苹果Ty1-copia类逆转座子家族鉴定及特性分析

根据逆转座子RT保守序列设计引物,利用PCR方法从苹果'嘎拉'中克隆了20条RT片段,分析苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子家族特性及进化关系.结果显示,20条逆转录酶保守序列表现出了高度的异质性.结合已报道的37条苹果Ty1-copia类逆转座子RT片段,构建了系统发育树,发现家族1、3和4中具有转座活性的逆转座子的可能性较大;序列分析表明,Ty1-copia类逆转座子是苹果基因组内序列重组的热点.用RT序列为探针进行Southern杂交,发现苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子拷贝数高、分布广泛.研究结果为进一步分离具有转座活性的苹果Ty1-copia类逆转座子及其人工诱导芽变奠定了基础.     

不结球白菜Tyl-copia类逆转座子序列的克隆及表达

参照Tyl-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,分别从10个不结球白菜（Brassica campestris ssp．chinensis）品种的全基因组中均扩增出260bp左右的目标条带。将目的条带回收、克隆和测序后进行分析,DNAstar分析发现,这些序列存在高度的异质性,28个核苷酸序列变化范围为224～278bp,同源性范围为16．7％～83．0％。28条序列通过核苷酸聚类分为8个家族。推导氨基酸序列有移框突变、终止子突变或二者兼有;与已登录的不同物种同一类型逆转录酶氨基酸系统进化树分析表明,不结球白菜Tyl-copia类逆转座子与芥菜型油菜、拟南芥、芜菁、甜菜可能有共同的起源。半定量和实时定量PCR检测表明,水杨酸（salicylicacid）和Peronospora parasitica均能激活不结球白菜Tyl-copia类逆转座子,逆转座子在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病原菌的抗性。     

节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶序列的克隆及比对

对8个节瓜（Benincasa hispida var.chieh-qua How）品系基因组DNA中的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列进行扩增,并对品系A39FA的29个克隆产物的核苷酸序列及翻译的氨基酸序列的系统进化和同源性进行了分析,还对29条氨基酸序列进行了比对。扩增结果表明：8个节瓜品系的基因组DNA中均包含长度约260 bp的逆转录酶核苷酸片段;从品系A39FA中获得的29条Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列（CqRt1至CqRt29）的长度为247~267 bp,同源率为46.2%~98.1%,而它们的氨基酸序列同源率为26.7%~98.8%。序列分析结果表明：节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列中碱基A、T、G和C的数量分别为65~96、47~92、45~74和32~49,所有序列均富含碱基A和T,AT/GC比为1.35~2.33;缺失突变是造成节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列长度差异的主要因素,在序列长度和碱基组成方面的明显差异表明节瓜Ty1-copia类逆转座子逆转录酶核苷酸序列具有高度异质性。翻译后的氨基酸序列中有21条序列存在终止密码子突变、12条序列存在移框突变,表明Ty1-copia类逆转座子是节瓜基因组内序列重组的热点。通过聚类分析可将29个逆转录酶核苷酸序列分为5个家族（Family）,分别包括16、4、4、4和1条序列,其中Family 1可能是具有转座活性的逆转座子家族,但存在转录活性的逆转录酶序列仅占全部序列数量的20.69%。将每一家族中的1~2条序列与其他15种植物的Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的氨基酸序列进行比对,显示出较高的同源性。研究结果表明：节瓜与其他植物的Ty1-copia类逆转座子可能有相同起源,而且Ty1-copia类逆转座子可在不同类群间横向传递。     

不结球白菜Ty1-copia类逆转座子序列的克隆及表达

参照Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,分别从10个不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)品种的全基因组中均扩增出260 bp左右的目标条带. 将目的条带回收、克隆和测序后进行分析,DNAstar分析发现,这些序列存在高度的异质性,28个核苷酸序列变化范围为224～278 bp,同源性范围为16.7%～83.0%.28条序列通过核苷酸聚类分为8个家族.推导氨基酸序列有移框突变、终止子突变或二者兼有;与已登录的不同物种同一类型逆转录酶氨基酸系统进化树分析表明,不结球白菜Ty1-copia类逆转座子与芥菜型油菜、拟南芥、芜菁、甜菜可能有共同的起源.半定量和实时定量PCR检测表明,水杨酸(salicylic acid)和Peronospora parasitica均能激活不结球白菜Ty1-copia类逆转座子,逆转座子在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病原菌的抗性.     

