遗传学转座PPT学习教案

《遗传学转座PPT学习教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传学转座PPT学习教案（104页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、会计学1第1页/共104页第2页/共104页Visible manifestation of transportation in maize第3页/共104页转座转座) ：由可移位因子介导的遗传：由可移位因子介导的遗传 物质重排现象。物质重排现象。转座子转座子(transposon), 转座因子转座因子(transposable element)：存在于染色体：存在于染色体DNA上可自主位移的基本单位。上可自主位移的基本单位。第4页/共104页1.1.插入序列插入序列 (insertional sequence,IS)三、原核生物转座因子的类型和三、原核生物转座因子的类型和结构特征结构特征第5

2、页/共104页Transposase geneIS结构特征结构特征反向重复序列反向重复序列(inverted repeat sequence)第6页/共104页在插入位点在插入位点,IS 两侧总有短的两侧总有短的正向重复正向重复(Direct repeat)第7页/共104页IS序列结构特征比较序列结构特征比较第8页/共104页转座子转座子(composite transposon)第9页/共104页一类带有某些一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因）抗药性基因（或其他宿主基因）的转座子的转座子两翼往往是两个相同两翼往往是两个相同或高度同源的或高度同源的IS序列序列复合转座子复合转座子(com

3、posite transposon)第10页/共104页第11页/共104页第12页/共104页 两个相邻的两个相邻的ISIS可以使他们中间的可以使他们中间的DNADNA移动，同时也可制造出新的转座子移动，同时也可制造出新的转座子第13页/共104页3. 3. Mu 噬菌体噬菌体 (mutator phage)第14页/共104页第15页/共104页四、转座机制四、转座机制第16页/共104页Replicative transposition( (复制性转座复制性转座) )Non-replicative transposition( (非复制性转座非复制性转座) )第17页/共104页Repl

4、icative transposition( (复制性转座复制性转座) )第18页/共104页复制性转座要经过一个共整合阶段复制性转座要经过一个共整合阶段第19页/共104页共整合体的形成共整合体的形成第20页/共104页第21页/共104页Non-replicative transposition( (非复制性转座非复制性转座) )第22页/共104页非复制性转座要经过链的断裂与重连非复制性转座要经过链的断裂与重连一种方式一种方式第23页/共104页另一种方式另一种方式第24页/共104页玉米的玉米的Ac-Ds系统系统五、真核生物转座子五、真核生物转座子第25页/共104页第26页/共104

5、页产生产生转座酶转座酶不能产生不能产生转座酶转座酶自主元件自主元件非自主元件非自主元件移动到新位点移动到新位点移动到新位点移动到新位点Ac Ds反式激活反式激活第27页/共104页Autonomous Nonautonomous第28页/共104页果蝇的转座子果蝇的转座子第29页/共104页P因子的结构与功能示意图因子的结构与功能示意图第30页/共104页第31页/共104页第32页/共104页RNA intermediate transposition反座子反座子(retroposons):指通过指通过RNA为中介，反转录成为中介，反转录成DNA后进行转座的可动元件。又称后进行转座的可动元件

6、。又称反转录转座子反转录转座子(retrotransposon)第33页/共104页逆转录病毒逆转录病毒整合入宿主整合入宿主DNADNA中的分子机制，其本质是中的分子机制，其本质是转座转座第34页/共104页逆转录病毒和反座子的逆转录病毒和反座子的循环循环第35页/共104页6.1逆转录病毒逆转录病毒（Retroviruses）第36页/共104页逆转录病毒颗粒结构逆转录病毒颗粒结构第37页/共104页RNA逆转录酶逆转录酶衣壳蛋白衣壳蛋白基质蛋白基质蛋白包膜包膜gp120gp41第38页/共104页调节和调节和启动转录启动转录 LTR gag pol env LTR核心蛋白质核心蛋白质(Nu

7、cleoprotein core)编码逆转录编码逆转录酶和整合酶酶和整合酶(integrase)编码病毒外壳编码病毒外壳蛋白质蛋白质(Envelope)6.1.1 Genome Structure of Retrovirus第39页/共104页Reverse transcriptionIntegrationTranscriptionPackaging第40页/共104页第41页/共104页Provirus(原病毒原病毒):被被整合整合到细胞基因组中的逆转录病毒序列到细胞基因组中的逆转录病毒序列第42页/共104页3 forms第43页/共104页Reverse transcription Fr

