p因子轉座遺傳學

㈠ 什麼是轉座子轉座子標簽法轉移基因的原理是什麼

轉座因子或轉座子是一類在很多後生動物中（包括線蟲、昆蟲和人）發現的可移動的遺傳因子。
一段DNA順序可以從原位上單獨復制或斷裂下來，環化後插入另一位點，並對其後的基因起調控作用，此過程稱轉座。這段序列稱跳躍基因或轉座子，可分插入序列（Is因子），轉座（Tn），轉座phage。
轉座子是一類在細菌的染色體,質粒或噬菌體之間自行移動的遺傳成分,是基因組中一段特異的具有轉位特性的獨立的DNA序列.
轉拙子是存在於染色體DNA上可自主復制和位移的基本單位。最簡單的轉座子不含又任何宿主基因而常被稱為插入序列（IS），它們是細菌染色體或質粒DNA的正常組成部分
轉座(因)子是基因組中一段可移動的DNA序列，可以通過切割、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置「跳躍」到另一個位置。
復合型的轉座因子稱為轉座子(trans—poson，Tn)。這種轉座因子帶有同轉座無關的一些基因，它的兩端就是IS，構成了「左臂」和「右臂」。兩個「臂」可以是正向重復，也可以是反向重復。這些兩端的重復序列可以作為Tn的一部分隨同Tn轉座，也可以單獨作為IS而轉座。
轉座子是細菌細胞里發現的一種復合型轉座因子，這種轉座因子帶有同轉座無關的一些基因，如抗葯性基因；它的兩端就是IS，構成了「左臂」和「右臂」。兩個「臂」可以是正向重復，也可以是反向重復。這種復合型的轉座因子稱為轉座子(trans—poson，Tn)。這些兩端的重復序列可以作為Tn的一部分隨同Tn轉座，也可以單獨作為IS而轉座。Tn兩端的IS有的是完全相同的，有的則有差別。當兩端的IS完全相同時，每一個IS都可使轉座子轉座；當兩端是不同的IS時，則轉座子的轉座取決於其中的一個IS。Tn有抗生素的抗性基因，Tn很容易從細菌染色體轉座到噬菌體基因組或是接合型的質粒。因此，Tn可以很快地傳播到其他細菌細胞，這是自然界中細菌產生抗葯性的重要來源。
兩個相鄰的IS可以使處於它們中間的DNA移動，同時也可製造出新的轉座子。Tn10的兩端是兩個取向相反的IS1O，中間有抗四環素的抗性基因(TetR)，當TnlO整合在一個環狀DNA分子中間時，就可以產生新的轉座子。當轉座子轉座插人宿主DNA時，在插入處產生正向重復序列，其過程是這樣的：先是在靶DNA插入處產生交錯的切口，使靶DNA產生兩個突出的單鏈末端，然後轉座子同單鏈連接，留下的缺口補平，最後就在轉座子插入處生成了宿主DNA的正向重復。已知的轉座因子的轉座途徑有兩種：復制轉座和非復制轉座。
1．復制轉座(replicative transposition) 轉座因子在轉座期間先復制一份拷貝，而後拷貝轉座到新的位置，在原先的位置上仍然保留原來的轉座因子。復制轉座有轉座酶(transposase)和解離酶(resolvase)的參與。轉座酶作用於原來的轉座因子的末端，解離酶則作用於復制的拷貝。TnA是復制轉座的例子。
2．非復制轉座(non-replicative transposition) 轉座因子直接從原來位置上轉座插入新的位置，並留在插入位置上，這種轉座只需轉座酶的作用。非復制轉座的結果是在原來的位置上丟失了轉座因子，而在插入位置上增加了轉座因子。這可造成表型的變化。
保留轉座(conservative transposition)也是非復制轉座的一種類型。其特點是轉座因子的切離和插人類似於入噬菌體的整合作用，所用的轉座酶也是屬於入整合酶(integrase)家族。出現這種轉座的轉座因子都比較大，而且轉座的往往不只是轉座因子自身，而是連同宿主的一部分DNA一起轉座。 非復制轉座可以是直接從供體分子的轉座子兩端產生雙鏈斷裂，使整個轉座子釋放出來，然後在受體分子上產生的交錯介面處插入，這是「切割與黏接」(「cut and paste")的方式。另一種方式是在轉座子分子同受體分子之間形成一種交換結構(crossover structure)，受體分子上產生交錯的單鏈缺口，與酶切後產生的轉座子單鏈游離末端連接，並在插入位點上產生正向重復序列；最 後，由此生成的交換結構經產生缺口(nick)而使轉座子轉座在受體分子。供體DNA分子上留下雙鏈斷裂，結果 或是供體分子被降解，或是被DNA修復系統識別而得到修復。
在復制轉座過程中，轉座和切離是兩個獨立事件。先是由轉座酶分別切割轉座子的供體和受體DNA分子。轉座子的末端與受體DNA分子連接，並將轉座子復制一份拷貝，由此生成的中間體即共整合體(cointegrat，)有轉座子的兩份拷貝。然後在轉座子的兩份拷貝間發生類似同源重組的反應，在解離酶的作用下，供體分子同受體分子分開，並且各帶一份轉座子拷貝。同時受體分子的靶位點序列也重復了一份拷貝。
