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病毒、细菌基因组结构与功能

病毒、细菌基因组结构与功能
病毒、细菌基因组结构与功能

泛基因阶段

孟德尔的遗传因子阶段

摩尔根的基因阶段

顺反子阶段

操纵子阶段

现代基因阶段

DNA分子中含有特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列(通常是DNA序列)。

一个基因应包含不仅是编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列,还包括为保证转录所必需的调控序列、5′非翻译序列、内含子以及3′非翻译序列等所有的核酸序列(蛋白质基因和RNA基因)。

根据其是否具有转录和翻译功能可以把基因分为三类

第一类是编码蛋白质的基因,它具有转录和翻译功能,包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码阻遏蛋白的调节基因

第二类是只有转录功能而没有翻译功能的基因,包括tRNA基因和rRNA基因第三类是不转录的基因,它对基因表达起调节控制作用,包括启动基因和操纵基因

是指生物体全套遗传信息,包括所有基因和基因间的区域。原核生物基因组:染色体基因组(chromosomal genome)染色体外基因组(extrachromosomal genome )

真核生物基因组:染色体基因组(chromosomal genome)染色体外基因组

(extrachromosomal genome )

生物体的进化程度与基因组大小之间不完全成比例的现象称为 C value paradox,又称C值悖论)

病毒基因组很小,且大小相差较大

病毒基因组可以由DNA组成,或由RNA组成

多数RNA病毒的基因组是由连续的RNA链组成

基因重叠

基因组的大部分可编码蛋白质,只有非常小的一部份不编码蛋白质

形成多顺反子结构

病毒基因组都是单倍体(逆转录病毒除外)

噬菌体(细菌病毒)的基因是连续的,而真核细胞病毒的基因是不连续的

1981年,美国首先发现获得性免疫缺陷征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),其病原体是一种能破坏人免疫系统的逆转录病毒1986年,命名为:人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)

HIV特异性地侵犯并损耗T细胞而造成机体免疫缺陷

HIV如何感染免疫细胞并复制

捆绑――当HIV病毒的gp120蛋白捆绑到T-helper细胞的CD4蛋白时,HIV 病毒附着到机体的免疫细胞上。滤过性病毒核进入到T-helper细胞内

部,并且病毒体的隔膜融合进细胞壁;

逆转录――滤过性病毒酶,即逆转录酶,将病毒的RNA转化为DNA;

集成――新产生的DNA被病毒整合酶运送到细胞核中,并嵌入到细胞的DNA。HIV病毒被称之为前病毒;

复制――细胞核中的病毒DNA利用细胞自己的酶分裂产生信使RNA (mRNA)。mRNA含有制造新的病毒蛋白的指令序列;

翻译――mRNA由细胞的酶运送出细胞核。然后病毒就利用自然蛋白生成机制来生成病毒蛋白和酶的长链分子;

组装――RNA和病毒酶在细胞边缘聚集。一种被称之为蛋白酶的酶将多肽切成病毒蛋白。

发育――新的HIV病毒粒子从细胞壁中收缩出来并打破环绕他们的细胞壁。

这就是封装的病毒从细胞中分离出来的过程。

HIV的基因结构特点

遗传变异率高是一个多态性病毒(结构表现出一定的差异),病毒在传播过程中突变、缺失或插入所引起

高度变异区在env基因内,相当于gp120的五个区段,gag和pol基因较少变异,是基因组的保守区域

目前已知HIV有两个型:

HIV-1:欧洲和美洲分离的毒株的总称,亚洲地区的流行株也基本上为HIV-1

HIV-2:西部非洲的妓女中分离的毒株

HIV-1与HIV-2的核苷酸有60%同源性

HIV-1与HIV-2的感染不同

HIV-1是主要毒株,一旦感染终身携带,进展快,预后差

HIV-2感染的潜伏期长,致病性低

没有人真正死于艾滋病

大部分的艾滋病感染者都是死于其他的传染病,这是因为他们的免疫系统已经被彻底破坏了。艾滋病人死于感冒和死于肺癌对他们来说是一样的容易,由于

身体不能与一般的疾病作斗争,最后他们会因一些小小的病症而死去

* 性接触;* 受感染的静脉注射;* 母乳喂养(母亲对婴儿);* 受感染的母亲在怀孕和生产时传递给胎儿;

* 输血传播(在一些对血液中的艾滋病抗体进行检测的国家这种情况很罕见)。

乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)是目前已知的感染人类的最小的双链DNA 病毒

HBV的基因组结构显得特别精密浓缩,基因组DNA结构奇特

环状的部分双螺旋结构,长约3.2kb。其中的2/3为双螺旋结构,1/3为单链,DNA中的两条链不等长

长链为负链,短链为正链

长链:5’端与3’端无共价连接,而是与一种蛋白质共价相连

短链:长度视病毒而异,一般长约1.6-2.8kb,约为长链的2/3。短链之间的空隙可由病毒颗粒中的DNA聚合酶充填

为充分利用其遗传物质,通过基因重叠使病毒在很小的基因组中容纳大量的遗传信息。因而HBV的基因组结构显得特别精密浓缩

1. 重叠的基因序列比较多

2. 调节序列位于基因内部

HBV节约使用遗传物质的一种方式

启动子存在于编码蛋白质序列内

增强子位于聚合酶基因中

polyA附加信号位于ORFC中

GRE(皮质激素敏感因子)位于ORFS和聚合酶基因中

GRE 是与激素受体结合的DNA 片段,结合后能使某一已知基因转录水平增

GRE具有增强子特征

[1] 顺式作用元件

[2] 在转录的两个方向均有作用

[3] 在距其调节的基因不同距离处均可起作用

细菌基因组结构与功能

细菌染色体基因组结构的特点

1. 形成类核(nucleoid):

由一条环状双链DNA 分子组成细菌的染色体,并相对聚集在一起,形成一个较为致密的区域

类核无核膜与胞浆分开,类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成,外围是双链闭环的DNA超螺旋

2. 染色体DNA通常与细胞膜相连:

连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异

在DNA链上,与DNA 复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合

3. 具有操纵子结构:

结构基因为多顺反子,若干个功能相关的结构基因串联在一起,受同一个调节区的调节

数个操纵子还可以由一个共同的调节基因(regulatorygene )即调节子(regulon)所调控

4.结构基因都是单拷贝,rRNA基因为多拷贝,基因组DNA中不编码的部份

所占比例比真核细胞基因组少得多,比病毒基因组多。

5. 不出现基因重叠现象:

基因组中,编码顺序一般不会重叠

具有同基因(isogene):编码同工酶(isoenzyme)

在大肠杆菌基因组中:

两个编码分支酸(chorismic acid)变位酶的基因

两个编码乙酰乳酸(acetolactate)合成酶的基因

7. DNA分子中具有各种功能的识别区域

如:复制起始区(OriC)复制终止区(TerC)转录启动区转录终止区这些区域往往具有特殊的顺序,并且含有反向重复顺序

8.

基因或操纵子终末的特殊顺序

可使转录终止、RNA聚合酶从DNA链上脱落

终止子有强、弱之分

强终止子含有反向重复顺序,可形成茎环结构,其后面为polyT 结构,无需终止蛋白参与即可使转录终止

弱终止子也有反向重复序列,但无polyT 结构,需要有终止蛋白参与才能使转录终止

9.结构基因中无内含子

基因序列是连续的,因此在转录时不需要剪接加工,与真核生物不同

大肠杆菌Ecoli

大肠杆菌基因组含有3500个基因,已被定位的有900个左右,900个基因中,有260个基因已查明具有操纵子结构,定位于75个操纵子中,已知的基因中,8 %的序列具有调控作用

大肠杆菌染色体基因组中已知的基因多是编码酶类的基因,合成代谢酶类基因:氨基酸、嘌呤、,嘧啶、脂肪酸和维生素,分解代谢酶类基因:碳、氮化合物

另外,核糖体大小亚基中50多种蛋白质的基因也已经鉴定了

具有双向复制,但不能同时进行,顺时针复制时,逆时针复制被抑制,逆时针复制时,顺时针复制被抑制

具有相关功能的基因在一个操纵子内,由一个启动子转录

大多数基因的相对位置是随机分布的如:控制小分子合成和分解代谢的基因,大分子合成和组装的基因分布在大肠杆菌基因组的许多部位,并不集中在一起,再如:有关糖酵解的酶类的基因分布在染色体基因组的各个部位

