DNA重組PPT課件

1 DNA重組對(duì)生物進(jìn)化起著關(guān)鍵的作用 生物進(jìn)化是生物隨時(shí)間發(fā)生變化和多樣化的過程 生物進(jìn)化以不斷產(chǎn)生可遺傳的變異為基礎(chǔ) 首先有突變和重組 由此產(chǎn)生遺傳的變異 然后才有遺傳漂變 geneticdrift 和自然選擇 naturalselection 才有進(jìn)化 可遺傳變異的根本原因是突變 然而 突變的機(jī)率很低 而且多數(shù)突變是有害的 2 此外 DNA重組還參與許多重要的生物學(xué)過程 它為DNA損傷或復(fù)制障礙提供修復(fù)機(jī)制 某些病毒利用重組將自身的DNA整合到宿主細(xì)胞的DNA中 在基因工程的實(shí)驗(yàn)技術(shù)中 同源重組可用來進(jìn)行遺傳作圖 geneticmapping 基因敲除 geneknockout DNA重組包括同源重組 homologousrecombination 位點(diǎn)專一性重組 site specificrecombination 和轉(zhuǎn)座重組 transpositionrecombination 等類型 以下分別介紹 3 6 1同源重組 同源重組又稱一般性重組 同源重組發(fā)生在DNA的同源序列之間 真核生物非姊妹染色單體的交換 姊妹染色單體的交換 細(xì)菌及某些低等真核生物的轉(zhuǎn)化 細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo) 接合等都屬于這 類型 Holliday對(duì)遺傳重組的可能機(jī)制成功提出了一個(gè)模型予以說明 在分子水平上了解重組過程是在細(xì)菌的研究中加以解決的 4 同源重組的條件 1 在進(jìn)行重組的交換區(qū)域含有完全相同或幾乎完全相同的核苷酸序列 2 兩個(gè)雙鏈DNA分子之間需要相互靠近 并發(fā)生互補(bǔ)配對(duì) 3 需要特定的重組酶 recombinase 催化 但重組酶對(duì)堿基序列無特異性 4 形成異源雙鏈 heteroduplex 5 發(fā)生聯(lián)會(huì) synapsis 5 聯(lián)會(huì) synapsis 亦稱配對(duì) 指同源染色體兩兩配對(duì) 在細(xì)胞減數(shù)分裂前期的偶線期 來自父本和母本的同源染色體 兩兩靠攏進(jìn)行準(zhǔn)確的配對(duì) 形成四分體 即一對(duì)染色體含有四條染色單體 但僅有兩個(gè)著絲點(diǎn) 是減數(shù)分裂的重要特征 聯(lián)會(huì)是在減數(shù)分裂的偶線期兩條同源染色體側(cè)面緊密相貼并進(jìn)行配對(duì)的現(xiàn)象 聯(lián)會(huì)染色體間的配對(duì)是專一性的 可以同時(shí)發(fā)生在分散的幾個(gè)點(diǎn)上 6 6 1 1同源重組的分子機(jī)制6 1 1 1Holliday模型兩條同源DNA分子彼此并排對(duì)齊 相互配對(duì)DNA中兩個(gè)方向相同的單鏈在DNA內(nèi)切酶的作用下 在相同位置上同時(shí)切開 在切口處發(fā)生鏈的交換 形成所謂的Holliday結(jié)構(gòu) Hollidaystructure 分支點(diǎn)可以發(fā)生移動(dòng) 稱為分支遷移 branchmigration 分支遷移的結(jié)果是在兩個(gè)DNA分子中形成異源雙鏈區(qū) heteroduplex 一個(gè)DNA分子的一條鏈上的一部分序列轉(zhuǎn)移到另一個(gè)DNA分子中 7 Synapsedchromatids 8 Recombinationjoint HeteroduplexDNA 9 10 11 AB A B AB A B Holliday連接的分離有兩種方式 12 重組產(chǎn)物如果切開的鏈與原來斷裂的是同一條鏈 見Holliday模型左邊的產(chǎn)物 重組體含有一段異源雙鏈區(qū) 其兩側(cè)來自同一親本DNA 稱為片段重組體 patchrecombinant 但如切開的鏈并非原來斷裂的鏈 模型右邊產(chǎn)物 重組體異源雙鏈區(qū)的兩側(cè)來自不同親本DNA 稱為拼接重組體 splicerecombinant 13 14 patchrecombinants 15 圖6 1同源重組的Holliday模型 16 圖6 2電鏡下的Holliday連接 17 6 1 