酵母接合型的相互轉換也是復制轉座所產生。釀酒酵母(Saccharomvcescerf—visiae)的生命周期中有雙倍體細胞和單倍體細胞兩種類型。單倍體細胞則有a型和α型兩種接合型(mating type)。單倍體酵母是a型還是α型，由單個基因座MAT所決定。MAT有一對等位基因MAT。和MATα，在同宗接合(homothallic)的酵母菌株中，酵母菌十分頻繁地轉換其接合型，即從a轉換成α，然後在下一代又轉換為a。這種轉換和回復的頻率已遠遠高於通常的自發突變，表明這不是通常的突變機制。現在已經知道，在MAT基因座兩側有兩個基因帶有MATα和ATα的拷貝，這就是HMLα和HMRα基因。這兩個基因貯存了兩種接合型等位基因，當轉座給MAT基因座時就發生了接合型的轉換。因此，MAT基因座是通過轉座而轉換其接合型的。MAT基因座的序列轉換成另一個基因的序列，這種機制稱為基因轉換(gene convertion)。
1951年Barbara Mclintock首先在玉米中發現了控制元件，後來命名為轉座元件或轉座子(transposon)。轉座子是基因組中一段可移動的DNA序列，可以通過切割、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置「跳躍」到另一個位置。這一元件不僅可用於分析生物遺傳進化上分子作用引起的一些現象，還為基因工程和分子生物學研究提供了強有力的工具，可以在不了解基因產物的生化性質和表達模式的情況下，分離克隆植物基因，即轉座子標簽(transposon tagging)，又稱為轉座子示蹤法。其原理是利用轉座子的插入造成基因突變，以轉座子序列為基礎，從突變株的基因文庫中篩選出帶有此轉座子的克隆，它必定含有與轉座子序列相鄰的突變基因的部分序列，再利用這部分序列從野生型基因文庫中獲得完整的基因〔1〕。1984年，用轉座子標簽法首先在玉米中分離了bronze基因，該基因編碼了玉米花色素合成途徑的關鍵酶——UDP-葡萄糖類黃3-O-葡萄糖基轉移酶〔2〕。此後還利用轉座子標簽技術分離了許多植物基因。
1 轉座子概述
轉座子可以分為兩大類：以DNA-DNA方式轉座的轉座子和反轉錄轉座子(retrotransposon)。第一類轉座子可以通過DNA復制或直接切除兩種方式獲得可移片段，重新插入基因組DNA中。根據轉座的自主性，這類元件又可以分為自主轉座元件和非自主轉座元件，前者本身能夠編碼轉座酶而進行轉座，後者則需在自主元件存在時方可轉座，以玉米的Ac/Ds體系為例，Ac(Activator)屬於自主元件，Ds(Dissociation)則是非自主元件，必需在Ac元件存在下才能轉座〔1〕。第二類轉座子又稱為返座元(retroposon)〔3〕，是近年新發現的由RNA介導轉座的轉座元件，在結構和復制上與反轉錄病毒(retrovirus)類似，只是沒有病毒感染必須的env基因，它通過轉錄合成mRNA,再逆轉錄合成新的元件整合到基因組中完成轉座，每轉座1次拷貝數就會增加1份，因此它是目前所知高等植物中數量最大的一類可活動遺傳成分。目前共發現了3種類型反轉錄轉座子：Tyl-copia類，Ty3-gypsy類和LINE(long interspersed nuclear Clements)類轉座子，前兩類是具有長末端重復的轉座子，LINE類轉座子沒有長末端重復。高等植物中的反轉錄轉座子主要屬於Tyl-copia類，分布十分廣泛，幾乎覆蓋了所有高等植物種類〔4〕。
克隆轉座子主要有兩條途徑：其一，利用抗體識別或cDNA探針從野生型植株中獲得表達量降低或不穩定基因座的序列，再從突變體中分離得到相應的轉座子：其二是根據序列同源性，在基因組的不同位置分離同一家族的轉座子成員。目前已經克隆的植物轉座子約156種(來自Genbank的報告)，表1列出了常用於轉座子標簽的一些植物轉座子。
表1 常用植物轉座子標簽的轉座子
名 稱 來 源 類 型
Ac(Activator) 玉米 Ⅰ類自主型轉座子
Ds(Dissociation) 玉米 Ⅰ類非自主型轉座子
Mu(Mutator) 玉米 Ⅰ類自主型轉座子
Spm/En 玉米 Ⅰ類自主型轉座子
Tam 金魚草 Ⅰ類自主型轉座子
dTphl 擬南芥 Ⅰ類自主型轉座子
Tos17 水稻 反轉錄轉座子
2 轉座子標簽的轉座元件體系
1984年首次用轉座子標簽法克隆了玉米bronze基因之後，在其它高等植物中一直沒有發現象Ac/Ds、Spm/En類轉座活性很高的轉座子，因此在很長一段時間內都是利用玉米和金魚草中轉座性質較清楚的內源自主性轉座子。B.Baker等人首先證明了玉米的Ac/Ds轉座元件在轉基因煙草中有作用，此後又發現Ac/Ds在其他許多物種中如擬南芥、蕃茄、矮牽牛、亞麻、馬鈴薯、黃豆和水稻中都有活性〔5〕。1993年用Ac元件從矮牽牛中成功地克隆了一個花色素苷合成基因，開創了用外源轉座子在異源宿主中分離克隆基因的先河〔6〕。
目前植物基因工程常用的轉座元件體系分為天然和人工改造兩大類，前者包括自主元件單因子體系和反轉錄轉座元件體系，後者主要是人工改造的雙元因子體系。
