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、重複或倒位等DNA重排，所以它與生物演化有密切的關係，並可能與個體發育、細胞分化有關。

此外，帶有不同抗藥性基因的轉座因子在細菌質粒間的轉座會導致多價抗藥性質粒的形成，這將使多種藥物藥效降低，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

雖然McClintock早在1951年就在玉米中發現了轉座因子，但由於人們受到基因在染色體上有序排列的傳統觀念的桎梏而難以接受“跳躍基因”這一新的概念，所以直到1967年Shapiro才在E.coli中發現了轉座因子（transposable element）。

他在半乳糖操縱子中發現了一種極性突變。gal操縱子有三個基因：galK,T,E，它們編碼三種酶催化Gal的分解代謝。其中間產物Gal-1-p是有毒的，因此galT-在含半糖培養基上因使Gal-1-p積累而難以成活。那麼在此培養基上能生長的各種突變型，應是galt-的回復突變及galK-galT-（因它不能產生Gal-1-p），但意外發的發現galE-galT-也能生存，按理說這種突變型可使Gal-1-p積累是不可能存活的，但卻居然生長良好，其原因何在呢？經進一步研究發現galE-是極性突變，由於它的突變使遠離操縱位點的galK活性大大下降，因而細胞中不會積累Gal-1-p之故。

以上的這種極性突變又和一般的極性突變不同，它有以下的特點：(1)能回復突變，表明不可能屬於缺失或移碼突變；(2)用誘變劑對其處理並不能提高回復突變率，因此推測可能不是點突變。既排除了點突變，缺失和移碼突變，那麼還有什麼樣的變異能引起極性突變呢？此時人們已知道了F因子和λ噬菌體的整合功能，因此他們想到galE-的突變可能也是部分DNA的插入（突變）和切離（回復突變）所致。接著他們設計了一系列實驗末證實這一想法。

（1）密度梯度離心實驗

E.Jordon等和P.Starlinger小組以及J.Shapiro分別進行了以下實驗，他們將含有gal+和gelm(上述極性突變)λ噬菌體分別出離出，同時加入到離心管中進行CsCl密度梯度離心，結果出現了兩條帶，λdgalm的密度>dgal+,表明dgalm有可能具有小片斷DNA的插入。

(2)分子雜交實驗

將ldgalm和ldgal+進行分子雜交，若有ldgalm有額外片段那麼在電鏡下可以觀察到它們存在和所處的位置。實驗結果在雜交鏈上出現了一個額外的單鏈的莖環結構，長800nt，這就是插入序列1，或稱為IS1（insertion sequence1）。