1 3雙鏈斷裂模型一個(gè)DNA分子上兩條鏈的斷裂才啟動(dòng)了鏈的交換 產(chǎn)生斷裂的雙鏈稱為受體雙鏈 recipientduplex 不產(chǎn)生斷裂的稱為供體雙鏈 donorduplex 18 雙鏈斷裂模型 19 圖6 3同源重組的雙鏈斷裂模型 受體雙鏈發(fā)生斷裂 產(chǎn)生切口 外切酶作用導(dǎo)致產(chǎn)生具有3 單鏈末端的空隙 一個(gè)自由的3 端入侵供體雙鏈同源區(qū) 形成異源雙鏈 供體的一條鏈被取代 產(chǎn)生D環(huán) 由入侵的3 端引發(fā)的DNA修復(fù)合成導(dǎo)致D環(huán)延伸 D環(huán)最終擴(kuò)大到覆蓋受體雙鏈的整個(gè)空隙 新合成的DNA由被入侵的DNA雙鏈作為模板 當(dāng)供體雙鏈被取代的鏈到達(dá)受體雙鏈空隙的另一側(cè) 它將和空隙末端的另一個(gè)3 單鏈末端退火 于是被取代的單鏈提供了序列 填補(bǔ)了受體雙鏈一開始被切除的序列 20 6 2位點(diǎn)特異性重組位點(diǎn)特異性重組是指發(fā)生在DNA特異性位點(diǎn)上的重組 參與重組的特異性位點(diǎn)需要專門的蛋白質(zhì)識(shí)別和結(jié)合 盡管在許多情況下 它也需要在重組位點(diǎn)具有同源的堿基序列 但同源的堿基序列較短 位點(diǎn)特異性重組既可發(fā)生在2個(gè)DNA分子間 也可以發(fā)生在1個(gè)DNA分子內(nèi)部 前一種情況通常會(huì)導(dǎo)致2個(gè)DNA分子間發(fā)生整合或基因發(fā)生重復(fù) 而后一種情況則可能導(dǎo)致缺失或倒位 21 圖6 10缺失性位點(diǎn)特異性重組和倒位式位點(diǎn)特異性重組圖解 22 位點(diǎn)特異性重組的功能包括 1 調(diào)節(jié)噬菌體DNA與宿主染色體DNA的整合 2 調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá) 3 調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育期間程序性的DNA重排 噬菌體感染大腸桿菌后 其DNA通過兩端的cos位點(diǎn)自我環(huán)化 噬菌體必須在裂解途徑和溶原途徑之間做出選擇 如果是裂解途徑 噬菌體會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)通過滾環(huán)復(fù)制大量增殖 并導(dǎo)致宿主裂解 如果是溶原途徑 噬菌體DNA就通過位點(diǎn)特異性重組整合到宿主染色體中 進(jìn)入到原噬菌體狀態(tài) 噬菌體的位點(diǎn)特異性重組 是指 噬菌體基因組整合到宿主菌基因組上成為原噬菌體的過程 也包括原噬菌體從宿主菌基因組上獨(dú)立出來的過程 23 l噬菌體的基因組通過att位點(diǎn)整合到細(xì)菌染色體 這是一種典型的位點(diǎn)特異性重組過程 大腸桿菌有高度特異性的位點(diǎn)attB供 噬菌體整合 位于gal和bio操縱子之間 長(zhǎng)度為30bp 其中含有15bp保守區(qū)O GCTTTTTTATACTAA attB可記為BOB 噬菌體的重組位點(diǎn)為attP POP 其中也有與大腸桿菌相同的保守區(qū)O 24 圖6 11 噬菌體的位點(diǎn)特異性整合 參與 噬菌體整合的重組蛋白包括1種由噬菌體編碼的整合酶Int和1種宿主蛋白IHF 兩種蛋白質(zhì)結(jié)合在P臂和P 臂上 促使attP和attB的15bp保守序列能正確地排列 Int催化了重組過程的所有反應(yīng) 包括一段7bp的分支遷移 重組導(dǎo)致了整合的原噬菌體兩側(cè)各成為1個(gè)附著點(diǎn) 左邊的attL為BOP 右邊的attR為POB 25 圖6 12 噬菌體重組整合或切除時(shí)切點(diǎn)的序列 26 溶源性細(xì)菌 lysogen 溶菌周期 lysis 原噬菌體 27 6 3轉(zhuǎn)座重組轉(zhuǎn)座重組指DNA上的核苷酸序列從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置的現(xiàn)象 發(fā)生轉(zhuǎn)位的DNA片段稱為轉(zhuǎn)座子 transposons 或可移位的遺傳元件 mobilegeneticelements MGE 跳躍基因 jumpgene 