2.1 自主轉座元件單因子體系：自主轉座元件單因子體系利用了轉座活性較高的自主轉座子如玉米的Mu轉座子、Ac轉座子和矮牽牛的dTpH1轉座子，已經克隆了擬南芥白化病基因(albino)、雄性育性基因、蕃茄的抗病基因Cf-9等基因〔7〕。這一轉座體系具有兩大優點：一是在植物中插入拷貝數高，如Mu元件每個基因組平均拷貝數可達100以上，因此可以在大田自然培養條件下獲得大量突變個體；二是只需篩選相對較少量的植株就能標記所有基因。然而，這一體系也存在一些問題：自主轉座元件高頻率的轉座有可能切除轉座酶而留下一些序列導致永久突變；自主轉座在體細胞內可能造成基因功能自動恢復；自主元件切除留下一些片段使轉座元件不能與突變表型共分離，這些都增加了篩選克隆的困難，阻礙了轉座子標簽的推廣〔8〕。
2.2 反轉錄轉座元件體系：雖然反轉錄轉座子作為一個整體，在整個植物基因組中拷貝數很多甚至是最多的一類成分，但它包括了許多亞群，有的亞群僅由一個或幾個拷貝組成，這些以單拷貝或低拷貝方式存在的成分比較容易識別，同時實驗證明反轉錄轉座子的轉座活動在組織培養中能被激活，因此它們是一類很有潛力的轉座子標簽體系。1996年Hirchick等人就利用水稻反轉錄轉座子Tos17建立了水稻基因敲除體系(gene knock-out system)，Tos17可以在組織培養過程中被激活，插入水稻基因組中，使基因失效〔3〕。1999年Sato等利用這一體系分離了6個水稻kn1—型同源異型框基因，發現了引起水稻植株矮化的突變基因OSH15〔9〕。
最近Lucas等將煙草中的有活性的Ty1-copia類反轉錄轉座子導入擬南芥〔8〕，發現它在後者中進行了轉座，新的拷貝插入到其它基因的可讀框中。之後又相繼將它導入蕃茄和水稻中，在新的宿主中進行了表達，而且宿主的內源反轉錄轉座子不影響新導入轉座子的轉座，說明反轉錄轉座子並不受植物種類差異的影響。雙子葉植物中的反轉錄轉座子不僅可在異源雙子葉植物中轉座，也可以在單子葉植物中表達，這為反轉錄轉座子用於轉座子標簽提供了更廣闊的前景。
2.3 雙元轉座子體系：雙元轉座子體系由一個非自主轉座元件和一個改造過後自身不能轉座的自主轉座元件組成，後者仍編碼轉座酶引起前者的轉座，分別構建含兩個元件的植物表達載體，轉化植物培育了分別含有非自主性轉座子和轉座酶的株系，再通過轉基因植株雜交，在F2代就能獲得大量由轉座子引起的突變體。Shimamoto等培育了含Ds轉座元件和含Ac轉座元件轉座酶(AcTPase)基因的兩種水稻株系(圖1)，通過雜交篩選得到了大量矮化、花期改變的突變體〔10〕。
圖1 含有Ds元件和Ac轉座酶的
雙元轉座體系的構建
A:缺失Ac元件的部分片段獲得非自主性轉座子Ds元件，加上35S啟動子和潮黴素抗性基因。
B:構建編碼轉座酶的轉座因子，Ac元件的轉座酶片段與35S啟動子相連。
為了減少篩選子代突變體的工作量，可以在構建的轉座元件上插入用於篩選轉化和切除的標記基因如抗生素抗性基因、除草劑抗性基因等。Knapp等構建了帶潮黴素磷酸轉移酶基因的Ds元件DsHPT，並將該元件插入除草劑抗性基因(ABR)中(圖2)，潮黴素抗性基因用於篩選含Ds元件的轉基因植株，BAR基因用於篩選Ds從T-DNA位點切除的轉基因植株〔7〕。
圖2 Ds元件的改造
註：BL T-DNA左邊界區； BR T-DNA左邊界區；
Pnos胭脂鹼合成酶啟動子；HPT潮黴素磷酸轉移酶基因；
BAR抗除草劑基因；P35S煙草花葉病毒35S啟動子；
NPTII新黴素磷酸轉移酶II。
3 標簽的策略
根據利用轉座子標簽的目的不同，可以採取兩種方式的標簽策略：定向標簽和隨機標簽。
3.1 定向標簽(directed tagging)：定向標簽是用一個穩定遺傳的穩性純合體與一個帶有活躍轉座元件的顯性純合體雜交，雜交後代可能產生3種表型：跟顯性親本表型一致，新的表型與隱性親本表型一致，後兩種子代是由於轉座子插入了顯性等位基因座。這一策略可以在F1代直接「標簽」感興趣的目的基因〔11〕。
3.2 隨機標簽(random tagging)：隨機標簽是將帶有功能性轉位因子的顯性純合系植株與不帶轉位因子的同種植株雜交，產生的F1子代再自交，在F2代中就可篩選到轉座子隨機插入引起突變表型的突變株，這一策略的目的是為了發現、鑒定帶有多種不同特徵的新突變〔11〕。
4 標簽基因的分離和克隆
4.1 Southern-based分離法：這是轉座子標簽分離克隆「標簽」基因的常用方法，它是通過雜交得到純合突變株，構建該類突變株的核基因文庫，以轉座子片作作為探針從該基因文庫中篩選中同源的轉座子，因為轉座子已插入目的基因中，於是就篩選得到含突變基因的片段，再將這一片段亞克隆標記作為探針，去篩選另一個正常植株的核基因文庫，獲得完整的正常目的基因。為了增加轉座子插入特定基因的機率，需要採用高效轉座子體系，如玉米的Mu元件，但它的標簽群在一個基因組內可達100個拷貝，這又給Southern-based分離法分析突變現象，鑒定特定插入序列的工作帶來了相當大的工作量，只能通過多代與含低拷貝數元件的株系雜交來減少每一植株中插入序列的數量〔12〕。
