Презентация на тему: Мигрирующие генетические элементы

Мигрирующие генетические элементы
План лекции:
Мобильные генетические элементы
Инсерционные последовательности
Прямые и инвертированные повторы
Транспозоны
Открытие мобильных генетических элементов
Биологический смысл
Классификация
Перемещение транспозонов
Перемещение транспозонов
Мигрирующие генетические элементы
Перемещение транспозонов
1/13
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 60)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (2132 Кб)
1

Первый слайд презентации: Мигрирующие генетические элементы

Лекция №8 Лектор: Давыдова Ольга Константиновна, к.б.н., доцент Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» Химико-биологический факультет Кафедра биохимии и микробиологии

Изображение слайда
2

Слайд 2: План лекции:

Мобильные генетические элементы микроорганизмов. Инсерционные последовательности ( Is ) и транспозоны ( Tn ) бактерий. Мигрирующие элементы и естественный отбор. Горизонтальный перенос генов и его роль в эволюции бактерий. Классификация и структура. Молекулярные механизмы транспозиции. Репликативная и нерепликативная транспозиция. 2

Изображение слайда
3

Слайд 3: Мобильные генетические элементы

Подвижные генетические элементы входят в состав бактериальной хромосомы и плазмид. К ним относятся инсерционные последовательности и транспозоны. Бактериальные транспозоны обозначаются буквами Tn, инсерционные вставки - Is, за которыми следует номер типа. Они могут инактивировать гены, в которые включились («выключение» гена) или, встраиваясь в хромосому, проявлять эффект промотора, включающего или выключающего транскрипцию соответствующих генов; повышают частоту делеций и инверсий, приводят к транслокациям и образованию коинтегратов. Некоторые бактериофаги фактически являются транспозонами или транспозиционными бактериофагами (transposing bacteriophages). Например, бактериофаг Mu является очень большим транспозоном (38000 н.п.), который кодирует не только ферменты, ответственные за транспозицию, но также и большое число структурных белков, необходимых для упаковки его ДНК. Мобильные генетические элементы 3

Изображение слайда
4

Слайд 4: Инсерционные последовательности

Вставочные или инсерционные последовательности ( Is -элементы) представляют собой участки ДНК, способные перемещаться из одного места локализации в другое, и содержат только гены, необходимые для перемещения. Имеют длину около 1-2 тысяч пар нуклеотидов. Инсерционные последовательности 4 © http://www.slideshare.net/guest06ad101/bacterial-transposons

Изображение слайда
5

Слайд 5: Прямые и инвертированные повторы

Прямые повторы: 5’ agtcctgattcg agtcctgattcg 3 ’ 3’ tcaggactaagc tcaggactaagc 5 ’ Инвертированные повторы: 5’ agtcctgattcg cgaatcaggact 3’ 3’ tcaggactaagc gcttagtcctga 5’ © http://www.slideshare.net/guest06ad101/bacterial-transposons

Изображение слайда
6

Слайд 6: Транспозоны

( Tn ) - это сегменты ДНК, состоящие из вставочных последовательностей и структурных генов, обеспечивающих синтез молекул со специфическими биологическими свойствами (токсичность, устойчивость к антибиотикам и др.) длиной от 3 до 20 т. н. п.. Транспозоны не способны к самостоятельной репликации и размножаются только в составе бактериальной хромосомы. Транспозоны 6 © http://www.slideshare.net/guest06ad101/bacterial-transposons

Изображение слайда
7

Слайд 7: Открытие мобильных генетических элементов

Транспозоны впервые были открыты в 40-х годах американской ученой Барбарой Мак-Клинток у кукурузы. Эти гены, индентифицированные по их способности подавлять экспрессию других генов кукурузы, находящихся рядом с ними, не имели фиксированного положения в хромосоме. Они как бы передвигались по всему геному растения. Регуляторные элементы могли встраиваться и выщепляться, причем после их выщепления зачастую начинали функционировать ранее молчащие гены. Оказалось, что гены, ассоциированные с регуляторными элементами, становились нестабильными и часто мутировали из-за нестабильности самих этих элементов. В течение многих лет кукуруза оставалась единственной системой, в которой обнаруживались такие подвижные генетические элементы. Сейчас - и у бактерий, дрозофил и других организмов. Инсерционные последовательности были открыты в начале 1970-х гг. П. Старлинжером, Г. Седлером и Дж. Шапиро при изучении мутаций необычного типа у E.coli. Открытие мобильных генетических элементов 7

Изображение слайда
8

Слайд 8: Биологический смысл

Поскольку подвижные гены могут перемещаться в пределах генома с одного места на другое, то они могут быть весьма эффективными векторами для передачи рекомбинантной ДНК. Генетическая трансформация с помощью векторов на основе транспозонов была впервые осуществлена на дрозофиле. Поведение транспозонов можно расценить как паразитическое. Большинство их перемещается изредка, но, так как их в клетке довольно много, транспозиция оказывает значительное влияние на разнообразие видов. Биологический смысл перемещения отдельных сегментов ДНК: - прерывание соответствующего гена, что ведет к эволюции; - регуляция деятельности генов. Биологический смысл 8

Изображение слайда
9

Слайд 9: Классификация

основана на структурных особенностях: инсерционые вставки, простые транспозоны, сложные (композитные) транспозоны Классификация 9 © http://www.slideshare.net/guest06ad101/bacterial-transposons

Изображение слайда
10

Слайд 10: Перемещение транспозонов

ДНК переносится ферментом транспозазой. Фермент кодируется последовательность длиной около 20 нуклеотидов в середине транспозона. Он специфически взаимодействует с концевыми инвертированными повторами мобильного элемента и может вырезать его из хромосомы. Вырезание может происходить точно – с восстановлением исходной структуры участка ДНК, и неточно, то есть с делециями и вставками от одного до нескольких нуклеотидов. Перемещение транспозонов 10

Изображение слайда
11

Слайд 11: Перемещение транспозонов

Механизмы транспозиции: Нерепликативная (консервативная, простое встраивание) двуцепочечные разрывы в реципиенте и мобильном элементе, соединение концов (образуются одноцепочные фланкирующие последовательности, с этим связана дупликация сайта-мишени размером 3-12 нуклеотидов). Перемещение транспозонов 11 © http://groh.ru/gro/lewin/levin36.html

Изображение слайда
12

Слайд 12

12 Перемещение транспозонов

Изображение слайда
13

Последний слайд презентации: Мигрирующие генетические элементы: Перемещение транспозонов

Механизмы транспозиции: Репликативная в реципиентной и донорной ДНК происходят одноцепочечные разрывы, воссоединение с образованием коинтеграта при участии транспозазы, репликация и рекомбинация, диссоциация коинтеграта под действием резолвазы. Перемещение транспозонов 13 © http://groh.ru/gro/lewin/levin36.html

Изображение слайда