水稻双子房突变体中类copia逆转座子同源序列的研究

以水稻双子房突变体的总ＤＮＡ为模板,用简并引物扩增类ｃｏｐｉａ逆转座子的逆转录酶区域。从ＰＣＲ产物中分离到代表３个不同的类ｃｏｐｉａ逆转座子的片段,其中两个在水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）品种“窄叶青８号”和“京系１７”间产生的多态性杂交带分别定位于水稻７条染色体的９个位点。Ｒ３３－８含大量的终止码,Ｒ３３－１及Ｒ３３－４为连续的编码区,推测的氨基酸序列含８１个氨基酸残基。Ｒ３３－１的拷贝     

白色念珠菌中逆转座子长末端重复序列的分布

白色念珠菌逆转座子长末端重复序列α、β、γ、k用作探针,对25株白色念珠菌进行Southem杂交分析,测定了α、β、γ、k在染色体中的分布.在SC5314菌株中,Northern杂交能检测到α、β、γ的转录产物,而且,它们的转录与培养条件相关,k则没有转录活性.我们的结果表明白色念珠菌中存在多种逆转座子,不同菌株之间这些逆转座子的数量与分布不同,这些逆转座子可用作分子标记物对白色念珠菌进行分析鉴定.     

白色念珠菌中逆转座子长末端重复序列的分布

白色念珠菌逆转座子长末端重复序列α,β,γ,κ用作探针,对25株白色念珠菌进行Southern杂交分析,测定了α,β,γ,κ在染色体中的分布,在SC5314菌株中,Northern杂交能检测到α,β,γ,的转录产物,而且,它们的转录与培养条件相关,κ则没有转录活性。我们的结果表明白色念珠菌中存在多种逆转座子,不同菌株之间这些逆转座子的数量与分布不同,这些逆转座子可用作分子标记物对白色念珠菌进行分析鉴定。     

逆转座子对灵长目动物基因组结构的影响

逆转座子(retroposon)是动物基因组中一类可移动的元件,它们首先通过转录产生一个RNA拷贝,然后利用逆转录酶将该RNA拷贝逆转录为c DNA后,再插入到基因组的新位点上。逆转座子在动物基因组中含量极为丰富,种类也很繁多,并随着动物进化在基因组中不断扩增。它们可通过形成插入突变、侧翼序列转导、基因逆转座、DNA断裂与修复、异常重组等机制对动物基因组结构的稳定性产生重要影响,并成为推动基因组进化的重要动力。本文综述了灵长目动物主要的逆转座子类型及其对基因组结构的影响方式,从而为深入理解逆转座子在灵长目动物基因组中的功能及灵长目动物的进化提供参考。     

逆转座子与生物遗传多样性

生物为了适应环境变化,需要遗传物质发生变化来为进化提供材料,在进化过程中遗传物质的变化方式主要包括突变和基因重排。对一个种群或个体来讲,在不同的环境或一定生活周期内的不同阶段,基因组存在着基因的差次表达,这种调控在核酸分子水平上主要是通过突变的基因重排水平实现,由此使得基因组成为一个动态变化的体系,使种群或个体的遗传多样性发生相应的变化。分子生物学中最惊人的发现之一是在基因组内存在着通过DNA转录为RNA后,再经逆转录成为cDNA并插入到基因组的新位点上的因子,被称为逆转座子。按照其结构特点以及所编码反转录蛋白因子的不同,可分为反转录转位因子,反转录子,反转录病毒,能编码反转录所需蛋白的因子,不能编码反转录所需蛋白的因子。逆转座子在转位过程中须以RNA作为中间体,RNA较易变异,且RNA聚合酶和逆转录酶均无校对功能,这就使得逆转座子具有高度变异性。逆转座子可通过遗传变异,基因重排或对基因表达的影响,导致生物遗传多样性的形成。逆转座子除了能够促进基因的流动性增加遗传多样性外,它们散布在基因组中,还能够成为进化的种子。     

