谈谈改变传统观念的转座因子

在五十年代前,人们一直认为每一基因组的 DNA是固定的,包括位置固定、数目固定。转座因子的发现修正了这一观念。现在人们认识到基因组中的某些成分的位置常常是不固定的,一种生物的基因组大小或基因的数目也并非绝对不变。这种位置不固定的成分乃是转座因子。转座因子(transpos-able element)是细胞中能够改变自身位置的一段 DNA 序列。转座因子改变位置的行为称转座(transposition),转座可以发生在同一染色体的不同位置之间,不同的     

转座子衍生基因的演变途径及对生物生长发育的影响

转座子(transposable elements,TEs)是指在基因组上能从同一条染色体的一个位置转移到另一个位置或者从一条染色体转移到另一条染色体上的一段DNA序列。广泛存在于基因组中的转座子通过复制、动员、重组基因片段以及修改原基因结构形成的新基因,被称为转座子衍生基因。该文综述了转座子衍生基因与转座子和常规基因的异同以及转座子衍生基因的演变途径,归纳了转座子衍生基因对宿主基因进化,以及对生物生长发育的影响。     

Mutator转座子及MULE在植物基因与基因组进化中的作用

Mutator（Mu）转座子是植物中已发现的转座最活跃的转座子,其高的转座频率及趋向于单拷贝功能基因转座的特性,使该转座子成为玉米功能基因克隆的主要方法.Mu转座子的同源类似因子广泛存在于被子植物基因组中,而且同一基因组中往往具有多种变异类型.它不仅具有其他DNA转座子在基因和基因组进化中的普遍作用,而且具有能够承载基因组内功能基因和基因片段的载体功能,这种载体Mu转座子（Pack-MuLEs）能够在基因组内移动众多的基因片段,从而对基因和基因组进化产生作用.Mu转座子的同源序列发生在水稻与狗尾草之间的水平转移提供了高等植物核基因水平转移的首个例证.对Mu转座子的了解促进了我们对动态基因组概念的认识.文章对Mutator转座子的发现、转座特征、基因标签应用等的研究进展进行了综述,对Mu转座子家族的同源序列进行了分类,讨论了该转座子在基因组进化中的作用,分析了应加强研究的问题.     

α-氨基苄青霉素抗性转座子Tn2在E.coli K12乳糖操纵子Z基因中的插入区域特异性

转座子Tn2是大肠杆菌质粒RSF 1030上一段带有α-氨基苄青霉素抗性基因的DNA序列。这段序列具有转座能力,它能通过不同于一般的DNA重组机理从一个复制子转座到另一个复制子。已知,噬菌体Mu,插入序列IS1、IS2、IS3和抗药性转座子TnA、Tn5、Tn9、Tn10等均能使被插入的基因发生突变。已有报道,不同的转座子在E.coli K12乳糖操纵子Z基因中的插入模式不同。Mu噬菌体在Z基因     

转座子标签法克隆基因的改进——sAc/Ds双系统法

1　转座子及转座子标签法克隆基因基因标签法克隆植物组织中的基因是较为常用的一种方法 ,T-DNA和转座子均可作为基因标签。转座子最早由美国的细胞遗传学家 Mc-clintock在玉米中发现 ,它是指基因组中一段特定 DNA片段 ,能在转位酶的作用下从基因组的一个位点转移到另一个位点。转座子不仅能在本基因组中转座 ,也能转入其它植物的基因组中。转座的结果是使被转入的基因失活 ,从而有效地诱导产生表型突变株。然后构建一个对应于突变株的基因库 ,用作标签的转座子作为探针从基因库中筛选相对应的克隆 ,分离得到相对应于变异的基因 ,这就是…     

piggyBac转座子在牛基因组的整合位点及特征分析

piggyBac(PB)转座子作为一种遗传工具被广泛应用于多个物种的转基因及插入突变研究, 目前PB转座子在牛中的相关研究还较少。为了获得PB转座子在牛基因组中的整合位点, 总结其转座特征, 文章构建了PB[CMV-EGFP]和pcDNA-PBase二元转座系统, 利用细胞核电转技术共转染牛耳组织成纤维细胞, 经G-418筛选, 获得了稳定转染EGFP的转基因细胞系; 提取细胞基因组DNA, 利用基因组步移技术扩增PB转座子5′ Bac区插入位置的DNA序列; 通过与牛基因组序列进行BLAST比对, 得到PB转座子在牛基因组中的插入位点。文章共获得了8个有效的整合位点, 但仅有5个位点定位到染色体1、2、11和X染色体上。序列分析表明：在牛基因组中, PB转座子可特异性的插入到“TTAA”位置, 并整合到基因间的非调控区; 分析整合位点“TTAA”相邻一侧的5个碱基组成, 发现PB转座子5′端倾向于插入到GC(62.5%)碱基富集区。该研究表明, PB转座子可以在牛基因组中发生转座, 获得的整合位点信息为利用PB转座子在牛上开展遗传学研究提供了理论参考。     