4.2 PCR-based分離法
4.2.1 反向PCR分離法：Souer等1995年設計了將反向PCR(Inverse polymerase chain reaction, IPCR)和差別篩選結合的方法，從矮牽牛W138中分離了高效轉座子標簽dTph1標記的基因(圖3)〔13〕。W138中含有200個拷貝以上的內源dTph1元件，自交後代形成大量不穩定的突變本，包括花色素合成、植物和花發育、育性或葉綠素合成等方面的突變體，用常規方法分離新基因需花大量的時間將突變株與含低拷貝數轉座元件的株系多次雜交。Souer等利用反向PCR擴增突變體和野生型的dTph側翼序列，其中突變體的擴增產物克隆到M13mp18載體上，感染細菌，再以突變體和野生型的擴增片段為探針與噬菌斑復制濾膜雜交，篩選差示克隆，分離dTph1插入的側翼片段作為探針，再從野生型基因文庫中篩選基因。反向PCR和差別篩選結合的方法不僅僅可以用於分離高拷貝轉座子元件標簽的基因，而且可以用於克隆基它植物輕微變異株中被標簽基因，加速低拷貝轉座元件標簽基因的分離。此外，採用嵌套的反向PCR引物可以提高有效擴增dTph1側翼序列的產量〔13〕。
圖3 特異性克隆突變植株轉座元件側翼序列
4.2.2 TAIL-PCR分離法：劉耀光等設計熱不對稱交錯PCR方法，(Thermal asymmetric interla
ced PCR TAIL-PCR)最初用於YAC和Pl載體克隆基因的分離，後又用於轉座子標簽基因的分離，取得了成功〔14〕。其基本原理是利用多個嵌套的轉座子插入序列特異性引物和一個短的隨機簡並引物(Arbitrary degenerate primer AD)組合，以突變體基因組DNA為模板，進行多次PCR反應，特異性引物的Tm值一般在57-62℃間，而AD引物的Tm值則在44-46℃范圍，採取高溫特異性擴增與低溫隨機擴增相間進行的方法，最後獲得轉座子插入側翼區特異性擴增片段，可作為探針，篩選分離基因(圖4)。
圖4 TAIL-PCR特異性擴增插入位點
側翼基因組序列流程圖
TAIL-PCR分離法可以降低非側翼區特異產物的背景，同時它可以產生2個以上嵌套的目的片段，與其它方法相比TAIL-PCR方法具有簡便、特異、高效、快速和靈敏等特點，已經在擬南芥和水稻中獲得了成功。
4.2.3 AIMS分離法：Gierl等建立的插入突變位點擴增法(Amplification of insertion Mutagenised sites AIMS)是以PCR為基礎的分離轉座子標簽基因的方法，用它已經成功地從玉米Mu元件標簽系統中分離了Bx1基因〔12〕。其原理如圖5所示，用2種限制性內切酶消化突變植株的基因組DNA，酶切片段一側加上接頭序列，再採用一組嵌套的插入序列特異引物和一個接頭序列互補的引物進行PCR反應擴增插入序列的側翼序列，為了減少擴增產物的復雜性，在與接頭互補引物3』末端加上一個鹼基(A/T/C/G)，分離的側翼序列可作為探針篩選目的基因。
利用AIMS進行轉座子插入側翼序列的分離可以減少分析片段的復雜性，同時擴增產物可以不經任何純化步驟，直接用作探針從cDNA文庫或基因組文庫中篩選目的基因。但是AIMS也存在一些問題，如難獲得500bp以上的片段，可能是由於人工的未切動的DNA片段存在或是TaqDNA聚合酶不能完全擴增，解決這一問題就需要尋找一些更合適的限制性內切酶。
5 展望
目前轉座子元件是植物分子生物學操作和植物基因工程中分離克隆基因和研究基因功能最有力的工具之一，其中的一大類—反轉錄轉座子具有分布廣、異源轉座高和受組織培養誘導激活等優勢，因此它的發現和利用又為轉座子標簽的應用提供了更廣闊的前景。此外通過對現有轉座元件的改造以及轉座元件作為載體改造的工具，也將大大加速植物基因和功能序列的分離與研究，如利用轉座子元件構建啟動子捕捉載體，效率比T-DNA標簽高〔11〕。
但轉座子標簽推廣還存在一些困難，例如篩選鑒定轉座元件引起的表型突變體。目前，各種突變體篩選方法都在植物個體水平進行研究，先要得到基因型包含轉座子插入突變的植株的種子，再在104～106個後代的群體中篩選突變體，工作量非常大，定向標簽還要求有隱性純合系可進行雜交。最近開始研究利用單倍體進行細胞水平的突變體篩選，因為單倍體可直接表達隱性基因，瞿紹洪等鑒定了玉米轉座因子Ac在單倍體煙草中的轉座活性，這將有助於在單倍體細胞中進行轉座因子研究〔15〕。
對轉座子標簽突變體篩選、標簽基因分離等方面的改進將使這一技術更為完整，不僅為植物基因工程發展分離了更多的基因，同時可以大大促進植物基因表達機制等基礎理論的研究。