轉(zhuǎn)座重組的靶序列與轉(zhuǎn)座子序列之間不需要有同源性 接受轉(zhuǎn)座子的靶位點(diǎn)絕大多數(shù)是隨機(jī)的 但也可能具有一定的傾向性 如存在一致序列或熱點(diǎn) 28 轉(zhuǎn)座重組可導(dǎo)致突變 也可能改變基因組DNA的量 轉(zhuǎn)座子的插入可改變附近基因的活性 如果插入到一個(gè)基因的內(nèi)部 很可能導(dǎo)致基因的失活 如果插入到基因的上游 又可能導(dǎo)致基因的激活 人 小鼠和水稻的基因組大概有40 的序列由轉(zhuǎn)座子衍生而來 但在低等的真核生物和細(xì)菌內(nèi)的比例較小 約占1 5 這說明轉(zhuǎn)座子在從低等生物到高等生物的基因和基因組進(jìn)化過程中曾發(fā)揮過十分重要的作用 29 圖6 14轉(zhuǎn)座子對(duì)基因X的可能影響 30 6 3 1原核生物的轉(zhuǎn)座子首先發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)座子是插入序列 IS 因其插入使靶點(diǎn)處基因失活而被發(fā)現(xiàn) IS能從DNA的一個(gè)位點(diǎn)插入到另一個(gè)位點(diǎn) 導(dǎo)致靶位點(diǎn)基因以及和靶位點(diǎn)基因在同一個(gè)操縱子內(nèi) 但位于靶位點(diǎn)基因下游的基因表達(dá)受阻 此現(xiàn)象稱為極性效應(yīng) 31 6 3 1 1第一類轉(zhuǎn)座子IS IS是最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座因子 IS元件是細(xì)菌染色體和質(zhì)粒的正常組成部分 最早被鑒定的轉(zhuǎn)座元件是細(xì)菌操縱子中的自主插入序列 插入序列是最小的轉(zhuǎn)座因子 IS的大小范圍是768bp 7 5Kb 但大部分小于2 5Kb IS元件是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單位 每個(gè)元件只編碼為自身轉(zhuǎn)座所需要的蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)座酶 IS元件的末端為短的反向末端重復(fù)序列 invertedterminalrepeats 通常這兩個(gè)拷貝密切相關(guān) 但并不完全一樣 反向重復(fù)為轉(zhuǎn)座酶識(shí)別所需 通常重復(fù)序列長(zhǎng)度為15 25bp 轉(zhuǎn)座后靶部位變成兩個(gè)正向重復(fù)序列 32 圖6 15第一類轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu) 33 圖6 16第一類轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座機(jī)制 34 6 3 1 2第二類轉(zhuǎn)座子稱為復(fù)雜轉(zhuǎn)座子 complextransposon 含有轉(zhuǎn)座酶基因 解離酶 resolvase 基因以及抗生素抗性基因 兩端為反向重復(fù) 無插入序列 轉(zhuǎn)座后導(dǎo)致約5bp長(zhǎng)的靶位點(diǎn)序列重復(fù) 導(dǎo)致轉(zhuǎn)座子兩側(cè)產(chǎn)生直接重復(fù)序列 35 6 3 1 3第三類轉(zhuǎn)座子稱為復(fù)合型轉(zhuǎn)座子 compositetransposon 由2個(gè)IS和一段帶有抗生素抗性或其他毒性抗性的間插序列組合而成 其中的2個(gè)IS位于轉(zhuǎn)座子的兩側(cè) 具有相同或相反的方向 36 復(fù)合型轉(zhuǎn)座子很可能是通過一個(gè)插入序列的拷貝插在附近區(qū)域而形成的 兩個(gè)插入序列中間夾著一段序列即可構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)座單位 每個(gè)插入序列兩端為反向重復(fù) 因此 無論兩插入序列處于正向還是反向位置 作為轉(zhuǎn)座單位其兩端均有可被轉(zhuǎn)座酶識(shí)別的反向重復(fù)序列 37 如果兩個(gè)插入序列正好位于抗性基因兩側(cè) 該轉(zhuǎn)座單位攜帶的性狀對(duì)宿主細(xì)胞是有利的 因而具有選擇優(yōu)勢(shì) 