跳跃基因介绍.ppt

跳跃基因跳跃基因不但在本条染色体上跳跃,而且还会在不同染色体上跳跃,甚至在不同生物之间跳跃。如果说,猫身上流有老鼠的“血液”,你一定会摇头。然而,科学家发现,猫身上的确有老鼠的基因,不仅如此,它还有狒狒的基因。猫身上的这些外来基因,据研究是从老鼠和狒狒那里“跳”过来的。而且猫并不是特例,科学家已经在许多动物身上发现了类似的情况:例如北美臭鼬有南美鼠猴的基因,鲑鱼莫名其妙地带有鸟类的基因,豆科植物竟然有动物的血红蛋白基因等等。什么是跳跃基因?跳跃基因又称为转座子,是那些能够进行自我复制,并能在生物染色体间移动的基因物质。它们具有扰乱被介入基因组成结构的潜在可能性,并被认为是导致生物基因发生渐变(有时候是突变),并最终促使生物进化的根本原因。虽然像酵母这样的生物只有几十种跳跃基因,但哺乳动物体内一般却含有几十万数量的跳跃基因DNA,因此很难判断在哪里或是什么时候,甚至是否发生了跳跃。已知转座子在人类基因组中占据40%的份额,不过从没有在不同生态系统中对其进行综合评估。跳跃基因的分类1、以DNA-DNA方式转座的转座子根据转座的自主性,这类元件又可以分为自主转座元件和非自主转座元件。以玉米的Ac/Ds体系为例,Ac(Activator)属于自主元件,Ds(Dissociation)则是非自主元件,必需在Ac元件存在下才能转座2、反转录转座子retrotransposon:又称为返座元retroposon,是近年新发现的由RNA介导转座的转座元件。目前共发现了3种类型反转录转座子:Tyl-copia类,Ty3-gypsy类和LINE(longinterspersednuclearClements)类转座子,前两类是具有长末端重复的转座子,LINE类转座子没有长末端重复。跳跃基因的检测和克隆:遗传分析可确定某基因的突变是否由转座子引起。由转座子引起的突变便可以转座子DNA为探针,从突变株的基因组文库中钓出含该转座子的DN***段,并获得含有部分突变株DNA序列的克隆,进而以该DNA为探针,筛选野生型的基因组文库,最终得到完整的基因。这种方法也可以用于克隆转座子。跳跃基因的丰度和广度表明,它们在和生物多样性的保持中发挥了至关重要的作用。跳跃基因还有个称呼叫“剪贴基因”,它们能持续地改变和移动,有时甚至还能将其他基因一起带来转座因子的转座途径复制转座在转座期间先复制一份拷贝,而后拷贝转座到新的位置,在原先的位置上仍然保留原来的转座因子。复制转座有转座酶(transposase)和解离酶(resolvase)的参与。转座酶作用于原来的转座因子的末端,解离酶则作用于复制的拷贝。非复制转座转座因子直接从原来位置上转座插入新的位置,并留在插入位置上,这种转座只需转座酶的作用。非复制转座的结果是在原来的位置上丢失了转座因子,而在插入位置上增加了转座因子。这可造成表型的变化。如piggyBac转座子的老鼠,表达红色荧光蛋白。跳跃基因的“弱点”生物体内存在抑制转位子的机制。通常,这种抑制是通过DNA***化来实现的。而在胚胎干细胞中,人们已经发现存在DNA***化以外的抑制机理,但详细情况一直未得到解释。日本京都大学病毒研究所教授真贝洋一等研究人员在利用实验鼠的胚胎干细胞进行实验时发现,如果阻止一种酶“ESET”发挥作用,那么转位子的一种、内源性逆转录病毒在细胞内就会变得异常活跃。与“ESET”正常发挥作用时相比,病毒数量增加到25倍。这说明,“ESET”是控制转位子活跃程度的一种“开关”。通过调控这种ESET蛋白,也许可将致癌干细胞歼灭而不影响正常细胞,是启发根治癌症的新突破。