2021年分子生物学笔记.docVIP

分子生物学笔记 ? ?第一章 基因构造 第一节 基因和基因组 一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必要所有DNA序列．一种典型真核基因涉及①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间非编码序列—内合子(intron)③5-端和3-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中)绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不持续。二、基因组(genome)一特定生物体整套(单倍体)遗传物质总和，基因组大小用所有DNA碱基对总数表达。人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。每种真核生物单倍体基因组中所有DNA量称为C值，与进化复杂性并不一致(C-value Paradox)。人类基因组筹划（human genome project，HGP）基因组学（genomics）,构造基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics） 第二节 真核生物基因组 一、真核生物基因组特点：?，①真核基因组DNA在细胞核内处在以核小体为基本单位染色体构造中．②真核基因组中，编码序列只占整个基因组很小某些(2—3％)，二、真核基因组中DNA序列分类??(一)高度重复序列(重复次数lO5)卫星DNA(Satellite DNA)(二)中度重复序列1．中度重复序列特点①重复单位序列相似，但不完全同样，②散在分布于基因组中．③序列长度和拷贝数非常不均一，④中度重复序列普通具备种属特异性，可作为DNA标记．⑤中度重复序列也许是转座元件(返座子)，2．中度重复序列分类①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．)?LINES②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments)?SINESSINES：长度500bp，拷贝数105．如人Alu序列LINEs：长度1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl(三)单拷贝序列(Unique Sequence)涉及大多数编码蛋白质构造基因和基因间间隔序列，三、基因家族(gene family)一组功能相似且核苷酸序列具备同源性基因．也许由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。基因家族特点：①基因家族成员可以串联排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)，如rRNA、tRNA和组蛋白基因；②有些基因家族成员也可位于不同染色体上，如珠蛋白基因；③有些成员不产生有功能基因产物，这种基因称为假基因 (Pseudogene)．Ψa1表达与a1相似假基因．假基因分类。加工过假基因(processed pseudogene)。典型基因家族1．tRNA基因?单倍体人基因组中1300个tRNA基因，tRNA基因簇．2．rRNA基因l00copy．rRNA基因簇(重复单元28S、18S、5.8s-rRNA)3．组蛋白基因30-40copy．定位：7q32-q36组蛋白基因簇(重复单位：H1，H2A，H2B，H3、H4)特点：无intron，Poly(A)- RNA．?4．珠蛋白基因α类：16p13，基因簇(24Kb)：5’—ζ—Ψζ—Ψα1—α2—α1—3’β类：11p15，基因簇(60Kb)：5’— ζ—Gr—Ar—Ψβ—δ—β—3’四、超基因家族(Supergene family ，Superfamily)由基因家族和单基因构成大基因家族，构造上有限度不等同源性，但功能不同．五、人类基因组中重复序列标记1、A1u序列单倍体人基因组50万-100万拷贝，平均每隔3-6Kb就有一种Alu序列，人A1u序列长300bp：2X130bp重复序列；?+31bp间隔序列(中间)；两侧7-21bp正向重复(direct repeats)，返座子?Alu序列广泛散布于人基因组，约90%巳克隆人基因合有Alu序列Alu序列标志。2、可变数串联重复???，??Variable number tamdem repeat， VNTR．又称小卫星DNA(minisatellite DNA)由短重复单位(6-40bp)串联重复(6-100次以上)而成，多位于基因非编码区，广泛分布。VNTR多态性—分子标记—DNA指纹图（fingerprint）.小卫星DNA突变与肿瘤，H-Ras。3、短串联重复（short tan