Mutator超家族转座子研究进展

转座子是一类可以在基因组中不同遗传位点间移动的DNA序列,在其转移过程中有时会伴随自身拷贝数的增加。作为基因组的重要组成部分,转座子可以通过多种方式影响宿主基因及基因组的结构与功能,进而在宿主的演化过程中扮演重要角色。目前依据转座过程中间体类型的不同可以将其分为I类转座子和II类转座子。Mutator超家族转座子是20世纪70年代在玉米(Zea may L.)中发现的一类特殊的转座子,其属于II类转座子,广泛存在于真核生物基因组中,包含遗传特征明晰可分的众多转座子家族。此外,该超家族转座子转座频率高,倾向于插入基因富含区及低拷贝序列区,可快速产生大量新的突变体,目前已被广泛应用于正向及反向遗传学研究。本文结合近年来相关研究结果,围绕Mutator超家族转座子的分类组成、结构特征、转座机制、插入偏好、靶位点重复序列以及玉米自主性MULEs元件展开综述,并对转座子研究面临的问题及未来研究方向进行了探讨,旨在与研究领域内的同行探讨相关研究的可能突破点、未来发展方向及可能产生的重大影响。     

植物基因工程中的转座子标签

195 1年ＢａｒｂａｒａＭｃｌｉｎｔｏｃｋ首先在玉米中发现了控制元件 ,后来命名为转座元件或转座子 (ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ)。转座子是基因组中一段可移动的ＤＮＡ序列 ,可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。这一元件不仅可用于分析生物遗传进化上分子作用引起的一些现象 ,还为基因工程和分子生物学研究提供了强有力的工具 ,可以在不了解基因产物的生化性质和表达模式的情况下 ,分离克隆植物基因 ,即转座子标签 (ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎｔａｇｇｉｎｇ) ,又称为转座子示踪法。其原理是利用转座子的…     

垃圾基因对卵和早期胚胎发育的影响

哺乳动物的基因组很可能有充分理由来坚持大量收集科学家称谓的垃圾基因 .根据 2 0 0 4年 10月的DevelopmentalCell上一篇报道 ,在这些垃圾基因中有某些可以调控卵子及早期胚胎的基因表达 .哺乳类基因组中总共约有 1 3是由长的、重复的DNA序列组成的 ,其称为逆转录转座子 .研究     

高等植物helitron转座子的研究进展

作为重复序列的一种主要类型,转座子在高等植物基因组中具有相当丰富的DNA含量,在改变基因结构、调节基因表达、影响基因组进化,以及创造新基因的过程中扮演着重要的角色。Helitron转座子是DNA转座子的一种,在转座过程中经常捕获基因或基因片段,以及插入到基因附近或基因内部,因此在改变基因组构成、影响基因组的进化过程以及改变基因型和表型等方面起着重要作用。该文对国内外近年来有关植物基因组中helitron转座子的结构特征、鉴定和分类方法、基因组中的含量和在染色体上的分布,以及转座扩增和基因片段的捕获等方面的研究进展进行了综述,并对helitron转座子研究过程中存在的问题进行了讨论,对今后helitron相关的研究进行了展望。     

细菌转座子及其在基因工程中的应用

一、什么叫转座子 转座子是一种能在细胞内不同DNA间转移的DNA序列。在本世纪40年代,美国遗传学家B.McClintok就在玉米中发现了这种遗传因子,她发现玉米的有些基因活性是受一些能在不同染色体间运动的遗传因子所控制的。     

转座子与转座子相关的非编码小RNA

转座子是一种在真核生物基因组中大量存在的可移动DNA序列。非编码小RNA具有广泛的生物学功能,能够在不同层面影响基因的表达。在许多真核生物基因组中,转座子是非编码小RNA的重要来源。最近的一些研究发现,转座子和其衍生非编码小RNA在基因调控中发挥着重要作用,但是国内相关的综述却较少。所以该文从转座子与其衍生的非编码小RNA的关系,这些小RNA在基因组和生物进化中扮演的角色两方面,对现阶段关于转座子和非编码小RNA的相关研究成果进行综述。     

《中国大百科全书生物学》卷遗传学条目—转座因子

转座因子（transposable element） 细 胞中能改变自身位置的一段脱氧核塘核酸(DNA）序 列。转座因子改变位置（例如从染色体上的一个位置 转移到另一个位置,或者从质粒转移到染色体上）的行 为称为转座。 第一个转座因子是四十年代美国遗传学家B.麦 克林托克在玉米中发现的解离因子（见位置效应）。现 在证明果蝇、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae）与大 肠杆菌(Escherichia codi等的染色体以及多种细菌质 粒上也都有不同类别的转座因子存在,不但某些噬菌 体DNA本身就是转座因子,而且有些致癌的RNA病 毒的前病毒也具有细菌转座子的结构。     