㈡ 轉座能帶來哪些遺傳學效應，試結合具體的轉座因子

1、引起插入突變，使插入位置上出現新的基因。除了由Is1和Mu引起的插入突變以外，Tn同樣能引起插入突變，那麼，不管插入的轉座因子上帶有何種基因，它一方面造成一個基因的插入突變，另一方面使這一位置上出現了個新的基因。

2、促使染色體發生畸變。由於Is1的存在，它的側揮容易發生缺，缺失發生的頻率高出自發缺失頻率10-1000倍。

3、切離。轉座因子可以從原來的位置上消失，這一過程稱為切離，准確的切離使插入失活的基因發生回復突變，不準確的切離並不帶來回復突變，而是帶來染色體畸變。

4、轉座因子轉移到新的位置上後，原有位置上的轉座因子保持不變。

(2)p因子轉座遺傳學擴展閱讀

與其他的識別DNA的過程不一樣，轉座不需要轉座子和它的目標位點之間廣泛的同源性。轉座子的行為除了它們本來就是位於染色體上並且能在同一染色體的不同位置移動外，很像溶原性噬菌體。

轉座子沒有像病毒那樣的生命循環而不同於噬菌體，也沒有像質粒那樣能獨立自主地復制和獨立存在與染色體外，而有別於質粒。

轉座現象是20世紀40年代由Barbara McClintock在進行玉米的遺傳學研究時首次發現（B. McClintock因這一發現榮獲了1983年諾貝爾獎），並在細菌中得到了最廣泛深入的研究。

㈢ 什麼是轉座因子

轉座因子（transposable element）

細胞中能改變自身位置的一段脫氧核糖核酸（ DNA）序列。轉座因子改變位置（例如從染色體上的一個位置轉移到另一個位置，或者從質粒轉移到染色體上）的行為稱為轉座。

由於轉座因子既能給基因組帶來新的遺傳物質，在某些情況中又能像一個開關那樣啟動或關閉某些基因，並常使基因組發生缺失、重復或倒位等DNA重排，所以它與生物演化有密切的關系，並可能與個體發育、細胞分化有關。

