Tn5轉位子

Tn5右端的IS50R對轉位作用有功能，而左端IS50L則無功能。然而這一對反向重複之間的差異僅為一個鹼基對。IS50R的同一讀框可以產生兩種蛋白質：蛋白1和蛋白2。

基本介紹

• 中文名：Tn5轉位子
• 外文名：Tn5 transposon
• 右端功能：右端的IS50R對轉位作用有功能
• 左端功能：左端IS50L無功能

引言

細菌體內編碼抗藥性（例如抗四環素和青黴素）的基因存在於質粒中。質粒與細菌染色體之間幾乎沒有什麼同源性。然而帶有這樣質粒的細菌，其抗藥性基因偶而也會出現在細菌染色體中或菌體內噬菌體的後代中。顯然這是一種沒有同源性的重組作用的後果。這種抗藥性基因定居在新的基因組中後，還能繼續遷移（例如從細菌DNA到另一個質粒等）。當然，這並不是常見的現象，其機率在一百萬次細胞分裂中還可能不到一次，但是由於其帶有抗藥性基因，很容易被檢查出來。用電子顯微鏡技術（檢查有無異源雙鏈）和用限制酶分析均可發現有新的DNA序列的插入。這種不依靠同源性而能移動的DNA節段即稱為轉位因子（transposableelements）。已知轉位因子的大小為750-40000bp。轉位因子的發現是70年代末分子生物學發展中的大事，成了人們關注和研究的中心問題。

特點

Tn5的末端反向重複序列是一個很好的例子，說明很小的突變能引起很大的功能改變。Tn5右端的IS50R對轉位作用有功能，而左端IS50L則無功能。然而這一對反向重複之間的差異僅為一個鹼基對。IS50R的同一讀框可以產生兩種蛋白質：質白1和蛋白2。兩者的不同僅在於蛋白1在N端要比蛋白2長出約40個胺基酸殘基。正常時蛋白的產量要比蛋白1多。IS50L中一個鹼基對的差異能同時影響這兩種蛋白質的翻譯，還能控制中央區基因的轉錄。這個差異產生了一個終止密碼子，而使蛋白1和2均提前終止翻譯，從而生成截短了的蛋白質，喪失了轉位活性。與此同時，還產生了引起中央區基因（編碼新霉磷酸轉移酶，此酶負責對新黴素和卡那黴素的抗性）轉錄的啟動子。因而這個差異是Tn5具有新黴素抗性所必須的。蛋白1和2的功能是互相關連的，但並不相同。蛋白1對IS50或完整Tn5的轉位是必須的。它是一種典型的“順式”作用因子，對於其他Tn5分子幾乎沒有任何“反式”轉位功能。[一般將僅能作用於某一基因及其所在DNA區段的調控順序或蛋白質因子稱順式作用因子；而將能作用位於其他DNA分子上的基因的可控性轉錄調控性轉錄蛋白因子稱為反式作用因子。

蛋白2卻是轉位作用的抑制因子。它是一個反式作用因子。蛋白1和2可能形成某種寡聚複合物而使蛋白1的活性被抑制。Tn5在進入一個新的宿主菌時，其轉位頻率很高。但一旦Tn5確立在某一位置後，轉位頻率立即下降，同時還能抑制新進入菌內的其他Tn的轉位。這種反式抑制作用是由於此時已產生了相當量的蛋白2，足以抑制不論是新進入的還是早已存在的Tn5所產生的蛋白1的順式激活作用。