细菌染色体上的基因似乎没有固定的格局,相对位置的改变不会影响其功能

大肠杆菌和与其分类关系上相近的其他肠道菌,如志贺氏杆菌属(Shigella)、沙门氏菌属(Salmonella )等具有相似的基因组结构

伤寒沙门氏杆(Salmonellatyphimurium)菌与大肠杆菌的基因组结构几乎相同,有10%的基因组序列和大肠杆菌相比发生颠倒,但其基因的功能仍正常

在大肠杆菌染色体基因组中,基因都是单拷贝基因

在某种特殊环境下,需要有多拷贝基因来编码大量的基因产物

例如:在有极少量乳糖或乳糖衍生物的培养基上,乳糖操纵子的多拷贝化可以使大肠杆菌充分利用的乳糖分子。但是,一旦将大肠杆菌移到有丰富的乳糖培养基上,多拷贝的乳糖操纵子便没有存在的必要,相反,由于需要较长的复制时间,这种重复的多拷贝基因会重新丢失

基因组上的各个基因的位置与其功能的重要性可能有一定的联系

大肠杆菌染色体基因组中,大多数rRNA 基因集中于基因组的复制起点(oriC )的位置附近。这一位置有利于rRNA基因在早期复制后马上作为模板进行rRNA的合成以便进行核糖体组装和蛋白质的合成

染色体的主要化学成分

DNA蛋白质RNA

生化研究表明:上述三类组成染色体的化学成分中,蛋白质含量约为DNA的二倍,根据组成蛋白质的氨基酸特点分为组蛋白和非组蛋白两类。RNA含量很少,还不到DNA量的10%。

真核生物细胞中的DNA连接蛋白

组蛋白:数量巨大,每个细胞中约6千万个拷贝,几乎与DNA等量

非组蛋白:数百种,每种蛋白质的功能不相同

组蛋白(histones)——染色体中的碱性蛋白质

特点:富含二种碱性氨基酸(赖氨酸和精氨酸)

根据这两种氨基酸在蛋白质分子中的相对比例将组蛋白分为五种小类型

组蛋白的等电点(pI)在7.5-10.5之间,所含的强极性氨基酸使组蛋白带上大量电荷,成为组蛋白与DNA结合及蛋白质之间的相互作用的主要化学力之一根据所含碱性氨基酸的相对比例划分为三种类型:富精氨酸组蛋白(H3和H4),稍富赖氨酸组蛋白(H2A和H2B)及极富赖氨酸组蛋白(H1)

五种组蛋白的氨基酸全顺序均已确定。H3 和H4 的序列在各种属之间极少有差异,这种生物进化上的高度保守性预示着其功能的重要性。其它三种组蛋白在不同种属之间存在着较大的差异

组蛋白对染色体中DNA的包装有十分重要的作用

非组蛋白(non-histone protein,NHP)

染色体中组蛋白以外的其它蛋白质,是一大类种类繁杂的各种蛋白质的总称,估计总数在300-600 之间

分子量范围为7-80kD,等电点为3.9-9.2

高迁移率蛋白群(high mobility group, HMG)

是非组蛋白中一群较丰富而不均一的蛋白,富含Asp、Glu等酸性氨基酸,为酸性蛋白质

分子量一般≤3.0×104,在聚丙烯酰胺凝胶电泳中迁移率很高

在高等真核生物中,HMG可以分为3大类,即HMG-1/2、HMG-I(Y)和HMG-14/17

已经明确其中的一些蛋白质(如HMG14/17)在转录活性区含量丰富,可以认为是参与转录调控的蛋白质

非组蛋白功能

1. 参与并调控基因表达

参与基因复制、转录及核酸修饰的酶类(如各种DNA和RNA聚合酶等)参与转录调控的蛋白质

2. 维持染色体的高级结构

非组蛋白中的核基质蛋白对于维持染色体的高级结构是必不可少的

从DNA到染色体的四级结构模型

一级结构:核小体串珠结构二级结构:螺线管三级结构:超螺线管四级结构:染色单体

核小体(nucleosome)1974年,Kornberg 发现核小体核小体是所有真核生物染色体的基本结构单位

电镜观察破裂的间期细胞流出的染色质,可见染色质纤维呈非连续性颗粒状,就像一条细线上串联着许多有一定间隔的小珠状颗粒(核小体)

用小球菌核酸酶处理提取的染色质,可得到单个的核小体颗粒

对染色质进行酶解处理,通过凝胶电泳鉴定,发现:产物是一系列不同长度的

DNA片段,且这些片段之间有一个200 bp左右的“阶差”

对核小体多聚体的研究,获得的结果是:相邻多聚体之间的DNA“阶差”等于核小体单体中的DNA长度(200 bp 左右),且多聚体分子量总是单体分子量的整倍数

以密度梯度离心法制备核小体单体,对其中的蛋白质进行化学分析得知,每一个单体中含有H2A、H2B、H3和H4各二分子(它们构成一个八聚体),H1一分子

核小体结构

核酸酶酶解实验结果:

核小体由核心颗粒(core particle)和连接区DNA(linker DNA)二部分组成

核小体单体被小球菌核酸酶处理后,随着时间延长,其降解产物(DNA片段)会逐渐缩短,从200 bp降至146 bp至此变为很难进一步降解的稳定状态

对此稳定降解产物进行分析,证明它是由146 bp 的DNA片段和H2A、H2B、H3 和H4各二分子组成,这种结构称为核心颗粒(core particle)

H1总是随着核心颗粒的形成而消失,通常是在DNA被降解至160 bp以后,提取物中H1丢失,提示H1位于“裸露”DNA与核心颗粒的毗邻区

核心颗粒外,“裸露”的DNA长度为60bp左右,

称为连接区DNA (linker DNA)

染色体的形成——超螺旋结构

染色体的形成实际上是细胞核DNA在核小体

的基础上经多层次的进一步结构变化, 形成更高层次的超螺旋结构

核小体:染色体DNA的一级包装

由直径2nm的DNA双螺旋链绕组蛋白形成直径11nm 的核小体“串珠”结构,若以每碱基对沿螺旋中轴上升距离为0.34 nm计,200bp DNA(一个核小体的DNA片段)的伸展长度为68 nm,形成核小体后仅为11 nm(核小体直径),其长度压缩了6-7倍

螺线管纤维(solenoidal fiber)——染色体DNA二级包装

由6个核小体盘绕形成一种中空螺线管,其外径为30 nm,因此,螺线管的形成使DNA一级包装又压缩小6倍

若以充分伸展的DNA双螺旋论,每个螺线管包含了408 nm(6×68 nm)长度的DNA链,而每圈螺线管的长度几乎等于核小体直径,即11nm,故染色体的二级包装相当于将DNA长度压缩了近40倍

环状螺线管:染色体DNA的三级的包装

电镜显示,由螺线管纤维缠绕在一个由某些非组蛋白构成的中心轴(central axis)骨架上形成的。这显然使螺线管纤维得到了较大程度的压缩

三级包装后,DNA链被压缩的程度仍远远不足以形成能被细胞核容纳的染色体,因此,环状螺线管纤维需进一步包装

经各级包装后染色体DNA总共被压缩了数千倍(8100多倍)

1.基因组远远大于原核生物的基因组,具有许多复制起始点,而每个复制子的长度较小

2.真核生物基因组DNA与组蛋白结合形成染色体,储存于细胞核内,除配子细胞外,体细胞内的基因的基因组是双份的(即双倍体,diploid),即有两份同

源的基因组

3.真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个结构基因经过转录生成一个mRNA 分子,再翻译生成一条多肽链

4.大部分基因含有内含子,因此,基因是不连续的(断裂基因,split gene)

5.基因组中不编码的区域多于编码的区域,存在大量重复序列,重复次数可达百万次以上

真核生物基因组DNA序列的类型

单拷贝序列中度重复序列高度重复序列多基因家族与假基因自私DNA

单拷贝顺序(低度重复顺序)

单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次或数次,因而复性速度很慢

单拷贝顺序在基因组中占50-80 %,如人基因组中,大约有60-65%的顺序属于这一类。单拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息,编码各种不同功能的蛋白质

目前尚不清楚单拷贝基因的确切数字,在单拷贝顺序中只有一小部份用来编码各种蛋白质,其他部份的功能尚不清楚

中度重复顺序

中度重复序列:在基因组中重复数十至数万(<105)次的重复顺序中度重复顺序。

在基因组中所占比例在不同种属之间差异很大,一般约占10-40%,在人约为

12%

大多不编码蛋白质。其功能可能类似于高度重复顺序。但有些中度重复顺序则是编码蛋白质或rRNA的结构基因,如HLA基因,rRNA基因,tRNA基因,组蛋白基因,免疫球蛋白基因

中度重复序列middle repeated sequence

Alu家族KpnⅠ家族Hinf家族rRNA基因多聚dT-dG家族组蛋白基因

短分散片段(short interspersed repeated segments, SINES)

重复顺序的平均长度:约为300bp

在基因组中排列方式:与平均长度约为1000 bp 的单拷贝顺序间隔排列

拷贝数:10万左右

Alu家族Hinf家族,等

长分散片段(Long interspersed repeated segments, LINES)