復(fù)合型轉(zhuǎn)座子的兩個(gè)插入序列以正向或反向 更常見 位于兩端 它們的序列可以不完全相同 有時(shí)只有一個(gè)插入序列具有轉(zhuǎn)座活性 另一個(gè)已在多次傳代中失去活性 38 6 3 1 4第四類轉(zhuǎn)座子最典型的為Mu噬菌體 它是大腸桿菌的一種溫和噬菌體 具有裂解和溶原特征生長(zhǎng)周期 在溶原期 其DNA通過轉(zhuǎn)座方式整合到宿主DNA中 在其復(fù)制時(shí) 通過復(fù)制型轉(zhuǎn)座隨機(jī)插入到宿主DNA的其他區(qū)域 很容易誘發(fā)宿主細(xì)胞的各種突變 因此被稱為mutator Mu噬菌體DNA為38kb的線性雙鏈 兩側(cè)缺乏IR序列 其基因組的20多個(gè)基因只有A和B基因與轉(zhuǎn)座有關(guān) Mu噬菌體的轉(zhuǎn)座可引起靶位點(diǎn)序列產(chǎn)生重復(fù) 39 與必須整合到宿主染色體特定位置上的一般溫和噬菌體不同 Mu噬菌體并沒有一定的整合位置 與其他溫和性噬菌體的差別 其基因組不論在進(jìn)入裂解周期或處于溶源狀態(tài)都可隨機(jī)整合到宿主染色體的任何位置 且游離的和已整合的基因次序是相同的 與IS和Tn兩種轉(zhuǎn)座因子相比 Mu噬菌體的分子量最大 38kb 它含有20多個(gè)基因 Mu噬菌體引起的轉(zhuǎn)座可以引起插入突變 其中約有2 是營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變 40 圖6 19Mu噬菌體DNA的結(jié)構(gòu) 41 6 3 2真核生物的轉(zhuǎn)座子早在20世紀(jì)40年代 美國(guó)遺傳學(xué)家McClintockB在研究玉米的遺傳因子時(shí)發(fā)現(xiàn) 某些基因活性受到一些能在不同染色體間轉(zhuǎn)移的控制因子 controllingelement 所決定 這一發(fā)現(xiàn)與當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的遺傳學(xué)觀點(diǎn)相抵觸 因而不被學(xué)術(shù)界所普遍接受 直到60年代后期 美國(guó)青年細(xì)菌學(xué)家ShapiroJ在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)一種由插入序列 insertionsequence IS 所引起的多效突變 之后又在不同實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一系列可轉(zhuǎn)移的抗藥性轉(zhuǎn)座子 才重新引起人們重視 1983年McClintock被授予諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 距離她公布玉米控制因子的時(shí)間已有32年之久 42 C基因 Ds基因 Ac基因 Ac Ds控制系統(tǒng) BarbaraMcClintock 芭芭拉 麥克林托克 1902 1992 NobelPrizeforPhysiologyorMedicine1983 43 現(xiàn)已證明轉(zhuǎn)座事件是真核生物極為普遍的現(xiàn)象 真核轉(zhuǎn)座子與原核轉(zhuǎn)座子的差別主要反映在轉(zhuǎn)座的機(jī)制上 集中在兩個(gè)方面 1 真核轉(zhuǎn)座子在轉(zhuǎn)座過程中的剪切和插入是分開進(jìn)行的 2 真核轉(zhuǎn)座子的復(fù)制很多需要經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄即RNA中間物來進(jìn)行 真核轉(zhuǎn)座子 逆轉(zhuǎn)座子 DNA RNA DNA DNA轉(zhuǎn)座子 DNA DNA 復(fù)制型轉(zhuǎn)座子 保留型轉(zhuǎn)座子 44 真核生物的轉(zhuǎn)座因子與原核生物轉(zhuǎn)座因子十分相似 轉(zhuǎn)座依賴于轉(zhuǎn)座酶 轉(zhuǎn)座因子的兩端有被轉(zhuǎn)座酶識(shí)別的反向重復(fù)序列 轉(zhuǎn)座的靶位點(diǎn)是隨機(jī)的 靶位點(diǎn)交錯(cuò)切開 插入轉(zhuǎn)座因子后經(jīng)修復(fù)形成兩側(cè)正向重復(fù)序列 