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转座子和转座作用的遗传学效应

姓名：马豆豆 专业：基础兽医 学号： 1409601086

主讲内容 1、转座子的概念 2、转座子的转座特点

3、转座子的分类 4、转座发生的机制 5、转座作用的遗传学效应

1、转座子的概念 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。

2 转座子的转座特点1、 基因组内移动；2、不依赖于供体与受体间的序 列关系

3、一般仅移动转座子序列本身。

3. 转座子的分类 1、插入序列(insertional sequence IS)

结构特征:(1)含短的末端反向重复序列;(2)含编码转座酶的基因;

(3)靶位点存在 5-9 bp 的短正向重复序列。

插入序列的转座特点

作为一个整体进行转座。

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。

部分复合转座子的结构和功能转座子所携带的 基 因

总长度(bp)

末端IS序列的 长度(bp) 1500

末端IS序列 的方向

Tn5

KanR

5700

反向

Tn9

CamR

2638

768

正向

Tn10

TetR

9300

1400

反向

Tn903

KanR

3100

1050

反向

复合转座子的结构特征(1)中间区域含编码转座酶以外的标 记基因； (2)两端具有插入序列；(3)两末端是反向重复序列；

(4)靶位点存在短正向重复序列。

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。

4 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)

5转座引起的遗传学效应 转座子引发了许多遗传变异，如基因 (1)引起插入突变 (2)产生新的基因 (3)引起生物进化 (4)引起染色体畸变

重排及质粒-染色体DNA整合等，DNA转 座的遗传学效应主要有以下几个方面：

转座引起插入突变 各种IS、Tn转座子都可以引起插入突变。如果 插入位于某操纵子的前半部分，就可能造成极 性突变，导致该操纵子后半部分结构基因表达 失活。

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。两个正向重复的交互重组会把二者之间的序列删 除掉，每个重组产物只含一个拷贝的正向重复。

反向重复之间的区 域被倒置；它们自 身还可进一步倒位。 一个倒转模序的复 合转座子在基因组

内是一种稳定的元件，尽管中心区的

方向可能因重组而倒转。两个倒转重复的交互重组将会把二者之 间的序列反向排列(但稳定存在)。

转座产生新的基因

如果转座子上带有抗药性基 因，它一方面造成靶DNA序 列上的插入突变，同时也使 这个位点产生抗药性。

转座引起的生物进化 由于转座作用，使原来在染色体上 相距甚远的基因组合到一起，构建 成一个操纵子或表达单元，可能产 生新的生物学功能的基因和新的蛋 白质分子。

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