重复顺序的长度:大于1000bp,平均长度为3500-5000bp

在基因组中排列方式:与平均长度为13000 bp(个别长几万bp)的单拷贝顺序间隔排列

拷贝数:1万左右

KpnⅠ家族,等

中度重复顺序——Alu家族

是哺乳动物基因组中含量最丰富的一种中度重复顺序家族,平均每5kb就有这样的结构

每个单位长度中有一个限制性内切酶Alu的切点(AG↓CT)

Alu可将其切成长130和170bp的两段,因而定名为Alu序列(或Alu家族)Alu家族每个成员的长度约300bp

在单倍体人基因组中重复达30万-50万次,约占人基因组的3-6%

Alu家族在基因组中广泛分布的原因可能是:

Alu 顺序可由RNA聚合酶转录成RNA 分子,再经反转录酶的作用形成cDNA,然后重新插入基因组所致

Alu序列两侧存在着短的重复顺序,使得Alu顺序很象转座子,因此推测Alu 顺序可能也是能够移动的

Alu家族的功能是多方面的:

可能参与hnRNA的加工与成熟

与遗传重组及染色体不稳定性有关

有形成Z-DNA的能力

可能具有转录调节作用

中度重复顺序——KpnⅠ家族

KpnⅠ家族是中度重复顺序中仅次于Alu家族的第二大家族

用限制性内切酶KpnⅠ消化人类及其它灵长类动物的DNA,在电泳谱上可以看到4个不同长度的片段,分别为1.2、1.5、1.8和1.9kb,这就是KpnⅠ家族KpnⅠ家族成员顺序比Alu 家族更长(如:人KpnⅠ顺序长6.4kb),而且更加不均一,呈散在分布

尽管不同长度类型的KpnⅠ家族(称为亚类,subfamily)之间同源性比较小,不能互相杂交,但它们的3’端有广泛的同源性

KpnⅠ家族的拷贝数约为3000—4800个,占人体基因组的1%

与散在分布的Alu家族相似,KpnⅠ家族中至少有一部份也是通过KpnⅠ顺序

的RNA转录产物的cDNA重新插入到人基因组DNA中而产生的

中度重复顺序——Hinf 家族

Hinf家族:以319bp串联重复存在于人体基因组中

用限制性内切酶HinfⅠ消化人体DNA,可以分离到这一片段

Hinf 家族在单倍体基因组内约有50 —100 个拷贝,分散在不同的区域319bp单位可以再分成两个亚单位,分别为172bp和147 bp,它们之间有70%的同源性

中度重复顺序——多聚dT-dG家族

多聚dT- dG家族:这一家族的基本单位是dT- dG双核苷酸,多个dT- dG双核苷酸串联重复在一起,分散于人体基因组中,这个家族的一个成员位于人类δ和β珠蛋白基因之间,含有17个dT- dG双核苷酸组成的串联重复顺序

在人基因组中,多聚dT- dG顺序达106拷贝,多聚dT- dG的平均长度为40bp 功能

可能是基因转变(gene conversion)或不等交换(unequal crossing-over )的识别信号

dT-dG中嘌呤和嘧啶的交替顺序有助于Z-DNA的形成,在基因调节中可能起着重要的作用

rRNA基因

人类的rRNA基因位于13,14,15,21和22号染色体的核仁组织区

每个核仁组织区平均含有50个rRNA基因的重复单位

5S rRNA 基因似乎全部位于1号染色体(1q42-43)上

每单倍体基因组约有1000个5SrRNA基因

真核生物rRNA基因的重复次数多

真核生物有四种rRNA(18S、28S、5S、5.8S rRNA)

基因组中

18S、28S和5.8S rRNA基因在同一转录单位

5S rRNA 在低等真核生物(如:酵母)中也和18S、28SrRNA在同一转录单位;而在高等生物中,5S rRNA 是单独转录的,而且其在基因组中的重复次数高于18S和28S rRNA基因

tRNA 基因

每一种aa至少含有一个tRNA

每一种tRNA的基因拷贝有几十到几百个

同种tRNA的基因常常串联在一起形成基因簇

各基因间也有间隔区,有的还含有内含子

tRNA基因的准确重复次数比较难以估计

在非洲爪蟾中约有300个拷贝,由tRNA met, tRNA phe, tRNA trp及其它tRNA 基因组成的3.18kb的串联重复单位

在人体单倍基因组中约有1000-2000个tRNA基因,由50-60种tRNA基因编码,每种平均重复20-30次

组蛋白基因

组蛋白基因在各种生物体内重复的次数不一样,但都在中度重复的范围内

通常每种组蛋白的基因在同一种生物中拷贝数是相同的

不同生物中组蛋白基因在基因组中的排列不一样

组蛋白基因没有一定的排列方式,而在拷贝数高等生物基因组中(>100拷贝),

大部份组蛋白基因串联重复形成基因簇

基因组中存在大量重复序列用以编码组蛋白是有其重要意义的

DNA复制时,组蛋白也要成倍增加,而且往往在DNA合成一小段后,组蛋白马上就要与其相结合,这要求在较短的时间内合成大量的组蛋白,因而需要有大量的组蛋白基因存在

人体基因组中还有几个大的基因簇,也属于中度重复序列的长分散片段。在一个基因簇内含有几百个功能相关的基因,这些基因簇又称为超基因(Super gene),如人类主要组织相容性抗原复合体HLA和免疫球蛋白重链及轻链基因都属于超基因

超基因可能是由于基因扩增后又经过功能和结构上的轻微改变而产生的,但仍保留了原始基因的结构及功能的完整性

高度重复序列high repeated sequence

高度重复序列在基因组中重复频率高,可达百万(106)以上,因此复性速度很快

在基因组中所占比例随种属而异,约占10-60%,在人基因组中约占20 %。种类反向重复序列卫星DNA 较复杂的重复单位组成的重复顺序

倒位(反向)重复序列reverse repeated sequence

这种重复顺序复性速度极快,即使在极稀的DNA浓度下,也能很快复性,因此又称零时复性部分,约占人基因组的5%

反向重复序列由两个相同顺序的互补拷贝在同一DNA链上反向排列而成。变性后再复性时,同一条链内的互补的拷贝可以形成链内碱基配对,形成发夹式

或“+”字形结构

倒位重复(即两个互补拷贝)间可有一到几个核苷酸的间隔,也可以没有间隔没有间隔的又称回文(palimdrome)

回文结构约占所有倒位重复的三分之一

由于这类序列的碱基组成不同于其他部份,可用等密度梯度离心法将其与主体DNA 分开,因而称为卫星DNA (或随体DNA)

按其浮力密度不同,人的卫星DNA可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种

在人细胞基因组中,卫星DNA约占5-6%

小卫星DNA(minisatellite DNA) 微卫星DNA(microsatellite DNA)

在部分微生物及人和动物等基因组中,存在一些由寡核苷酸串联、重复排列而成的DNA序列,称为“数量可变的串联重复序列”(variable number of tandem repeat,VNTR)。

小卫星DNA:重复序列为6~70bp,重复次数可达几百次,总长度远比微卫星体DNA长,可达30kb,小卫星体DNA只存在于染色体近端粒和着丝粒区,存在数目有限,有些染色体尚未发现,重复单位可发生单个碱基的变异。

微卫星DNA(microsatellite DNA):由1~6bp作核心单位,在多串联拷贝上重复而成。存在于染色体任何部位,重复次数达10~60次,总序列长度从几十到几百bp,一般不超过300bp,存在数目很多,可达10万个,重复单位变异程度低约1/104~106

从符合遗传标记的高度多态,杂合性高,突变率低的标准来看,微卫星体DNA 比小卫星体DNA更优越。

微卫星DNA是理想的遗传标记,在个体识别、亲子鉴定、基因组扫描连锁分

析中发挥了巨大的作用。

较复杂的重复单位组成的重复顺序

这种重复顺序为灵长类动物所独有

用限制性内切酶HindⅢ消化非洲绿猴DNA,可以得到重复单位为172 bp 的高度重复顺序,这种顺序大部份由交替变化的嘌呤和嘧啶组成。有人把这类称为α卫星DNA, 人的α卫星DNA更为复杂,含有多顺序家族

高度重复顺序的功能

1. 调节反向序列常存在于DNA复制起点区的附近。另外,许多反向重复序列是一些蛋白质(包括酶)与DNA的结合位点

2.参与基因表达的调控DNA的重复顺序可以转录到核内不均一RNA

(hnRNA)分子中,并形成发夹结构,这对稳定RNA分子,免遭分解有重要作用

3.参与转位作用

几乎所有转位因子的末端都包括反向重复顺序,长度由几个bp 到1400bp。由于这种顺序可以形成回文结构,因此在转位作用中既能连接非同源的基因,又可以被参与转位的特异酶所识别

