细菌插入序列中的转座酶和转座机制

插入序列(insertion sequence, IS)是细菌中最简单的移动遗传因子,由两端的反向重复序列(inverted repeats, IR)和中间的转座酶(transposase)编码序列组成。在细菌中,因为插入序列的转座酶催化活性中心氨基酸序列不同,所以将其转座酶分为DDE转座酶、DEDD转座酶、HUH转座酶和丝氨酸转座酶。在转座过程中,根据插入序列是否有复制,将插入序列的转座分为复制型转座(replicative transposition)和非复制型转座(non-replicative transposition),而将形成夏皮罗中间体(Shapiro intermediate)的非复制型转座称为保守型转座(conservative transposition)。此外,插入序列通过不同的转座机制插入到基因编码区导致基因突变、缺失和倒置;或者插入到基因上游,通过自身启动子或与基因形成杂交启动子来影响插入序列下游基因的表达,从而帮助细菌抵抗复杂的环境变化。本文主要围绕细菌插入序列的特征、转座酶、转座机制和转座影响展开综述,以期为进一步研究插入序列的机制和插入序列在细菌中所起的作用提供参考。

转座子Ac－Ds的特点及转座机制

转座子Ａｃ－Ｄｓ的特点及转座机制吴春莲，刘显辉（黑龙江省农场总局种子公司）转座子是一种能在细胞内不同ＤＮＡ间转移的ＤＮＡ序列。从结构上而言，转座子可分为两大类：第一类一般很小，末端带有较短的反向重复序列。编码负责转座功能的一个或两个基因产物。这一类转...

酵母Ty1和Ty3转座调控机制研究进展

LTR(Long Terminal Repetition,LTR)反转录转座子广泛存在于真核生物界,是逆转录病毒的进化祖先。LTR反转录转座子有两个古老的家族,Ty1/Copia和Ty3/Gypsy。目前关于LTR反转录转座子转座机制及调控机制研究最透彻的是来源于酵母的两个活性转座子Ty1和Ty3。全面综述了Ty1和Ty3的分子生物学机制相关的最新研究进展。系统总结了Ty1和Ty3的结构特征及转座特性,归纳了Ty1和Ty3与宿主共生的调控机制,为进一步了解酵母LTR反转录转座子相关转座调控机制提供参考。

转座子应用的研究进展

转座子是存在于DNA上可自主复制和移位的基本单位,它存在于生物界的各个领域,转座子及其相关技术是后基因组时代用于研究基因组功能的生物技术。综述了转座子的分类、转座子的转座机制以及转座子的应用与发展前景。

MITE转座元件在植物中的研究进展

MITE(miniature inverted repeat transposable element)是一种新近发现的DNA转座元件,其结构与非自主元件相似,具有TIR或TSD结构,但又具有反转录转座元件的高拷贝性。MITE广泛分布于真核生物基因附近或内部,主要包括Tourist和Stowaway两种类型,通过相应的自主转座元件编码的反转录酶识别TIR序列完成扩张。它插入位点的倾向性以及高度重复性,使其在基因的表达调控和遗传进化上发挥重要的作用。本文在简要介绍MITE转座元件的结构及转座机制的基础上,综述了植物MITE元件在基因表达调控、遗传多样性评价及基因(组)进化方面的研究进展,并对MITE转座元件在植物中的应用前景进行了展望。

“睡美人”转座子的研究进展

“睡美人(Sleeping Beauty,SB)”转座系统是Tc1/mariner转座子超家族中的一员,已经失活了一千多万年。1997年,Ivics等根据积累的系统发生数据,利用生物信息学的方法,对其进行分子重建,终于唤醒了其转座活性。近年来对“睡美人”转座系统的转座效率和转座机理进行的研究,已证明SB转座子在基因筛选,转基因及基因治疗等领域具有广阔的应用前景。文章重点论述了SB转座子在结构及其优化、转座机制和应用等方面的进展,同时对其研究中出现的各种问题进行了总结并提出了一些解决方案。