但是二者在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也有一些差別 原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯幾乎是同時(shí)進(jìn)行的 真核生物由于核結(jié)構(gòu)的存在而使此兩過程在空間上和時(shí)間都被分隔開了 45 因此 真核生物細(xì)胞內(nèi)只要存在轉(zhuǎn)座酶 任何序列片段具有該酶識(shí)別的反向重復(fù)末端均可發(fā)生轉(zhuǎn)移 而無需由被轉(zhuǎn)移序列自身編碼這些酶 這就可以說明 為什么真核生物的轉(zhuǎn)座因子家族中只保留少數(shù)拷貝具有編碼轉(zhuǎn)座酶基因的活性 而多數(shù)拷貝中發(fā)生程度不同的刪除 失去轉(zhuǎn)座酶基因活性 但保留了兩端的反向重復(fù)序列 原核生物的轉(zhuǎn)座酶主要作用于產(chǎn)生它的轉(zhuǎn)座因子 表現(xiàn)出順式顯性 cisdominance 真核生物則無此特性 這也是二者最明顯的差別 46 6 3 2 1復(fù)制型轉(zhuǎn)座子這一類轉(zhuǎn)座子稱為Helitron 以滾環(huán)復(fù)制的方式進(jìn)行復(fù)制 然后再插入到新的位點(diǎn) 兩端無IR序列 在轉(zhuǎn)座后 不會(huì)使靶位點(diǎn)序列發(fā)生重復(fù) Helitron總是以5 TC開始 以CTRR結(jié)束 圖6 20Helitron的結(jié)構(gòu) 47 6 3 2 2保留型轉(zhuǎn)座子真核生物絕大多數(shù)轉(zhuǎn)座子屬于此類 6 3 2 2 1玉米的Ac Ds系統(tǒng)最先由McClintock發(fā)現(xiàn) Ac和Ds分別屬于自主型和非自主型DNA轉(zhuǎn)座子 Ac表示激活子元件 4563bp 兩端是11bp的IR序列 帶有全功能的轉(zhuǎn)座酶基因 Ds表示解離元件 兩端也是11bp的IR序列 但中間只有缺失的 無功能的轉(zhuǎn)座酶基因 實(shí)際上是Ac經(jīng)由不同的缺失突變而來 Ds不能單獨(dú)移位 只有Ac存在時(shí) Ds才會(huì)移位 48 圖6 21Ac和Ds的結(jié)構(gòu)比較 49 50 產(chǎn)生轉(zhuǎn)座酶 不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)座酶 AcDs 反式激活 51 圖6 22玉米的Ac Ds系統(tǒng) 玉米種子顏色由紫色色素基因C決定 若Ac或Ds插入到C基因內(nèi)部 玉米粒變?yōu)辄S色 若Ds遠(yuǎn)離Ac 或Ac本身跳開 Ds則不再受Ac的控制 又可以發(fā)揮對(duì)結(jié)構(gòu)基因的抑制作用 使玉米粒呈黃色 Ac和Ds在染色體上的跳動(dòng)十分活躍 使得受它們控制的顏色基因時(shí)開時(shí)關(guān) 于是玉米粒便出現(xiàn)了斑點(diǎn) 52 6 3 2 2 2果蠅的P元件果蠅的P元件長(zhǎng)2 9kb 兩端含有31bp的IR序列 P元件的轉(zhuǎn)座可引起染色體的斷裂和基因突變 可導(dǎo)致細(xì)胞死亡 但P元件的轉(zhuǎn)座只在生殖細(xì)胞內(nèi)發(fā)生 因?yàn)橹挥性谏臣?xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)座酶的RNA才能正確拼接 翻譯出具有活性的轉(zhuǎn)座酶 而在體細(xì)胞內(nèi) 不能正確拼接 由這種RNA翻譯出來的產(chǎn)物是轉(zhuǎn)座的阻遏物 阻遏物也存在于含有P元件的卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 53 果蠅的轉(zhuǎn)座子 Why P品系雄果蠅與M品系雌果蠅雜交后代不育 M品系雄果蠅與P品系雌果蠅雜交后代可育 P元件存在于P品系黑腹果蠅中 而M品系中缺乏 54 P因子的結(jié)構(gòu)與功能示意圖 55 56 6 3 2 3逆轉(zhuǎn)座子逆轉(zhuǎn)座子 retroposons 指通過RNA為中介 反轉(zhuǎn)錄成DNA后進(jìn)行轉(zhuǎn)座的可移動(dòng)元件 又稱逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子 