4.与进化有关

不同种属的高度重复顺序的核苷酸序列不同,具有种属特异性,但相近种属又有相似性。如:人与非洲绿猴的α卫星DNA长度仅差1个碱基(前者为171 bp,后者为172bp),而且碱基序列有65%是相同的,这表明它们来自共同的祖先

5. 同一种属中不同个体的高度重复顺序的重复次数不一样,这可以作为每一个体的特征,即DNA指纹

6.α卫星DNA 成簇的分布在染色体着丝粒附近,可能与减数分裂时染色体

配对有关,即同源染色体之间的联会可能依赖于具有染色体专一性的特定卫星DNA顺序

真核基因组的另一特点就是存在多基因家族(multigene family)

多基因家族是指由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因

多基因家族大致可分为两类:

一类是:基因家族成簇地分布在某一条染色体上,其可同时发挥作用,合成某些蛋白质(如:组蛋白基因家族就成簇地集中在第7 号染色体长臂 3 区2 带到 3 区 6 带区域内)

另一类是:一个基因家族的不同成员成簇地分布不同染色体上,这些不同成员编码一组功能上紧密相关的蛋白质(如珠蛋白基因家族)

在多基因家族,核苷酸组成序列上与有功能的基因非常相似,但不具正常功能的基因——不能转录或转录后不能翻译

原因:缺失、倒位、点突变→转录调控受阻或阅读框架改变(如氨基酸密码子变为终止密码子)。

两类假基因:

与正常基因相似,有内含子和外显子。

加工假基因,无内含子

假基因往往缺少正常基因的内含子,但两侧有顺向重复序列。人们推测,假基因的来源之一,可能是基因经过转录后生成的RNA前体通过剪接失去内含子形成mRNA,如果mRNA经反转录产生cDNA,再整合到染色体DNA 中去,便有可能成为假基因,因此该假基因是没有内含子的,在这个过程中,可能同

细菌基因组的结构和功能

细菌和病毒一样同属原核生物,因而细菌基因组的结构特点在许多方面与病毒的基因组特点相似,而在另一些方面又有其独特的结构和功能。本节首先介绍细菌染色体基因组的一般结构特点,然后再具体介绍大肠杆菌染色体基因组的结构和功能。 ?细菌染色体基因组结构的一般特点 ?大肠杆菌染色体基因组的结构和功能 细菌染色体基因组结构的一般特点 (1)细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成细菌的染 色体相对聚集在一起,形成一个较为致密的区域,称为类核(nucleoid)。 类核无核膜与胞浆分开,类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成,外围是双 链闭环的DNA超螺旋。染色体DNA通常与细胞膜相连,连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异。 在DNA链上与DNA复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合,如大肠杆菌染色体DNA的复制起点(OriC)、复制终点(TerC)等。细胞膜在这里的作用可能是对染色体起固定作用,另外,在细胞分裂时将复制后的染色体均匀地分配到两个子代细菌中去。有关类核结构的详细情况目前尚不清楚。 (2)具有操纵子结构(有关操纵子结构详见基因表达的调控一章)其中的结构基因为多顺反子,即数个功能相关的结构基因串联在一起,受同一个调节区的调节。数个操纵子还可以由一个共同的调节基因 (regulatorygene)即调节子(regulon)所调控。 (3)在大多数情况下,结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝但是编码rRNA的基因rrn往往是多拷贝的,这样可能有利于核糖体的快速组装,便于在急需蛋白质合成时细胞可以在短时间内有大量核糖体生成。 (4)和病毒的基因组相似,不编码的DNA部份所占比例比真核细胞基因组少得多。 (5)具有编码同工酶的同基因(isogene)例如,在大肠杆菌基因组中有两个编码分支酸(chorismicacid)变位酶的基因,两个编码乙酰乳酸(acetolactate)合成酶的基因。 (6)和病毒基因组不同的是,在细菌基因组中编码顺序一般不会重叠,即不会 出现基因重叠现象。 (7)在DNA分子中具有各种功能的识别区域如复制起始区OriC,复制终止区 TerC,转录启动区和终止区等。这些区域往往具有特殊的顺序,并且含有反向重复顺 序。 (8)在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA 聚合酶从DNA链上脱落。例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区,其后紧跟AT丰富区,这就是转录终止子的结构。终止子有强、弱之分,强终止子含有反向重复顺序,可形成茎环结构,其后面为polyT 结构,这样的终止子无需终止蛋白参与即可以使转录终止。而弱终止子尽管也有反向重复序列,但无polyT 结构,需要有终止蛋白参与才能使转录终止。 大肠杆菌染色体基因组的结构和功能 大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估计大肠杆菌基因组含有3500个基因,已被定位的有900个左右。在这900个基因中,有260个基因已查明具有操纵子结构,定位于75个操纵子中。在已知的基因中

全基因组关联分析的原理和方法

全基因组关联分析(Genome-wide association study;GWAS)是应用基因组中 数以百万计的单核苷酸多态性(single nucleotide ploymorphism ,SNP)为分子 遗传标记,进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析,通过比较发现影响复杂性状的基因变异的一种新策略。 随着基因组学研究以及基因芯片技术的发展,人们已通过GWAS方法发现并鉴定了大量与复杂性状相关联的遗传变异。近年来,这种方法在农业动物重要经济性状主效基因的筛查和鉴定中得到了应用。 全基因组关联方法首先在人类医学领域的研究中得到了极大的重视和应用,尤其是其在复杂疾病研究领域中的应用,使许多重要的复杂疾病的研究取得了突破性进展,因而,全基因组关联分析研究方法的设计原理得到重视。 人类的疾病分为单基因疾病和复杂性疾病。单基因疾病是指由于单个基因的突变导致的疾病,通过家系连锁分析的定位克隆方法,人们已发现了囊性纤维化、亨廷顿病等大量单基因疾病的致病基因,这些单基因的突变改变了相应的编码蛋白氨基酸序列或者产量,从而产生了符合孟德尔遗传方式的疾病表型。复杂性疾病是指由于遗传和环境因素的共同作用引起的疾病。目前已经鉴定出的与人类复杂性疾病相关联的SNP位点有439 个。全基因组关联分析技术的重大革新及其应用,极大地推动了基因组医学的发展。(2005年, Science 杂志首次报道了年龄相关性视网膜黄斑变性GWAS结果,在医学界和遗传学界引起了极大的轰动, 此后一系列GWAS陆续展开。2006 年, 波士顿大学医学院联合哈佛大学等多个研究机构报道了基于佛明翰心脏研究样本关于肥胖的GWAS结果(Herbert 等. 2006);2007 年, Saxena 等多个研究组联合报道了与2 型糖尿病( T2D ) 关联的多个位点, Samani 等则发表了冠心病GWAS结果( Samani 等. 2007); 2008 年, Barrett 等通过GWAS发现了30 个与克罗恩病( Crohns ' disrease) 相关的易感位点; 2009 年, W e is s 等通过GWAS发现了与具有高度遗传性的神经发育疾病——自闭症关联的染色体区域。我国学者则通过对12 000 多名汉族系统性红斑狼疮患者以及健康对照者的GWAS发现了5 个红斑狼疮易感基因, 并确定了4 个新的易感位点( Han 等. 2009) 。截至2009 年10 月, 已经陆续报道了关于人类身高、体重、 血压等主要性状, 以及视网膜黄斑、乳腺癌、前列腺癌、白血病、冠心病、肥胖症、糖尿病、精神分 裂症、风湿性关节炎等几十种威胁人类健康的常见疾病的GWAS结果, 累计发表了近万篇 论文, 确定了一系列疾病发病的致病基因、相关基因、易感区域和SNP变异。) 标记基因的选择: 1)Hap Map是展示人类常见遗传变异的一个图谱, 第1 阶段完成后提供了 4 个人类种族[ Yoruban ,Northern and Western European , and Asian ( Chinese and Japanese) ] 共269 个个体基因组, 超过100 万个SNP( 约1

原核生物基因组和真核生物基因组比较区别

原核生物基因组和真核生物基因组的区别: 1、真核生物基因组指一个物种的单倍体染色体组(1n)所含有的一整套基因。还包括叶绿体、线粒体的基因组。 原核生物一般只有一个环状的DNA分子,其上所含有的基因为一个基因组。 2、原核生物的染色体分子量较小,基因组含有大量单一顺序 (unique-sequences),DNA仅有少量的重复顺序和基因。 真核生物基因组存在大量的非编码序列。包括: .内含子和外显子、.基因家族和假基因、重复DNA序列。真核生物的基因组的重复顺序不但大量,而且存在复杂谱系。 3、原核生物的细胞中除了主染色体以外,还含有各种质粒和转座因子。质粒常为双链环状DNA,可独立复制,有的既可以游离于细胞质中,也可以整合到染色体上。转座因子一般都是整合在基因组中。 真核生物除了核染色体以外,还存在细胞器DNA,如线粒体和叶绿体的DNA,为双链环状,可自主复制。有的真核细胞中也存在质粒,如酵母和植物。 4、原核生物的DNA位于细胞的中央,称为类核(nucleoid)。 真核生物有细胞核,DNA序列压缩为染色体存在于细胞核中。 5、真核基因组都是由DNA序列组成,原核基因组还有可能由RNA组成,如RNA病毒。 原核生物和真核生物区别(从细胞结构、基因组结构和遗传过程分析)主要差别 由真核细胞构成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核细胞与原核细胞的主要区别是:

【从细胞结构】 1.真核细胞具有由染色体、核仁、核液、双层核膜等构成的细胞核;原核细胞无核膜、核仁,故无真正的细胞核,仅有由核酸集中组成的拟核 2.真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器,原核细胞没有。 真核细胞有发达的微管系统,其鞭毛(纤毛)、中心粒、纺锤体等都与微管有关,原核生物则否。 3.真核细胞有由肌动、肌球蛋白等构成的微纤维系统,后者与胞质环流、吞噬作用等密切相关;而原核生物却没有这种系统,因而也没有胞质环流和吞噬作用。 真核细胞的核糖体为80S型,原核生物的为70S型,两者在化学组成和形态结构上都有明显的区别。 4.原核细胞功能上与线粒体相当的结构是质膜和由质膜内褶形成的结构,但后者既没有自己特有的基因组,也没有自己特有的合成系统。真核生物的植物含有叶绿体,它们亦为双层膜所包裹,也有自己特有的基因组和合成系统。与光合磷 酸化相关的电子传递系统位于由叶绿体的内膜内褶形成的片层上。原核生物中的蓝细菌和光合细菌,虽然也具有进行光合作用的膜结构,称之为类囊体,散布于细胞质中,未被双层膜包裹,不形成叶绿体。 【从基因组结构】 1.真核生物中除某些低等类群(如甲藻等)的细胞以外,染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合,形成核小体;而在原核生物则无。 2.真核生物中除某些低等类群(如甲藻等)的细胞以外,染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合,形成核小体;而在原核生物则无。 3.真核细胞含有的线粒体,为双层被膜所包裹,有自己特有的基因组、核酸合成系统与蛋白质合成系统,其内膜上有与氧化磷酸化相关的电子传递链

细菌的基本结构不包括

细菌的基本结构不包括 细菌基因组的结构和功能细菌和病毒一样同属原核生物,因而细菌基因组的结构特点在许多方面与病毒的基因组特点相似,而在另一些方面又有其独特的结构和功能。 本节首先介绍细菌染色体基因组的一般结构特点,然后再具体介绍大肠杆菌染色体基因组的结构和功能。 细菌染色体基因组结构的一般特点大肠杆菌染色体基因组的结构和功能细菌染色体基因组结构的一般特点(1)细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成细菌的染色体相对聚集在一起,形成一个较为致密的区域,称为类核(nucleoid)。 类核无核膜与胞浆分开,类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成,外围是双链闭环的DNA超螺旋。 染色体DNA通常与细胞膜相连,连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异。 在DNA链上与DNA复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合,如大肠杆菌染色体DNA的复制起点(OriC)、复制终点(TerC)等。 细胞膜在这里的作用可能是对染色体起固定作用,另外,在细胞分裂时将复制后的染色体均匀地分配到两个子代细菌中去。 有关类核结构的详细情况目前尚不清楚。 (2)具有操纵子结构(有关操纵子结构详见基因表达的调控一章)其中的结构基因为多顺反子,即数个功能相关的结构基因串联在一起,

受同一个调节区的调节。 数个操纵子还可以由一个共同的调节基因(regulatorygene)即调节子(regulon)所调控。 (3)在大多数情况下,结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝但是编码rRNA的基因rrn往往是多拷贝的,这样可能有利于核糖体的快速组装,便于在急需蛋白质合成时细胞可以在短时间内有大量核糖体生成。 (4)和病毒的基因组相似,不编码的DNA部份所占比例比真核细胞基因组少得多。 (5)具有编码同工酶的同基因(isogene)例如,在大肠杆菌基因组中有两个编码分支酸(chorismicacid)变位酶的基因,两个编码乙酰乳酸(acetolactate)合成酶的基因。 (6)和病毒基因组不同的是,在细菌基因组中编码顺序一般不会重叠,即不会出现基因重叠现象。 (7)在DNA分子中具有各种功能的识别区域如复制起始区OriC,复制终止区TerC,转录启动区和终止区等。 这些区域往往具有特殊的顺序,并且含有反向重复顺序。 (8)在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落。 例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区,其后紧跟AT丰富区,这就是转录终止子的结构。

细菌的基因预测以及注释

Whole-genome Annotation of an A.baumannii strain A.baumannii ACICU

摘要 随着新一代测序技术的发展,微生物全基因组测序的成本大大减少,DNA序列的生成速度已远远超过其基因的注释速度。功能基因组学的研究已经成为当今研究的主流。然而如此多的数据对现有的基因注释工具提出了巨大的挑战。本研究通过对A.baumanii ACICU染色体序列使用GeneMarks进行基因预测,预测到了3718个基因,然后使用RAST进行基因注释,共注释到了3683个功能基因,将得到的结果与原文献中所注释到的基因进行对比。最后得到结论,基因的预测与注释都需要综合不同软件的结果进行分析,才能得到较为准确的结果。本研究为原核生物全基因组的注释提方法供了参考。 关键字:基因注释全基因组鲍曼不动杆菌GeneMarksRAST

目录 1.引言(Introduction) (2) 1.1.背景介绍 (2) 1.2.全基因组注释软件 (3) 1.3. A.baumannii ACICU相关 (4) 2.材料与方法(Methods and Materials) (5) 2.1.使用GeneMarks进行ORF预测 (5) 2.2.使用RAST进行功能基因注释 (6) 3.结果与讨论(Results and Discussion) (8) 3.1.使用GeneMarks预测ORF的结果以及分析 (8) 3.2.使用RAST进行功能基因注释结果以及分析 (9) 3.3.综合分析 (10) 参考文献 (10) 1.引言(Introduction) 1.1.背景介绍

全基因组重测序数据分析

全基因组重测序数据分析 1. 简介(Introduction) 通过高通量测序识别发现de novo的somatic和germ line 突变,结构变异-SNV,包括重排 突变(deletioin, duplication 以及copy number variation)以及SNP的座位;针对重排突变和SNP的功能性进行综合分析;我们将分析基因功能(包括miRNA),重组率(Recombination)情况,杂合性缺失(LOH)以及进化选择与mutation之间的关系;以及这些关系将怎样使 得在disease(cancer)genome中的mutation产生对应的易感机制和功能。我们将在基因组 学以及比较基因组学,群体遗传学综合层面上深入探索疾病基因组和癌症基因组。 实验设计与样本 (1)Case-Control 对照组设计; (2)家庭成员组设计:父母-子女组(4人、3人组或多人); 初级数据分析 1.数据量产出:总碱基数量、Total Mapping Reads、Uniquely Mapping Reads统计,测序深度分析。 2.一致性序列组装:与参考基因组序列(Reference genome sequence)的比对分析,利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型,并组装出该个体基因组的一致序列。3.SNP检测及在基因组中的分布:提取全基因组中所有多态性位点,结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选,最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基 因组信息对检测到的变异进行注释。 4.InDel检测及在基因组的分布: 在进行mapping的过程中,进行容gap的比对并检测可信的short InDel。在检测过程中,gap的长度为1~5个碱基。对于每个InDel的检测,至少需 要3个Paired-End序列的支持。 5.Structure Variation检测及在基因组中的分布: 能够检测到的结构变异类型主要有:插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果,检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进行注释。

细菌的形态与结构带答案复习进程

细菌的形态与结构带 答案

第一章细菌的形态与结构 一、单5选1 1.用来测量细菌大小的单位是: A.pm B.mm C.μm D.nm E.cm 2.下列哪种结构不是细菌的基本结构: A.细胞壁 B.鞭毛 C.细胞膜 D.细胞质 E.核质 3.下列哪种结构不是细菌的特殊结构: A.鞭毛 B.芽胞 C.菌毛 D.细胞质 E.荚膜 4.革兰阳性菌细胞壁的成分是: A.脂蛋白 B.肽聚糖 C.几丁质 D.胆固醇 E.脂多糖 5.细菌细胞壁的主要功能是: A.生物合成 B维持细菌外形保护菌体 C.参与物质交换 D.呼吸作用 E.能量产生 6.革兰阳性菌细胞壁的特殊成分是: A.肽聚糖 B.几丁质 C.胆固醇 D.磷壁酸 E.脂多糖 7.革兰阴性菌细胞壁的特殊成分是: A.肽聚糖 B.磷壁酸 C.外膜 D.五肽交联桥 E.脂多糖 8.具有抗吞噬作用的细菌结构是: A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛 9.普通菌毛是细菌的一种: A.细长波状的丝状物 B.运动器官 C.多糖质 D.可传递遗传物质的器官 E.黏附结构 10.抵抗力最强的细菌结构是:

A.芽胞 B.外膜 C.鞭毛 D.核糖体 E.细胞壁 11.细菌核质以外的遗传物质是: A.mRNA B.核蛋白体 C.质粒 D.性菌毛 E.异染颗粒 12.参与细菌呼吸、生物合成及分裂繁殖的结构是: A.菌毛 B.荚膜 C.鞭毛 D.中介体 E.胞浆膜 13.与细菌侵袭力有直接关系的结构是: A.质粒 B.异染颗粒 C.芽胞 D.中介体 E.荚膜 14.细菌L型的形成与以下哪种结构有关: A.中介体 B.细胞膜 C.细胞壁 D.细胞质 E.核质 15.细菌鞭毛的主要作用是: A.与运动有关 B.与致病力有关 C.与抵抗力有关 D.与分裂繁殖有关 E.与结合有关 16.溶菌酶的灭菌机制是: A.竞争肽聚糖合成中所需的转肽酶 B.与核蛋白体的小亚基结合 C.裂解肽聚糖骨架的β-1,4糖苷键 D.竞争性抑制叶酸的合成代谢 E.破坏细胞膜 17.青霉素抗菌的作用机制是: A.干扰细菌蛋白质的合成 B.破坏细胞壁中的肽聚糖结构 C.破坏细胞膜 D.抑制细菌的酶活性 E.抑制细菌的核算代谢 18.革兰染色所用试剂的顺序是: A.稀释复红→碘液→酒精→结晶紫 B.结晶紫→酒精→碘液→稀释复红 C.结晶紫→碘液→酒精→稀释复红 D.稀释复红→酒精→结晶紫→碘液

大肠杆菌染色体基因组的结构和功能

大肠杆菌染色体基因组的结构和功能 大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估计大肠杆菌基因组含有3500个基因,已被定位的有900个左右。在这900个基因中,有260个基因已查明具有操纵子结构,定位于75个操纵子中。在已知的基因中8%的序列具有调控作用。大肠杆菌染色体基因组中已知的基因多是编码一些酶类的基因,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和维生素合成代谢的一些酶类的基因,以及大多数碳、氮化合物分解代谢的酶类的基因。另外,核糖体大小亚基中50多种蛋白质的基因也已经鉴定了。 除了有些具有相关功能的基因在一个操纵子内由一个启动子转录外,大多数基因的相对位置可以说是随机分布的。如控制小分子合成和分解代谢的基因,大分子合成和组装的基因分布在大肠杆菌基因组的许多部位,而不是集中在一起。再如,有关糖酵解的酶类的基因分布在染色体基因组的各个部位。进一步发现,大肠杆菌和与其分类关系上相近的其他肠道菌如志贺氏杆菌属(Shigella)、沙门氏菌属(Salmonella)等具有相似的基因组结构。伤寒沙门氏杆菌(Salmonellatyphimurium)几乎与大肠杆菌的基因组结构相同,虽然有10%的基因组序列和大肠杆菌相比发生颠倒,但是其基因的功能仍正常。这更进一步说明染色体上的基因似乎没有固定的格局,相对位置的改变不会影响其功能。 在已知转录方向的50个操纵子中,27个操纵子按顺时针方向转录,23个操纵子按反时针方向转录,即DNA两条链作为模板指导mRNA合成的机率差不多相等。在大肠杆菌染色体基因组中,差不多所有的基因都是单拷贝基因,因为多拷贝基因在同一条染色体上很不稳定,极易通过同源重组的方式丢失重复的基因序列。另外,由于大肠杆菌细胞分裂极快,可以在20分钟内完成一次分裂,因此,携带多拷贝基因的大肠杆菌并不比单拷贝基因的大肠杆菌更为有利;相反,由于多拷贝基因的存在,使E.coli的整个基因组增大,复制时间延长,因而更为不利,除非在某种环境下,需要有多拷贝基因用来编码大量的基因产物,例如,在有极少量乳糖或乳糖衍生物的培养基上,乳糖操纵子的多拷贝化可以使大肠杆菌充分利用的乳糖分子。但是,一旦这种选择压力消失,如将大肠杆菌移到有丰富的乳糖培养基上,多拷贝的乳糖操纵子便没有存在的必要,相反,由于需要较长的复制时间,这种重复的多拷贝基因会重新丢失。 大肠杆菌染色体基因组中,大多数rRNA基因集中于基因组的复制起点oriC的位置附近。这种位置有利于rRNA基因在早期复制后马上作为模板进行rRNA的合成以便进行核糖体组装和蛋白质的合成。从这一点上看,大肠杆菌基因组上的各个基因的位置与其功能的重要性可能有一定的联系。

第三节 细菌的特殊结构

第三节细菌的特殊结构 Special structures of bacterium 学习思考: 1.细菌的特殊结构的种类和各自的医学意义? 其他原核细胞型微生物是否具有这 些结构?如无,它们的结构有无各自的特殊之处? 2.后续学习中,应特别注意将各种特殊结构及其医学意义与不同种类的细菌联系。

特殊结构(special structures):仅为某些细菌具有的、对维持 细菌生理功能所不必需的结构。 荚膜capsule 鞭毛flagellum 菌毛pilus 芽胞spore (二) 细菌的特殊结构特殊结构

1. 荚膜(1)定义和成分 ●荚膜(capsule):利用墨汁负染或特殊染色法,可观察到覆盖在某些细菌最外表面的一层黏液性物质,有一定的厚度。 ●微荚膜:大肠埃希菌和伤寒沙门菌的荚膜因厚度<0.2μm,分别以K抗原和Vi抗原表示。 ●黏液层(slime layer):黏液性物质疏松地附着于细菌表面,边界不明显且易被洗脱。 ●成分:大多数细菌荚膜是多糖,少数为多肽。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜,在普通培养基上连续传代则易消失。

(2) 荚膜的功能和医学意义 ●抗吞噬作用:保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬; ●黏附作用:荚膜多糖使细菌彼此粘连、形成生物膜而引起感染; ●抗损伤作用:保护细菌免受体液中杀菌物质的损伤作用; ●初步鉴别细菌:荚膜有、无; ●血清学分型(群)或快速诊断:荚膜肿胀反应; ●疫苗靶抗原:可制备荚膜多糖疫苗。 墨汁负染可将菌体外表面一层厚厚的黏液性物质革兰染色荚膜不着色,在菌体周围留下未着色空白区

研究细菌基因组结构的意义

细菌基因组的结构和功能 细菌和病毒一样同属原核生物,因而细菌基因组的结构特点在许多方面与病毒的基因组特点相似,而在另一些方面又有其独特的结构和功能。本节首先介绍细菌染色体基因组的一般结构特点,然后再具体介绍大肠杆菌染色体基因组 的结构和功能。 1细菌染色体基因组结构的一般特点 (1)细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链 DNA分子组成细菌的染色体相对聚集在一起,形成一 个较为致密的区域,称为类核(nucleoid)。类核无 核膜与胞浆分开,类核的中央部分由RNA和支架蛋白 组成,外围是双链闭环的DNA超螺旋。染色体DNA通 常与细胞膜相连,连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异。在DNA链上与DNA 复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合,如大肠杆菌染色体DNA的复制起点(OriC)、复制终点(TerC)等。细胞膜在这里的作用可能是对染色体起固定作用,另外,在细胞分裂时将复制后的染色体均匀地分配到两个子代细菌中去。有关类核结构的详细情况目前尚不清楚。 (2)具有操纵子结构(有关操纵子结构详见基因表达的调控一章)其中的结构基因为多顺反子,即数个功能相关的结构基因串联在一起,受同一个调节区的调节。数个操纵子还可以由一个共同的调节基因(regulatorygene)即调节子(regulon)所调控。 (3)在大多数情况下,结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝但是编码rRNA的基因rrn往往是多拷贝的,这样可能有利于核糖体的快速组装,便于在急需蛋白质合成时细胞可以在短时间内有大量核糖体生成。 (4)和病毒的基因组相似,不编码的DNA部份所占 比例比真核细胞基因组少得多。 (5)具有编码同工酶的同基因(isogene)例如,在 大肠杆菌基因组中有两个编码分支酸(chorismicacid) 变位酶的基因,两个编码乙酰乳酸(acetolactate)合成 酶的基因。 (6)和病毒基因组不同的是,在细菌基因组中编码 顺序一般不会重叠,即不会出现基因重叠现象。 (7)在DNA分子中具有各种功能的识别区域如复制 起始区OriC,复制终止区TerC,转录启动区和终止区等。 这些区域往往具有特殊的顺序,并且含有反向重复顺序。