植物转座子与基因表达调控

植物转座子是植物基因组中可移动的DNA重复序列,在植物基因组进化、基因表达调控、系统发育和遗传多样性评价方面具有重要作用。综述了植物转座子分类、起源和转座机制以及转座子与宿主基因组间的表观遗传互作,阐述了不同转座子对基因表达调控方式,并对今后研究前景进行了展望,旨为全面了解植物转座子的功能提供参考。

青鳉Tol2转座子研究进展

转座子作为插入突变源和分子标签被广泛应用于基因的分离和克隆以及基因功能分析,然而至今没有发现非常有效的脊椎动物的转座子。青鳉Tol 2是近年发现的唯一的天然存在且具有转座活性的脊椎动物转座子。Tol 2有可能作为脊椎动物特有的转座子系统,在脊椎动物的基因克隆和基因功能分析方面具有重要的应用前景。文章主要介绍Tol2转座子的结构、转座机制和应用方面的最新研究进展。

Tol2转座子的特性及其在转基因鱼类中的应用

Tol2转座子是从青鳉(Oryzias latipes)中发现的唯一一个具有自主转座活性的转座子,是hAT转座子家族的一员。研究表明,Tol2在多种模式动植物中都有转座活性,如斑马鱼(Danio rerio)、小鼠、非洲爪蟾等,并已得到了广泛应用。本文综述了Tol2转座子的特性、转座机制以及其在斑马鱼、青鳉和罗非鱼等鱼类中的最新研究进展,以期为Tol2转座子在转基因养殖鱼类中的应用研究提供参考。

mariner转座子及其在昆虫种系转化中的应用

转座子是不需要同源重组便能在基因组内和基因组间移动的遗传学顺式元件。mari-ner是最简单的真核转座子,在昆虫中广泛分布。mariner转座子的转座作用只与转座酶有关,是一种很有发展前景的转基因载体,可以实现异源昆虫间的基因转移,产生稳定遗传的转基因品系。

植物中Ac/Ds转座子的研究与应用

Ac/Ds转座子作为研究较为深入的植物转座子,已被广泛应用于植物功能基因组研究。利用Ac/Ds标签系统构建插入突变体库是研究功能基因组学的有效途径,也是进行基因克隆及功能分析的有利工具。结合课题组利用Ac/Ds转座子标签分离基因并进行基因功能验证方面的研究工作,综述了Ac/Ds转座子在植物基因组中的插入特点、转座机制以及转座子标签法的应用与发展前景,为更有效的利用Ac/Ds转座子提供参考依据。

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。

细菌中介导多重耐药的Tn7转座子研究进展

转座子是介导细菌耐药性传播的重要可移动遗传元件。Tn7转座子与细菌耐药密切相关,其携带转座模块和Ⅱ类整合子系统。Tn7编码转座相关蛋白TnsABCDE进行“剪切-粘贴”机制转座,转座核心TnsABC也可与三链DNA或Cas-RNA复合物结合实现转座。近年来新发现了多种介导多重耐药的Tn7转座子,其在介导细菌抗生素、消毒剂和重金属抗性基因的获得、传播扩散等方面发挥了重要作用。本文综述了细菌中Tn7转座子的遗传结构、转座机制、流行以及新发现的介导多重耐药的Tn7转座子,以期为细菌中Tn7转座子的深入研究提供参考。

植物转座子类型及其插入突变对园艺植物花发育影响的研究进展

转座子是一类广泛存在于原核生物和真核生物基因组内重复可移动的遗传元件,根据其结构和转座机制分为反转录转座子和DNA转座子。反转录转座子以m RNA分子为中间体、反转录为cDNA后再整合到基因组,其转座模式是"复制—粘贴"。DNA转座子以DNA为中间体,其转座模式是"剪切—粘贴"。两类转座子都包含有自主和非自主转座元件。作为基因组的主要构成元件,植物转座子在基因组和基因进化、结构重排、表达调控等方面发挥关键作用,进而改变植物的基因型和表现型。综述了近年来有关植物转座子结构特征、转座机制以及功能等方面的研究进展,特别是转座子插入突变改变基因活性而控制园艺植物花发育的研究进展,并对今后研究前景进行了展望,旨在为深入了解植物转座子园艺学功能提供参考。