苏云金芽孢杆菌HS66的转座因子分析

移动遗传因子普遍存在于苏云金芽孢杆菌(Bt)基因组中,而且大部分位于Bt毒素基因两侧附近,与Bt毒素基因进化和转移密切相关。本研究完成了一株对鳞翅目昆虫表现出很强的杀虫活性的Bt菌株HS66的基因组序列草图测定,并利用本地BLAST软件和ISFinder软件,进行了插入序列和转座子序列的查找及基本信息的汇总,结果表明Bt HS66基因组序列含有丰富的插入序列和转座子序列。转座因子分析是整个Bt HS66基因组分析过程中的重要的一环,后续工作中若定位移动因子在染色体及质粒序列的位置,对解析转座因子功能,帮助预测相关杀虫基因信息,以及全面理解Bt HS66基因组将有极大的帮助。     

昆虫的转座子及其功能

转座子是一类散布在基因组中序列重复的DNA片段,它们可以通过特定转座酶在基因组中移动.目前测序的真核生物基因组的结果都显示转座子占基因组中相当大的一部分.目前对于转座子功能的研究主要集中在产生新功能、修饰染色质、保护生殖细胞,以及参与基因组的协同进化上.随着对其功能研究的深入,利用转座子转座能力开发的转基因系统可以改造物种的遗传性状.此外转座子还可以作为一个标尺用以分析物种进化关系.     

16个完整基因组中核糖体蛋白基因排列顺序保守性的研究

在16个完整基因组中,对70个核糖体蛋白基因的排列顺序进行了分析.这些基因在每个基因组中平均构成9～14个操纵子.结果显示:(1)L3和L14操纵子中包含的20多个核糖体蛋白的排列顺序在古细菌和真细菌这两个不同界的基因组中都非常保守;(2)有些操纵子结构分别是真细菌或古细菌所特有的;(3)在每一界中,有些操纵子中的核糖体蛋白的基因排列顺序在不同的物种中存在一定的差异,这种差异可以用来推测物种之间的亲缘关系.这种方法为研究古老物种的起源和进化提供了一条新途径.     

植物CACTA转座子的研究进展

转座子是染色体上可移动的DNA序列,根据转座机制可将其分为：通过RNA中间体进行转座的逆转录座子（Retrotransposon）和通过DNA中间体进行转座的转座子（Transposon）。En／Spm家族转座子是后者中的一类,它的末端反向重复序列（Terminal inverted repeats,TIRs）具有保守的5个碱基CACTA,所以通常又称为CACTA转座子。除此之外,其靶位点一般为3bp的同向重复（Target site duplication,TSD）;亚末端区域分布着若干正向或反向的重复序列（Subterminal repeat,STR）。迄今为止,CACTA转座子仅发现于植物基因组。过去一直认为由于其相对保守的转座机制而拷贝较少,但最近研究发现,该因子多拷贝存在于某些禾本科植物基因组中。由于该家族在基因组中分布的广泛性,具有用作分子指纹的应用前景。本文就其结构、转座机制和应用前景等做一综述。     

DNA插入引起质粒四环素抗性的恢复

插入序列(IS)是一种能在细胞内从一个基因组转座到另一个基因组的DNA序列,是转座子的一种,它们不编码任何可检测的性状,只有从它们插入某一个基因时所引起的极性效应才知道它们的存在。根据W.Arber的预测,大肠杆菌细胞中存在着一定数目的插入序列,它们在染色体进化,基因调控中有一定作用。在已知插入序列中,IS2较为特殊,当它们以一种方向插入一个基因组时,能加强所在基因的表达,即有启动子作用;以另一种方向插入时,有极性效应,这如同一个基因表达的开关。为了研究插入序列在基因表达中的作用,我们利用一个自己构建的杂合质粒作为插入序列的接受者,检查了用四环素的抗性的恢复作为选择标记的大肠杆菌细胞中具有启动子功能的插入序列,现将结果报道如下。     

大肠杆菌基因组中存在Era亲和蛋白的基因

构建了一个大肠杆菌基因组DNA λ ZAP表达文库,以Dig标记的Era为探针,从4×10⁴噬斑中筛选到一个与探针呈特异结合的噬斑,说明大肠杆菌基因组中确有Era亲和蛋白基因存在.将该噬菌体中插段DNA前800 bp的测序结果与1996年底完成的大肠杆菌基因组全序列作同源性比较,发现该插段序列位于大肠杆菌基因组的第267 section.     

真核生物转座子鉴定和分类计算方法

重复序列是真核生物基因组的重要组成成分,根据其序列特征及在基因组中的存在形式,可以进一步分为串联重复、片段重复和散在重复。其中,散在重复大多起源于转座子。根据转座介质的不同,转座子又可分为DNA和逆转录转座子。转座子的转座和扩增对基因的进化和基因组的稳定具有显著的影响;同时与其他类型的重复序列相比,转座子的结构和分类更为复杂多样,使得对转座子的鉴定和分类更为复杂和困难。鉴于此,文章简要概括了转座子的功能及分类,总结了真核生物转座子鉴定、分类和注释的3个步骤:(1)重复序列库的构建;(2)重复序列的校正和分类;(3)基因组注释。着重介绍了每一步骤所采用的不同计算方法,比较了不同方法的优缺点。只有把多种方法结合起来使用才能实现全基因组转座子的精确鉴定、分类和注释,这将为转座子的全基因组鉴定和分类提供借鉴意义。