各种微生物的形态结构及功能

显微镜观察结果描述 化药1105刘佳兴110150139 摘要:微生物分为原核微生物和真核微生物,主要有细菌、真菌和病毒,本文主要介绍放线菌、蓝细菌支原体、立克次氏体、衣原体、酵母菌、病毒和霉菌。 关键词:形态,结构,功能 1、微生物的分类系统 这里仅简述原核微生物和真核微生物的分纲体系。 1.1原核生物界(Procaryotae) (1)光能营养原核生物门 Ⅰ蓝绿光合细菌纲(蓝细菌类);Ⅱ红色光合细菌纲;Ⅲ绿色光合细菌纲 (2)化能营养原核生物门 Ⅰ细菌纲;Ⅱ立克次氏体纲;Ⅲ柔膜体纲;Ⅳ古细菌纲 1.2真核微生物(Eucaryotic microbes) 真菌可分以下四纲: Ⅰ藻状菌纲菌丝体无分隔,含多个核。有性繁殖形成卵孢子或接合孢子;Ⅱ子囊菌纲菌丝体有分隔,有性阶段形成子囊孢子;Ⅲ担子菌纲菌丝体有分隔,有性阶段形成担孢子; Ⅳ半知菌纲包括一切只发现无性世代未发现有性阶段的真菌。 粘菌也可分为四纲,即 Ⅰ网粘菌纲自细胞两端各自伸出长的粘丝并接连形成粘质的网络——假原质团;Ⅱ集胞粘菌纲分泌集胞粘菌素,形成假原质团;Ⅲ粘菌纲形成原质团,腐生性自由生活;Ⅳ根 2.1形态结构 DNA、核糖体、鞭毛、纤毛、荚膜、细胞壁、质膜

2.2基本形态 (1)球菌:按其排列方式又可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌,葡萄球菌和链球菌。 (2)杆菌:细胞形态较复杂,有短杆状、棒杆状、梭状、月亮状、分枝状。 (3)螺旋状:可分为弧菌(螺旋不满一环)和螺菌(螺旋满2~6环,小的坚硬的螺旋状细菌)。此外,人们还发现星状和方形细菌。 3、古细菌 古细菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。 3.1与真细菌主要区别 1.形态学上,古细菌有扁平直角几何形状的细胞,而在真细菌中从未见过。 2.中间代谢上,古细菌有独特的辅酶。如产甲烷菌含有F420,F430和COM及B因数。3.有无内含子(introns)上,许多古细菌有内含子。 4.膜结构和成分上,古细菌膜含醚而不是酯,其中甘油以醚键连接长链碳氢化合物异戊二烯,而不是以酯键同脂肪酸相连。 5.呼吸类型上,严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。 6.代谢多样性上,古细菌单纯,不似真细菌那样多样性。 7.在分子可塑性(molecular plasticity)上,古细菌比真细菌有较多的变化。 8.在进化速率上,古细菌比真细菌缓慢,保留了较原始的特性。 4、放线菌 放线菌(Actinomycete)是原核生物的一个类群。因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。 4.1形态 大多数有发达的分枝菌丝。菌丝纤细,宽度近于杆状细菌,约0.5~1微米。可分为:营养菌丝,又称基质菌丝,主要功能是吸收营养物质,有的可产生不同的色素,是菌种鉴定的重要依据;气生菌丝,叠生于营养菌丝上,又称二级菌丝。

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。

习题-第四章病毒基因组

第四章病毒基因组 一、A型题: 1. 只含小分子量RNA而不含蛋白质的病毒称() A. 类病毒(Viroids) B. 卫星(Satellites) C. 类病毒(viroid) D. 朊病毒(Prions) E. 拟病毒(virusoid) 2. 只含蛋白质而不含核酸的的病毒称() A. 类病毒(Viroids) B. 卫星(Satellites) C. 类病毒(viroid) D. 朊病毒(Prions) E. 拟病毒(virusoid) 3. RNA病毒基因组的帽子结构与第二个核苷酸相连的化学键() A. 5',5'-三磷酸二酯键 B. 3',3'-三磷酸二酯键 C. 5',5'-磷酸二酯键 D. 3',5'-磷酸二酯键 E. 以上都不是 4. HBV基因组是() A. 完全双链DNA分子 B. 不完全双链DNA分子 C. 完全双链RNA分子 D. 不完全双链RNA分子 E. 单链DNA分子 5. 具mRNA模板活性的病毒基因组是() A. 正链DNA病毒 B. 负链DNA病毒 C. 负链RNA病毒 D. 逆转录科的正链RNA病毒 E. 正链RNA病毒(逆转录科的正链RNA 病毒除外) 6. 关于逆转录病毒叙述不正确的是() A. 迄今发现的RNA肿瘤病毒均属RNA逆转录病毒 B. 嗜肝DNA病毒科属DNA逆转录病毒。 C. 逆转录病毒RNA为正链 D. 病毒颗粒均携带逆转录酶 E. 前病毒DNA可以整合到宿主细胞染色体DNA中 7. 逆转录病毒基因组的结构特点不包括() A. 5'端帽子结构 B. 3'端poly(A)尾 C. 两端各有一个长末端重复序列(LTR) D. 编码逆转录酶 E. 神经酰胺酶 8. 分段基因组(segmented genome)是指病毒基因组() A. 由数条不同的核酸分子组成 B. 由数条相同的核酸分子组成 C. 由数条互补的核酸分子组成 D. 由可分成不同功能区段的一个核酸 分子组成 E. 以上都不对 9. HBV基因组序列的利用率(编码基因效率)达() A. 90%~100% B. 100%~150% C. 150%~200%

基因组的结构与功能习题

第二章基因组的结构与功能 (一)选择题 A 型题 1.原核生物染色体基因组是 A.线性双链DNA分子 B.环状双链DNA分子 C.线性单链DNA分子 D.线性单链RNA分子 E.环状单链DNA分子 2.真核生物染色体基因组是 A.线性双链DNA分子 B.环状双链DNA分子 C.线性单链DNA分子 D.线性单链RNA分子 E.环状单链DNA分子 3.有关原核生物结构基因的转录,叙述正确的是 A.产物多为多顺反子RNA B.产物多为单顺反子RNA C.不连续转录 d.对称转录 E.逆转录4.原核生物的基因组主要存在于 A.质粒 B.线粒体 C.类核 D.核糖体 E.高尔基体 5.下列有关原核生物的说法正确的是 A.原核生物基因组DNA虽然与蛋白结合,但不形成真正的染色体结构 B.结构基因中存在大量的内含子 C.结构基因在基因组中所占比例较小 D.原核生物有真正的细胞核 E.基因组中有大量的重复序列 6.下列有关原核生物的说法不正确的是 A.原核生物的结构基因与调控序列以操纵子的形式存在B.在操纵子中,功能上关联的结构基因串联在一起C.在一个操纵子内,几个结构基因共用一个启动子 D.操纵元件也是结构基因E.基因组中只存在一个复制起点 7.真核生物染色质中的非组蛋白是 A.碱性蛋白质B.序列特异性DNA结合蛋白C.识别特异DNA序列的信息存在于蛋白上 D.不能控制基因转录及表达E.不参与DNA分子的折叠和组装 8.真核生物染色质的基本结构单位是 A.α-螺旋B.核小体 C.质粒 D.?-片层 E.结构域 9.关于真核生物结构基因的转录,正确的说法是 A.产物多为多顺反子RNAB.产物多为单顺反子RNAC.不连续转录D.对称转录E.新生链延伸方向为3'→5' 10.外显子的特点通常是 A.不编码蛋白质B.编码蛋白质C.只被转录但不翻译D.不被转录也不被翻译E.调节基因表达11.下列有关卫星DNA说法错误的是 A.是一种高度重复序列 B.重复单位一般为2~10 bp C.重复频率可达106 D.能作为遗传标记 E.在人细胞基因组中占5%~6%以上 12.下列有关真核生物结构基因的说法不正确的是 A.结构基因大都为断裂基因 B.结构基因的转录是不连续的 C.含有大量的重复序列 D.结构基因在基因组中所占比例较小 E.产物多为单顺反子RNA 13.染色体中遗传物质的主要化学成分是 A.组蛋白 B.非组蛋白 C.DNA D.RNA E.mRNA 14.真核生物染色质中的组蛋白是 A.酸性蛋白质 B.碱性蛋白质 C.一种转录因子 D.带负电荷 E.不带电荷 15.指导合成真核生物蛋白质的序列主要是 A.高度重复序列 B.中度重复序列 C.单拷贝序列 D.卫星DNA E.反向重复序列

