转座因子的发现 —— 玉米籽粒花斑

1914年 Emerson 研究玉米果皮色素遗传，发现一种花斑果皮的突变类型→多次回复突变→产生宽窄不同、红白相间的花斑。这种花斑的产生在于突变基因的不稳定性，但为什么不稳定？他不清楚

• Rhoades 解释1：双突变结果
• McClintock 解释2：“转座因子” 学说
• 20世纪60年代Shapiro在细菌中也发现了可转座的遗传因子——转座子学说被接受

<aside> ⭕ 转座因子（transposable element）

就是能改变自身位置的一段DNA序列。它是基因组内一段相对独立的、可移动序列，它们不必借用噬菌体或质粒的形式就可以从基因组的一个部位直接转移到另一个部位。这个过程称为转座( transposition)。

转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因（jumping gene）

</aside>

转座因子的分类

<aside> ⭕ 据转座的启动方式——分为

• 自主转座子：自主即是不要依赖于其他因素的帮助，可自发转座的转座事件。
• 非自主转座子：需要转座酶、逆转录酶等其他因素帮助的转座事件。 </aside>

<aside> 🎯 据转座机制——分为

第I 类 逆转座子（retrotransposon)：以RNA介导的转座，通过DNA-RNA-DNA 形式完成，通常以“复制-粘贴”（copy- and-paste）方式进行转座，称为反（逆）转座子（retroposon）或反转录转座子（retro-transposon） —— 逆转座子的结构中一般包含RNA结合蛋白、逆转录酶等编码序列，从而达到“自给自足，逆风翻盘”的效果

• [ ] 类型：

  • LTR反转录转座子
  • non-LTR反转录转座子

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  • 长散在重复序列（long interspersed nuclear element, LINEs）和短散在重复序列（short interspersed nuclear element, SINEs）都属于反转录子。

• Tyl /copia类反转录转座子的转座机制

第II 类 DNA转座子（DNA transposons）：通过DNA-DNA 形式介导完成转座，即直接以DNA序列某些区段作为转座成分进行转座，称为DNA转座子。在DNA转座子中，绝大部分以“cut-and-paste”（ 剪切-粘贴）方式进行转座，少数转座子通过滚环模型或自我合成途径完成转座反应

• [ ] 类型：“剪切-粘贴”机制DNA转座子、“滚环式”复制机制DNA转座子(Helitrons)、自身复制机制DNA转座子(Polintons)
• [ ] 方式
  • 复制型转座（replicative transposition)
  • 非复制型转座
  • 滚环式复制转座
  • 自合成DNA转座 </aside>

DNA区段无论以什么机制进行转座，其转座过程有别于同源重组过程。这些DNA序列的转座往往发生在非同源序列之间，也不需要像细菌同源重组中RecA等蛋白质的参与，只依赖于转座区域DNA复制、转座酶和特定的IR 等因子而完成重组过程

慢病毒与转座子系统的对比

转座子的优点：操作简单，可承载的基因片段大，无需包装慢病毒，“后悔”插入还可以删除，全身而退，一般用于删除抗性基因/荧光标签，避免和后续慢病毒等基因编辑工具在筛选标记上有冲突。

转座子的缺点：转染效率低会影响整合效率，异染色质化会沉默基因表达，此时需要加入绝缘子。