8、om RNA to DNAStep 1第44页/共104页第45页/共104页正链病毒正链病毒(Plus strand virus)负链负链DNA正链正链DNA(Minus strand)负链负链DNA第46页/共104页负链负链DNA的合成的合成第47页/共104页正链正链DNA的合成的合成第48页/共104页From RNA to ssDNA, from ssDNA to dsDNA第49页/共104页Reverse Transcriptase第50页/共104页Integration From linear DNA to provirusStep 2第51页/共104页Integrati

9、on or circulation第52页/共104页整合整合(integration)第53页/共104页Integrase第54页/共104页TranscriptionStep 3 From provirus to RNA第55页/共104页Transcription第56页/共104页RNA polymerase第57页/共104页粒粒第58页/共104页Translation第59页/共104页Everything is ready!第60页/共104页第61页/共104页HIV 从受感染细胞的质膜出芽的情形从受感染细胞的质膜出芽的情形第62页/共104页6.1.3 逆转录病毒会将宿主

10、序列在细胞间转送逆转录病毒会将宿主序列在细胞间转送第63页/共104页第64页/共104页6.2 Three classes of retroposons第65页/共104页第66页/共104页病毒超家族病毒超家族(Viral superfamily)非病毒超家族非病毒超家族(Nonviral superfamily) 不编码不编码有转座功能的蛋白质有转座功能的蛋白质 可能源于可能源于细胞转录的细胞转录的RNA第67页/共104页6.2.1 酵母酵母Ty (Yeast Ty elements )第68页/共104页第69页/共104页第70页/共104页第71页/共104页Ty element

11、s generate virus-like particlesVirus like particle第72页/共104页6.2.2 果蝇果蝇( (D. melanogaster)中的中的copiacopia反座子反座子第73页/共104页copia读码框读码框: 4227 bp，与逆转录病毒的与逆转录病毒的 gag和和pol读码框读码框同源同源; 不含不含env 同源序列。同源序列。第74页/共104页6.2.3 LINES第75页/共104页第76页/共104页6.2.4 Non-viral transposition: SINES第77页/共104页RNA第78页/共104页6.2.5 N

12、on-viral transposition: processed pseudogene（加工假基因加工假基因） 第79页/共104页第80页/共104页七、转座的遗传学效应及应用七、转座的遗传学效应及应用第81页/共104页 Blood-clotting gene mutation by insertion of transposon第82页/共104页Queen Victorias Family第83页/共104页X-chr linked, recessive第84页/共104页第85页/共104页转座子切离所造成的序列变异转座子切离所造成的序列变异 第86页/共104页转座子引起的转座子

13、引起的DNA缺失缺失4.4.引起染色体结构变异；引起染色体结构变异；第87页/共104页转座子引起的转座子引起的DNA倒位倒位第88页/共104页第89页/共104页双转座子插入所引起的外显子混编示意图双转座子插入所引起的外显子混编示意图第90页/共104页第91页/共104页第92页/共104页第93页/共104页第94页/共104页补充补充第95页/共104页许田许田第96页/共104页本章总结本章总结第97页/共104页插入序列插入序列(IS)复合转座子复合转座子(composite transposon) 最简单的转座子，只编码最简单的转座子，只编码转座酶。转座酶。 两端有两端有反向重

14、复序列反向重复序列 插入位点插入位点,IS 两侧总有短的两侧总有短的正向重复正向重复 带有某些带有某些抗药性基因抗药性基因（或其他宿主基因）（或其他宿主基因） 两翼往往是相同或同源的两翼往往是相同或同源的IS序列序列第98页/共104页玉米的玉米的Ac-Ds系统系统、果蝇的果蝇的P P因子因子6.6.转座的遗传学效应转座的遗传学效应 靶位点形成正向重复序列靶位点形成正向重复序列 引起插入突变；引起插入突变； 转座子从原位点切离转座子从原位点切离 产生新的基因；产生新的基因； 改变染色体结构；改变染色体结构； 调节基因活性的开关调节基因活性的开关 引起生物进化。引起生物进化。 标记目的基因标记目

15、的基因 作为基因工程的载体作为基因工程的载体第99页/共104页(1) Genome Structure （） 调节和调节和启动转录启动转录 LTR gag pol env LTR核心蛋白质核心蛋白质(Nucleoprotein core)编码逆转录编码逆转录酶和整合酶酶和整合酶(integrase)编码病毒外壳编码病毒外壳蛋白质蛋白质(Envelope)第100页/共104页(2) Lifecycle of retrovirus（） Reverse transcriptionIntegrationTranscriptionPackaging负链负链DNA正链正链DNAProvirus(原病毒原病毒)正链病毒正链病毒(3)逆转录病毒会将宿主序列在细胞间转送逆转录病毒会将宿主序列在细胞间转送第101页/共104页(4)Three classes of retroposons第102页/共104页第103页/共104页