细菌的形态与结构带答案

第一章细菌的形态与结构 一、单5选1 1.用来测量细菌大小的单位是: C.μm 2.下列哪种结构不是细菌的基本结构: A.细胞壁 B.鞭毛 C.细胞膜 D.细胞质 E.核质 3.下列哪种结构不是细菌的特殊结构: A.鞭毛 B.芽胞 C.菌毛 D.细胞质 E.荚膜 4.革兰阳性菌细胞壁的成分是: A.脂蛋白 B.肽聚糖 C.几丁质 D.胆固醇 E.脂多糖 5.细菌细胞壁的主要功能是: A.生物合成B维持细菌外形保护菌体C.参与物质交换 D.呼吸作用 E.能量产生 6.革兰阳性菌细胞壁的特殊成分是: A.肽聚糖 B.几丁质 C.胆固醇 D.磷壁酸 E.脂多糖 7.革兰阴性菌细胞壁的特殊成分是: A.肽聚糖 B.磷壁酸 C.外膜 D.五肽交联桥 E.脂多糖 8.具有抗吞噬作用的细菌结构是: A.细胞壁 B.荚膜 C.芽胞 D.鞭毛 E.菌毛 9.普通菌毛是细菌的一种: A.细长波状的丝状物 B.运动器官 C.多糖质 D.可传递遗传物质的器官 E.黏附结构 10.抵抗力最强的细菌结构是: A.芽胞 B.外膜 C.鞭毛 D.核糖体 E.细胞壁 11.细菌核质以外的遗传物质是: B.核蛋白体 C.质粒 D.性菌毛 E.异染颗粒 12.参与细菌呼吸、生物合成及分裂繁殖的结构是: A.菌毛 B.荚膜 C.鞭毛 D.中介体 E.胞浆膜 13.与细菌侵袭力有直接关系的结构是:

A.质粒 B.异染颗粒 C.芽胞 D.中介体 E.荚膜 14.细菌L型的形成与以下哪种结构有关: A.中介体 B.细胞膜 C.细胞壁 D.细胞质 E.核质 15.细菌鞭毛的主要作用是: A.与运动有关 B.与致病力有关 C.与抵抗力有关 D.与分裂繁殖有关 E.与结合有关 16.溶菌酶的灭菌机制是: A.竞争肽聚糖合成中所需的转肽酶 B.与核蛋白体的小亚基结合 C.裂解肽聚糖骨架的β-1,4糖苷键 D.竞争性抑制叶酸的合成代谢 E.破坏细胞膜 17.青霉素抗菌的作用机制是: A.干扰细菌蛋白质的合成 B.破坏细胞壁中的肽聚糖结构 C.破坏细胞膜 D.抑制细菌的酶活性 E.抑制细菌的核算代谢 18.革兰染色所用试剂的顺序是: A.稀释复红→碘液→酒精→结晶紫 B.结晶紫→酒精→碘液→稀释复红 C.结晶紫→碘液→酒精→稀释复红 D.稀释复红→酒精→结晶紫→碘液 E.稀释复红→结晶紫→碘液→酒精 19.关于细菌L型的描述,错误的一项是: A.呈高度多样性,G-菌 B.在固体培养基上,可形成“油煎蛋”样菌落 C.分离培养需用低渗高琼脂培养基 D.去除抑制后,可恢复原有形态 E.是细胞壁缺陷仍然可以生长繁殖,具有致病力的细菌 20.细菌芽胞的特点是: A.抗吞噬作用 B.毒素活性 C.耐高温 D.黏附作用 E.侵袭力 21.细菌芽胞与高度耐热有关的特有化学组分是: A.核酸 B.肽聚糖 C.磷脂 D.多糖 E.吡啶二羧酸盐 22.构成细菌H抗原的结构是: A.鞭毛 B.荚膜 C.细胞壁 D.芽胞 E.菌毛 23.检测细菌具有鞭毛的培养方法是:

基因组测序术语解释

DNA关键词: WG-BSA (全基因组重测序BSA) 对已有参考基因组序列的物种的所有作图群体(F1、F2、RIL、DH 和BC1等),对亲本进行个体重测序,对某个极端性状材料混池测序,检测SNP,获得与性状紧密关联的分子标记和精细定位区域,是目前最高效的基因定位方法。通过选取某个极端性状,利用高效率低成本的混池测序技术,勿需开发分子标记进行遗传图的构建,快速定位与性状相关的候选QTL。 MP-Reseq (多混池全基因组重测序) 针对特有的优良地方品种中的不同品种/品系,通过群体内pooling 建库的方法,进行全基因组重测序,采用生物信息学方法全基因组范围内扫描变异位点,能快速的定位不同混池样品基因组中明显经过人工或自然选择的区域,检测与性状相关的基因区域及其功能基因。 全基因组个体重测序 基于全基因组重测序的变异图谱通过测序手段结合生物信息分析研究同一物种不同个体之间的变异情况,获得大量的变异信息,如SNP、Indel、SV 等。主要可以快速地获得大量的分子标记以及不同个体在基因组水平上的差异。 全基因组关联分析-GWAS 通过重测序对动植物重要种质资源进行全基因组基因型鉴定,与关注的表型数据进行全基因组关联分析,找出与关注表型相关的SNP位点,定位数量性状基因,与数量性状相关的基因紧密连锁的SNP标记,后续可用于分子标记辅助育种,助力育种进程。 全基因组重测序-遗传进化 通过对来自全国各地、具有代表性的XX 份XX 材料进行全基因组重测序,检测SNP、Indel、SV,并利用获得的SNP 与SV 数据进行群体多样性分析,包括连锁不平衡分析、群体进化分析、群体结构分析、群体主成分分析等。 全基因组重测序-遗传图谱 基于全基因组重测序技术对已有参考基因组序列的物种进行个体或群体的全基因组测序,利用高性能计算平台和生物信息学方法,检测单核苷酸多态性位点(SNP),并计算多态性标记间的遗传连锁距离,绘制高密度的遗传图谱。通过与表型性状进行关联分析,利用获得的强关联性标记进行下游基因的精细定位。遗传图可用于分子标记辅助育种,重要性状候选基因克隆,辅助基因组组装,比较基因组学等研究。 细菌基因组de novo 测序 细菌是生物的主要类群之一,是所有生物中数量最多的一类。细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生,也有部分种类分布在极端环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中。由于细菌自身的营

病毒、细菌基因组结构与功能

泛基因阶段 孟德尔的遗传因子阶段 摩尔根的基因阶段 顺反子阶段 操纵子阶段 现代基因阶段 DNA分子中含有特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列(通常是DNA序列)。 一个基因应包含不仅是编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列,还包括为保证转录所必需的调控序列、5′非翻译序列、内含子以及3′非翻译序列等所有的核酸序列(蛋白质基因和RNA基因)。 根据其是否具有转录和翻译功能可以把基因分为三类 第一类是编码蛋白质的基因,它具有转录和翻译功能,包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码阻遏蛋白的调节基因 第二类是只有转录功能而没有翻译功能的基因,包括tRNA基因和rRNA基因第三类是不转录的基因,它对基因表达起调节控制作用,包括启动基因和操纵基因 是指生物体全套遗传信息,包括所有基因和基因间的区域。原核生物基因组:染色体基因组(chromosomal genome)染色体外基因组(extrachromosomal genome ) 真核生物基因组:染色体基因组(chromosomal genome)染色体外基因组

(extrachromosomal genome ) 生物体的进化程度与基因组大小之间不完全成比例的现象称为 C value paradox,又称C值悖论) 病毒基因组很小,且大小相差较大 病毒基因组可以由DNA组成,或由RNA组成 多数RNA病毒的基因组是由连续的RNA链组成 基因重叠 基因组的大部分可编码蛋白质,只有非常小的一部份不编码蛋白质 形成多顺反子结构 病毒基因组都是单倍体(逆转录病毒除外) 噬菌体(细菌病毒)的基因是连续的,而真核细胞病毒的基因是不连续的 1981年,美国首先发现获得性免疫缺陷征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),其病原体是一种能破坏人免疫系统的逆转录病毒1986年,命名为:人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV) HIV特异性地侵犯并损耗T细胞而造成机体免疫缺陷 HIV如何感染免疫细胞并复制 捆绑――当HIV病毒的gp120蛋白捆绑到T-helper细胞的CD4蛋白时,HIV 病毒附着到机体的免疫细胞上。滤过性病毒核进入到T-helper细胞内 部,并且病毒体的隔膜融合进细胞壁; 逆转录――滤过性病毒酶,即逆转录酶,将病毒的RNA转化为DNA; 集成――新产生的DNA被病毒整合酶运送到细胞核中,并嵌入到细胞的DNA。HIV病毒被称之为前病毒;

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