此外，帶有不同抗葯性基因的轉座因子在細菌質粒間的轉座會導致多價抗葯性質粒的形成，這將使多種葯物葯效降低，對人類的健康是一個威脅，因此需要研究解決的辦法。另一方面具有獨特功能的轉座因子已經成為遺傳學研究中一種有用的工具

㈣ 什麼是轉座子標記，假設p因子在果蠅基因組中跳躍時隨機插入基因組任何位置，

1981年，科學家構建出帶有控制眼睛顏色基因的轉座子ry1，注射到果蠅胚胎後，發育出的果蠅眼睛的顏色為野生型，這表示轉入的基因已在體內表達。這一性狀隨果蠅繁殖保留了下來。隨著第一隻轉基因果蠅誕生，轉基因果蠅已經成為研究廣范的生物學問題和現象的一種技術了。實際上，任何克隆基因可以用P轉座因子系統插入到基因組中。轉基因果蠅是指用實驗導入的方法使外源基因在果蠅的染色體基因組內穩定整合，然後遺傳給後代的果蠅。實際上，注射的DNA由兩部分組成。一部分是含有缺陷型P因子的輔助質粒，它雖然能夠產生P因子轉座酶，能夠幫助P因子轉化，但是它本身不能移動；第二部分是P轉座子構件，由P因子的轉座基因與目的基因構建而成的重組載體。在沒有輔助載體的情況下，P因子構件是不能轉座整合到果蠅基因組中去的。但當輔助載體存在時，它含有的轉座酶可以幫助P因子轉座，從而使目的DNA（基因）進入細胞核，再伴隨P因子一道轉座整合到基因組上；從而可以產生穩定遺傳的轉基因果蠅。存在於P因子序列之間的可選擇性的標記基因（如眼色基因）可用來檢測和鑒定轉基因果蠅的生成。

㈤ 簡述如何利用轉座子進行分子遺傳學的研究和功能基因組的研究

你說的是誇蛾因子吧

http://www.biotech.org.cn/fruit/news_show.php?id=25503
http://health.sohu.com/20050801/n240207927.shtml

