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真核生物的基因结构

真核生物的基因结构
真核生物的基因结构

真核生物的基因结构

真核生物的基因结构包括编码区和非编码区。

编码区其实是断裂基因结构,也就是不连续基因。

具有蛋白编码功能的不连续DNA 序列称为外显子,

外显子之间的非编码序列为内含子。

每个外显子和内含子接头区都有一段高度保守的一致序列,即内含子5’末端大多数是GT 开始,3’末端大多是AG 结束,称为GT-AG 法则,是普遍存在于真核基因中RNA 剪接的识别信号。

第一个外显子首端和最后一个外显子末端,分别为翻译蛋白的起始密码子和终止密码子。

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首位和末位外显子两侧的区域为非编码区,也可以叫做侧翼序列,侧翼序列中包含一些调控元件,比如启动子、终止子,还可能有增强子。

上游侧翼序列包含启动子区域,启动子区域包含:

列为TATAATAAT,是RNA聚合酶的重要的接触点,它能够使酶准确地识别转录

止密码子之间区域,不编码蛋白质。miRNA 经常结合于3‘UTR,从而引起mRNA

真核细胞的基因结构

真核细胞的基因结构 在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基因能够含有若干段编码序列,这些可以编码的序列称为外显子。在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开,这些间隔序列称为内含子。每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区,有人称其为侧翼序列。在侧翼序列上有一系列调控序列(图1)。 调控序列主要有以下几种:①在5′端转录起始点上游约20~30个核苷酸的地方,有TA TA框(TATA box)。TA TA框是一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为TATAATAAT。TA TA 框是启动子中的一个顺序,它是RNA聚合酶的重要的接触点,它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。当TATA框中的碱基顺序有所改变时,mRNA的转录就会从不正常的位置开始。②在5′端转录起始点上游约70~80个核苷酸的地方,有CAAT框(CAAT box)。CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为GGCTCAATCT。CAAT框是RNA 聚合酶的另一个结合点,它的作用还不很肯定,但一般认为它控制着转录的起始频率,而不影响转录的起始点。当这段顺序被改变后,mRNA的形成量会明显减少。③在5′端转录起始点上游约100个核苷酸以远的位置,有些顺序可以起到增强转录活性的作用,它能使转录活性增强上百倍,因此被称为增强子。当这些顺序不存在时,可大大降低转录水平。研究表明,增强子通常有组织特异性,这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合,从而对不同组织、器官的基因表达有不同的调控作用。例如,人类胰岛素基因5′末端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子,在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子,可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子,所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因。④在3′端终止密码的下游有一个核苷酸顺序为AA TAAA,这一顺序可能对mRNA的加尾(mRNA尾部添加多聚A)有重要作用。这个顺序的下游是一个反向重复顺序。这个顺序经转录后可形成一个发卡结构(图2)。发卡结构阻碍了RNA聚合酶的移动。发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间,因形成的氢键结合力较弱,使mRNA与DNA杂交部分的结合不稳定,mRNA就会从模板上脱落下来,同时,RNA聚合酶也从DNA上解离下来,转录终止。AA TAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子,是转录终止的信号。

病毒、真核和原核生物的基因组结构特点

病毒、真核和原核生物的基因组结构特点 病毒基因组结构特点: 1.病毒基因组所含核酸类型不同 2.不同病毒基因组大小相差较大 3.病毒基因组可以是连续的也可以是不连续的 4.病毒基因组的编码序列大 5.基因可以是连续的也可以是间断的 6.病毒基因组都是单倍体和单拷贝 7.基因重叠 8.病毒基因组功能单位或转录单位 9.病毒基因组含有不规则结构基因 (1)几个结构基因的编码区无间隔 (2)结构基因本身没有翻译起始序列 (3) mRNA没有 5’端的帽结构 原核生物基因组结构特点: 1.细菌等原核生物的基因组是一条双链闭环的DNA分子 2.具有操纵子结构 3.原核基因组中只有1个复制起点 4.结构基因无重叠现象 5.基因序列是连续的,无内含子,因此转录后不需要剪切 6.编码区在基因组中所占的比例远远大于真核基因组,但又远远小于病毒基 因组。非编码区主要是一些调控序列

7.基因组中重复序列很少 8.具有编码同工酶的基因 9.细菌基因组中存在着可移动的DNA序列,包括插入序列和转座子 10.在DNA分子中具有多种功能的识别区域,如复制起始区、复制终止区、转 录启动区和终止区等。这些区域往往具有特殊的序列,并且含有反向重复序列 真核生物基因组结构特点: 1)真核基因组远远大于原核生物的基因组。 2)真核基因具有许多复制起点,每个复制子大小不一。每一种真核生物都有一定的染色体数目,除了配子为单倍体外,体细胞一般为双倍体, 即含两份同源的基因组。 3)真核基因都出一个结构基因与相关的调控区组成,转录产物的单顺反子,即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质。 4)真核生物基因组中含有大量重复顺序。 5)真核生物基因组内非编码的顺序(NCS)占90%以上。编码序列占5%。 6)真核基因产断列基因,即编码序列被非编码序列分隔开来,基因与基因内非编码序列为间隔DNA,基因内非编码序列为内含子,被内含子隔 开的编码序列则为外显子。 7)真核生物基因组功能相关的基因构成各种基因家族,它们可串联在一起,亦可相距很远,但即使串联在一起成族的基因也是分别转录的。 8)真核生物基因组中也存在一些可移动的遗传因素,这些DNA顺序并无明显生物学功能,似科为自己的目的而级织,故有自私DNA之称,其移 动多被RNA介导,也有被DNA介导的。

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