不同地理种群二化螟Ty3/gypsy反转座子天冬氨酰蛋白酶（AP）基因序列的克隆与分析

【目的】Ty3/gypsy反转座子是广泛存在于生物体内的一类反转座子。反转座子上的天冬氨酰蛋白酶（aspartic protease, AP）基因是反转座子发生转座所需的一个重要基因。但由于该基因家族成员间变异较大,较难利用简并引物克隆得到该基因,所以对该基因家族成员的研究很少。【方法】本研究采用PCR方法克隆了二化螟Ty3/gypsy反转座子的AP基因序列,并对其序列特征和地理种群变异进行了分析。【结果】克隆获得的二化螟Chilo suppressalis （Walker）Ty3/gypsy反转座子中的AP基因具有独立的开放阅读框（open reading frame, ORF）,长528 bp,编码的蛋白含175个氨基酸残基（GenBank登录号：KF886014）。Conserved Domain Search在线工具分析显示,该蛋白中含有一个特异的Asp_protease_2保守功能域。从7个二化螟不同地理种群中共克隆获得70份AP基因拷贝。对同一基因座位上的AP序列多重比对分析,发现共存在46处碱基替换,其中碱基转换（transition）有31处,碱基颠换（transversion）有15处,70份拷贝中有69份拷贝是完整的ORF,能编码完整的蛋白。从碱基替换形式看,A→G的变异形式出现最多,有15处;其次是T→C的变异形式,有11处;其余的变异形式都很少。对比这7个不同地理种群,没有发现碱基的替换存在明显的地理区划差异。【结论】碱基的替换形式与二化螟所处的地理区域无明显相关性。本研究对于认识反转座子序列的变异特点有所帮助。     

Copia 类型反转录转座子在籽粒苋中的表现

利用籽粒苋为材料 ,通过PCR扩增、克隆研究了copia类型反转录转座子的反转录酶序列在籽粒苋中的表现 ,结果表明 :(1)反转录转座子在苋属的 30个品系中同时检测到 ,说明反转录转座子在籽粒苋的不同种中普遍存在 ;(2 )对野生苋 (A .quitensis)中克隆、序列分析 2 8个反转录转座子的反转录酶序列 ,碱基分析表明 ,它们存在高度异质性 ,不同的反转录酶序列均存在不同程度的碱基缺失突变和终止密码子的突变 ;(3)对 2 8个序列与已发表的一些不同物种 (如水稻、矮牵牛和果蝇等 )的同一类型序列聚类分析表明 ,存在于野生苋中的反转录转座子与来源于双子叶或单子叶植物的反转录转座子关系密切 ,它们与果蝇的copia因子和 1731因子可能具有相同的起源     

Retrotransposon evolution in diverse plant genomes

Retrotransposon or retrotransposon-like sequences have been reported to be conserved components of cereal centromeres. Here we show that the published sequences are derived from a single conventional Ty3-gypsy family or a nonautonomous derivative. Both autonomous and nonautonomous elements are likely to have colonized Poaceae centromeres at the time of a common ancestor but have been maintained since by active retrotransposition. The retrotransposon family is also present at a lower copy number in the Arabidopsis genome, where it shows less pronounced localization. The history of the family in the two types of genome provides an interesting contrast between "boom and bust" and persistent evolutionary patterns.