利用轉座子插入基因可以導致基因突變、從而了解基因的功能；也可以將其他基因帶入、培育轉基因生物。

在轉座子中插入標記基因，則可以直接進行組織、細胞定位。

你要考博嗎？膜拜一下~~~我當年考遺傳所的研沒考上

㈥ 轉座子的研究進展

直到1980年之前的很長一段時間，科學界一直認為，玉米TEs的發現既無實用性，又無普遍性。但事實上，現在分子遺傳學家們不僅從很多種的原核生物和真核生物中分離出了Es，而且在DNA水平和應用方面進行了卓有成效的研究。 20世紀60、70年代，研究人員已經在病毒、細菌、真菌及某些高等生物中發現TEs的存在。隨著分子生物學和分子遺傳學的進一步發展，研究者們又在其他多種動植物，特別是玉米之外的其他高等植物中陸續發現TEs普遍存在，目前已經發現的TEs有上千種之多。
有研究表明，在昆蟲中編碼反轉錄酶的TEs有兩大類：含長末端重復的（LTRs）和不含長末端重復的。LTRs反轉錄轉座子是具有兩側長正向重復末端序列的片段，中間部分序列包含了一個或幾個ORFs（開放性閱讀框架，能編碼TEs復制、轉座所必需的蛋白質），它包括有Gypsy Ty3家族、Copia Ty1家族和Pao因子等。不含長末端重復的TEs有時稱為反轉座子，能編碼反轉錄酶但缺乏整合酶，包括有I、F、G、Jockey和Doc等因子。果蠅在昆蟲中是最常用的研究材料，研究證實，果蠅基因組的10%～12%是由TEs組成。在宿主中，TEs可能改變基因表達模型，可能改變ORFs編碼序列，也可能對細胞功能產生影響。
研究還發現，哺乳動物基因組中整合了大量反轉錄轉座子。根據它們的結構特點和起源，研究者們已經對哺乳動物基因組中反轉錄轉座子進行了分類、擴增途徑和擴增酶學等方面的細致研究。同時，研究還發現，人類基因組中有35%以上的序列為轉座子序列，反轉錄轉座子是引起人類疾病的潛在病因。
另一些研究發現，高等植物基因組含有大量各式各樣的串聯重復序列和出現頻率很高的散布重復序列，如轉座子、反轉座子、短散布核元件和一些新發現的小型轉座子等，它們當中的大多數是具有移動能力的可轉座基因。高等植物中的反轉錄轉座子分病毒家族和非病毒家族兩類，病毒家族包括反轉錄病毒和類似於反轉錄病毒的非病毒轉座子，病毒家族中的反轉錄轉座子可再細分為Ty3 gypsy類和Ty1 copia類；非病毒家族可細分為LINE類和SINE類。目前除了玉米外，水稻和小麥是被研究得比較多的高等植物。
綜上所述，這些研究表明一個基本事實，那就是TEs在生物界具有普遍性。目前已經發現的轉座因子包括插入序列（IS）、轉座子（Tn）、轉座質粒和轉座噬菌體（Mu）等不同類型。 與此同時，大量的研究已經發現，TEs參與許多重要的生理活動、表現出許多的遺傳學效應，比如TEs能夠引起插入突變、使插入位置上出現新基因、引發回復突變或染色體畸變、造成同源序列整合、促進基因組進化等等。同時，作為一種工具或技術，TEs在基因工程、分子生物學、發育生物學、疾病預防等方面得到廣泛的應用。限於篇幅，這里僅從以下幾個方面略加說明：
TEs有利於基因組的進化
TEs對生物進化有明顯影響，比如在基因突變、基因組進化和物種形成方面起重要作用。最明顯的效應是TEs能夠啟動重組，最後導致基因組轉座重排。有研究還發現，基因可能以TEs為載體實現橫向轉移（如微生物與高等動植物之間），證據之一就是人類蛋白質有61%與果蠅同源、43%與線蟲同源、46%與酵母同源。生物可以通過基因的轉座重組來適應隨時改變的環境以求生存。當然，重組的結果可能因缺失若干功能基因而出現有害效應。
近年有報道指出，TEs有增強宿主基因組自身進化，對環境變化作出反應的潛在能力，很可能是遺傳多樣性的主要源泉。果蠅TEs對基因組進化有重要影響，果蠅的逆轉錄轉座因子從X染色體「逃逸」的發現正好說明了新基因進化的一種普遍機制。Batzer領導的研究組還發現，人類基因組中存在大量的轉座因子Alu，它在人類進化中起到關鍵作用。該研究組認為，低活性的Alu因子在很長的一段時間內維持著低的拷貝數，並偶爾產生短壽命的高活性後裔，而這種後裔則促進了人類基因組中Alu因子的形成和擴增。
高等植物的TEs在漫長的進化過程中對基因和基因組多樣性的形成所起的作用，成為近年來分子生物學領域中的重要研究內容。反轉錄轉座子在植物界中普遍存在，並在植物基因和基因組進化中扮演了一個極其重要的角色。
高等植物的轉座子標簽法基因研究
轉座子已經被廣泛用於植物基因的分離和克隆。轉座子標簽法是近年來發展起來的一種非常有效的分子生物技術，是一種利用TEs插入高等植物基因組中造成基因突變，然後通過分離TEs插入的旁鄰順序，進而克隆出突變基因的策略。這種策略在高等植物功能基因組學的研究中十分有用。近些年，玉米的Ac/Ds已經被導入多種異源植物如煙草、番茄、擬南芥、矮牽牛和水稻等，並證明在這些異源植物中仍保持轉座活性，同時還得到一些突變植株。隨著不同植物基因組研究進程加快，需要通過反向遺傳學來研究已知序列基因的功能，大規模的轉座子突變已成為功能基因組學研究的一種很重要手段。
影響基因同義密碼子的使用
劉慶坡等人利用635個包含完整TEs插入的粳稻CDS序列，對TEs如何影響基因編碼區的鹼基組成及基因的表達水平，進而對基因同義密碼子的使用偏性產生影響進行了詳細分析。研究發現，TEs插入極顯著地影響到基因編碼區的同義密碼子使用；TEs對不同基因的表達水平具有多重影響，有的基因表達被抑制，有的反而增強，但總的來說它減少了基因表達水平對同義密碼子使用的影響程度。
果蠅P因子的應用研究
在低等生物中，TEs已成為一種常規的用於製造轉基因動物和插入突變等遺傳操作的工具。果蠅P因子（轉座因子）作為基因載體是很有希望的真核生物基因工程的載體，可用於確認基因、克隆基因、安置基因回到基因組。
現在已能把帶有某種限制酶切點的P因子克隆到質粒pBR322中，然後在P因子酶切點上插入外源DNA。經過擴增後，將這種重組DNA用微量注射儀直接注入果蠅的受精卵中。結果所克隆的基因能隨P因子插入受體細胞的基因里，並且得到表達。由於攜帶目的基因的P因子可從質粒轉座到任意染色體上，故適合作為載體來構建轉基因生物。
用於哺乳動物基因功能的研究
復旦大學的丁升、李剛等人將一種源於飛蛾的PB轉座因子用於小鼠和人類細胞的基因功能研究，於2005年7月在世界上首次創立了一個高效實用的哺乳動物TEs系統，為大規模研究哺乳動物基因功能提供了新方法。他們發現PB因子在人和小鼠的細胞中表現出高效的轉座活性。更可喜的是，該技術事半功倍，不用培養幹細胞，直接修改小鼠的受精卵。兩位研究者花了3個月的時間，就初步確定了70多個陌生的小鼠基因的功能。這種方法用於人類基因組計劃的研究，將大大加速基因功能的研究進程。國際權威學術雜志《細胞》的評論認為，這「是里程碑式的發現，將可能在世界范圍內改變小鼠遺傳學研究，並有用於人類基因治療的前景。」

