座子 四、转座噬菌体
一、插入序列 插入序列（IS）：750 ~ 2500bp 组成： 反向重复序列：10~40bp，位于两侧 转座酶编码基因：产物引起转座，位于中间
二、原核生物转座因子：
原核生物转座因子的类型： 插入序列；转座子；转座噬菌体
1. 插入序列(IS，inserted sequence):
简单的转座因子,携带有转座酶基因,两端有反向重复 序列. eg. E.coli中的IS1……IS11等。 发现：E.coli中一种突变体：
A. 不能通过核酸置换回复——非点突变； B. 可自然回复——不是缺失； C. 突变比野生型密度梯度大——增加一段DNA; D. 变性单链电镜下出现颈环结构——反向重复序列。