retrotransposon 根據(jù)兩端的結(jié)構(gòu) 可分為L(zhǎng)TR逆轉(zhuǎn)座子和非LTR逆轉(zhuǎn)座子 逆轉(zhuǎn)座子廣泛存在于真核生物中 其序列結(jié)構(gòu)與反轉(zhuǎn)錄病毒的原病毒具有非常相似的一般結(jié)構(gòu)特征 在高等生物的基因組DNA中有很多不活躍的逆轉(zhuǎn)座子序列 有些具有大量拷貝 很可能是曾經(jīng)發(fā)生RNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)座事件或原病毒留下來的 57 LTR逆轉(zhuǎn)座子兩端含有與逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組mRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的類似的LTR序列 非LTR逆轉(zhuǎn)座子沒有LTR序列 58 圖6 23逆轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座機(jī)制 59 LTR 反轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)類似于反轉(zhuǎn)錄病毒 與反轉(zhuǎn)錄病毒的主要區(qū)別是反轉(zhuǎn)座子不具有侵染性和不帶有病毒外膜基因 env 反轉(zhuǎn)座子的特征是具有長(zhǎng)的末端正向重復(fù)序列 LTR 中央含有1 3個(gè)大的閱讀框架 反轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)中的gag編碼核酸結(jié)合蛋白 pol編碼蛋白酶 PR 整合酶 IN 反轉(zhuǎn)錄酶 RT 及RNaseH RH 根據(jù)pol中的基因產(chǎn)物順序 又可將LTR 反轉(zhuǎn)座子分為兩個(gè)組 Copia組和Gypsy組 Gypsy組 其編碼區(qū)的結(jié)構(gòu)類似于反轉(zhuǎn)錄病毒 其 env 區(qū)的位置與反轉(zhuǎn)錄病毒的相同 但其核酸序列卻與反轉(zhuǎn)錄病毒的env序列不同 60 6 3 2 3 1酵母的Ty元件Ty元件在單倍體酵母細(xì)胞中約有35個(gè)拷貝 散布在各染色體DNA上 其LTR稱為序列 酵母中Ty元件的結(jié)構(gòu)基本相同 每一結(jié)構(gòu)單位約6 3kb 兩端是約330bp的長(zhǎng)末端正向重復(fù)序列LTR 中間是2個(gè)ORF TyA和TyB TyA類似于反轉(zhuǎn)錄病毒的gag 編碼結(jié)構(gòu)蛋白 如核酸結(jié)合蛋白 NA TyB類似于pol 編碼參與反轉(zhuǎn)錄的酶蛋白 如蛋白酶 整合酶 反轉(zhuǎn)錄酶 RNase等 Ty因子從左側(cè)LTR結(jié)構(gòu)的啟動(dòng)子內(nèi)開始轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄出兩種mRNA 5kb 5 7kb 終止于右側(cè)的LTR內(nèi) TyA和TyB以兩種方式表達(dá) TyA蛋白代表TyA可讀框 TyB只有連接蛋白 TyA Ty 的一部分被表達(dá) 61 62 Ty因子與反轉(zhuǎn)錄病毒非常相似 1 二者之間的分子結(jié)構(gòu)非常相似 如均有長(zhǎng)末端重復(fù)序列LTR 它們轉(zhuǎn)錄和翻譯的方式也很類似 2 轉(zhuǎn)座是由Ty因子內(nèi)的基因控制的 且要經(jīng)過一個(gè)RNA階段 3 雖然Ty因子不產(chǎn)生感染顆粒 但在經(jīng)誘導(dǎo)發(fā)生轉(zhuǎn)座的細(xì)胞中存在著Ty病毒樣顆粒 VLPs Virus likeparticles 4 僅有某些Ty因子在任何酵母基因組中都有活性 大部分沒有轉(zhuǎn)座能力 此和惰性的內(nèi)源性前病毒相似 5 反轉(zhuǎn)錄病毒首先被觀察到的是以傳染性病毒顆粒的形式存在 并能在細(xì)胞間傳播 而反轉(zhuǎn)座子是被當(dāng)作基因組中的一部分而被發(fā)現(xiàn)的 它們可以在基因組內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)座 但不能在細(xì)胞間遷移 63 圖6 25類