㈦ 哪們高人介紹一下p基因

你說的是P53基因吧
人體抑癌基因。該基因編碼一種分子量為53kDa的蛋白質，命名為P53。p53基因的失活對腫瘤形成起重要作用。
P53蛋白主要集中於核仁區，能與DNA特異結合，其活性受磷酸化調控。正常P53的生物功能好似「基因組衛士（guardian of the genome）」，在G1期檢查DNA損傷點，監視基因組的完整性。如有損傷，P53蛋白阻止DNA復制，以提供足夠的時間使損傷DNA修復；如果修復失敗，P53蛋白則引發細胞凋亡;如果p53基因的兩個拷貝都發生了突變，對細胞的增殖失去控制，導致細胞癌變。
p53基因治療
基因治療是指以改變人類遺傳物質為基礎的生物醫學治療。是通過一定方式將人的正常基因或有治療作用的DNA順序導入人體靶細胞，去糾正基因的缺陷或者發揮治療作用。因此基因治療針對的是疾病的根源—異常的基因本身。
癌症是一種基因病，是人體細胞在外環境因素作用下，內在多種前癌基因被激活和抑癌基因失活的多階段長期演變的過程。癌症是嚴重威脅人類健康和生命的殺手，我國每年新發癌症患者250萬以上，每年在治患者不下600萬，治療費用超過1500億元。目前腫瘤的主要治療手段是手術、放療和化療，盡管醫學家們不斷完善這3大治療手段，但許多癌症患者仍然難以得到治癒。人們越來越關注通過「治本」的方法來提高腫瘤治癒率，基因治療是21世紀人類攻克腫瘤的必由之路。
p53基因是研究最透徹，功能最強大的一種抑癌基因。野生型p53對細胞周期和凋亡起關鍵性作用，尤其是對受照射、細胞毒制劑、熱療打擊的癌細胞，起更大的殺傷作用。其主要作用為：
抑制並殺滅腫瘤細胞；與放、化療手段協同，增強其殺滅癌細胞的功效，達到
1+1大於2的效果；
抑制腫瘤血管生成，有效防止腫瘤的復發、轉移。提高人體自身的免疫功能；
國產的重組人p53腺病毒注射液（商品名今又生），經過5年艱苦的臨床試驗，由北京腫瘤醫院張珊文教授帶領放療科醫護人員，在Ⅰ期臨床安全性試驗完成的基礎上，又順利完成了頭頸鱗癌的Ⅱ期臨床試驗，充分證實對治療頭頸鱗癌是安全有效的。2003年10月16日，國家食品葯品監督管理局批准重組人p53腺病毒注射液新葯證書，意味著世界上第一個癌症基因治療葯物在中國誕生，標志著我國基因治療癌症臨床和基因葯物產業化方面都走在世界前列。
重組人p53腺病毒是一種基因工程改造過的活病毒，在結構上由兩部分組成：一是抑癌基因p53，二是載體。載體是改造過的無復制能力的腺病毒。就像火箭攜帶衛星上太空一樣，這種攜帶p53的腺病毒特異感染腫瘤細胞，它能有效地將治病的p53基因轉入腫瘤細胞內，而對正常細胞無害。
今又生結合放療治療53例頭頸鱗癌，腫瘤完全消失率比單純放療的46例提高2倍。結合放療治療45例鼻咽癌，腫瘤完全消失率比單純放療的41例提高1.7倍。結合放療治療了4例不能手術的Ⅲ期子宮頸癌都達到腫瘤完全消失。結合放療、化療或熱療治療各種軟組織肉瘤、消化系統腺癌、卵巢癌都取得一定的療效，而這些病例都是經3大手段治療失敗的病人。使用今又生治療惡性腫瘤，除出現暫時性自限性發燒外，未發現其他毒副反應。今後，全面的臨床試驗將在其他三級甲等醫院有序展開，p53基因治療已從實驗室走向臨床，走向產業化。
p53基因治療腫瘤只是開了一個好頭，為人類征服癌症帶來了新的希望和曙光

http://ke..com/view/533835.htm