第1章 基因组-基因组结构特征电子教案
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基因及基因组的结构与特点§1 基因与基因组一. 基因基因是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。
根据基因是否具有转录和翻译功能分为:二. 基因组(genome)基因组是指含有一个生物体生存、发育、活动和繁殖所需要的全部遗传信息的整套核酸。
基因组中不同的区域具有不同的功能,有些是编码蛋白质的结构基因,有些是复制及转录的调控信号,有些区域的功能尚不清楚。
功能基因组是指由表达基因构成的基因组。
基因组结构是指不同功能区域在整个DNA分子中的分布情况。
1. C值不同生物体的基因组大小和复杂程度各不相同,进化程度越高的生物体一般基因组越大也越复杂单倍基因组DNA含量(haploid DNA content)称为C值。
C值矛盾:人类基因组的C值只有3×109bp,肺鱼的C值比人高10多倍;亲缘关系相近的物种间,C值仍然相差很大:两栖类的不同物种间C值可相差100倍,被子植物不同物种间C值相差达1000倍,藻类5000倍,鱼类350倍,节肢动物250倍。
在原生动物不同物种间C值相差竟高达5800倍。
C值的大小并不说明遗传复杂性的高低,而只说明基因组中自私DNA(selfish DNA)的多少。
2. 基因结构一个基因组的核酸可分为编码区和非编码区两类序列。
(1)编码区:为mRNA、rRNA、tRNA以及其他各种RNA编码。
(2)非编码区:又可分为信号序列和非信号序列两类。
大都是一些大量的重复序列,它们或集中成簇,或分散在基因之间,可能在DNA复制、调控中具有重要意义,并与生物进化、种族特异性有关。
1)信号序列包括:复制起点、增强子、启动子、终止子及一切由调节蛋白识别和结合的序列。
2)非信号序列是指间隔区:间隔区并非不含有信息,有时信息不表现为核苷酸的顺序,而表现为序列的长度。
∙MS2外壳蛋白结构基因上游的非编码序列不得少于30nt,否则翻译效率降低10倍;∙真核基因的内含子并非编码序列,但其中含有重要信息,如5’剪接位点、3’剪接位点等;一些内含子的位置在不同物种之间保守,甚至其序列也有程度不同的保守。