transposon；Tn

又稱：轉(zhuǎn)座元件

定義：機體內(nèi)非游離的、能將自身序列或其拷貝序列插入到該基因組內(nèi)靶位點的功能性DNA片段。

學(xué)科：生物化學(xué)與分子生物學(xué)_遺傳信息傳遞與基因表達(dá)調(diào)控_基因及其功能_結(jié)構(gòu)

相關(guān)名詞：反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子 基因組 逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)座酶

DNA轉(zhuǎn)座子的彩色透射電鏡 圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

轉(zhuǎn)座子又稱跳躍因子，是存在于DNA上可自主復(fù)制和移位的基本遺傳元件，能夠從原基因位置“跳躍”至新基因的位置，這一過程被稱為轉(zhuǎn)座。1951年Barbara McClintoeck在玉米中首先發(fā)現(xiàn)了DNA轉(zhuǎn)座子；隨著人們的探索和深入研究，之后在細(xì)菌、真菌和昆蟲等生物中相繼發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)座子的存在。

轉(zhuǎn)座子在生物體基因組中存在量巨大，大約50％的人類基因組來自轉(zhuǎn)座子的演化。根據(jù)轉(zhuǎn)座機制的不同，轉(zhuǎn)座子可分為兩大類：第一類型的轉(zhuǎn)座子通過RNA轉(zhuǎn)座，被稱為反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子；第二類轉(zhuǎn)座子通過DNA轉(zhuǎn)座，為DNA轉(zhuǎn)座子。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子具有和反轉(zhuǎn)錄病毒相類似的結(jié)構(gòu)，以RNA為中間體，采用“復(fù)制-粘貼”機制進(jìn)行轉(zhuǎn)座。它們首先將自身DNA轉(zhuǎn)錄為RNA，再以RNA為模板，經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA，進(jìn)而“跳躍”插入到基因組的其他位點，以實現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子位置的改變。由于這種特殊的轉(zhuǎn)座方式，反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子往往擁有多個拷貝，有利于基因組的擴張，從而改變基因組大小，使基因組發(fā)生突變。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子是植物中最豐富的轉(zhuǎn)座元件，番茄中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子含量達(dá)到了基因組的60%，水稻中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的含量占基因組的25.78%，高粱中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的含量是整個基因組的54.52%，玉米中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子甚至達(dá)到了整個基因組的79.44%。DNA轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座不需要以RNA為媒介，主要利用“剪切-粘貼”的機制插入到基因組其他位置，因此這種轉(zhuǎn)座不會影響基因組的大小。

DNA轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座主要包括3個步驟：

1.?剪切?：轉(zhuǎn)座子在轉(zhuǎn)座酶的作用下從原來的位置解離下來。

2.粘貼?：解離后的轉(zhuǎn)座子重新整合到染色體上的其他位置。

3.?修復(fù)?：由于轉(zhuǎn)座子解離形成的斷鏈會在DNA修復(fù)的機制下被修復(fù)完整?。

責(zé)任編輯：張鵬輝