4 DNA复性动力学.ppt

DNA的复性动力学 DNA复性过程遵循二级反应动力学 DNA复性过程中单链消失的速度用公式表示：　　　　 -dC/dt=kC2　 2 重复序列(repetitive sequences) 1）单拷贝序列(single copy sequences) 又称非重复序列： 一个基因组中只有一个拷贝。 慢复性速度 单一序列的复性曲线常只有一个拐点，而重复序列常有多个拐点。 结构基因 (蛋白质基因)大多是单拷贝序列。 2）轻度重复序列(light repetitive sequences) 在基因组中重复数2-10的重复顺序， 为慢复性速度。 少数在基因组中成串排列在一个区域，大多数与单拷贝基因间隔排列。 多为编码功能的序列 3）中度重复序列(moderate repetitive sequences) 基因组中重复数十至数万（105）次的重复顺序， 复性速度快于单拷贝顺序，慢于高度重复顺序。 多与单拷贝基因间隔排列。 多为非编码序列，如Alu序列 也有编码基因产物的，如rDNA、tDNA、组蛋白基因家族, 一般往往以基因家族的形式组织。 4）高度重复序列(highly repetitive sequences) 在基因组中重复频率高，可达百万(106)以上， 复性速度很快。 序列一般较短，长10-300bp， 如真核生物的卫星DNA。 卫星 DNA序列(satellite DNA) 卫星DNA的分类 (1) 卫星DNA：长串联重复序列，位于染色体上的异染色区域。 (2) 小卫星DNA重复序列(minisatellite) ：中等大小的串联重复序列，位于染色体末端，或其他部位。 高变小卫星DNA：重复单位之间的序列差异大，但是有一个核心序列GGGCAGGAXG, 近端粒部位； 端粒DNA： 主要有六个串联重复单位组成 TTAGGG 卫星DNA的分类 (3) 微卫星 (microsatellite, MS) 或为简短串联重复(STR, short tandem repeats ): 由更简单的重复单位组成的小序列，一般为2～6个碱基重复，如(CA)n, (GT)n, (CAG)n等， (CA)n最为常见。 在染色体DNA中散在分布， 其数量可达五到十万, 是目前最有用的遗传标记。 不同生物的非重复基因占基因组的比例差别很大； 基因家族 1） 基因家族（gene family）：真核生物基因组中来源相同，结构和功能相关的基因聚集在一起形成基因家族。 根据分布形式分基因簇和散布的基因家族： 基因簇（gene cluster） 基因家族的各个成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，分布在某一条染色体的特殊区域； 它们可同时发挥作用，合成某些蛋白质。 如 组蛋白基因家族聚集在第7号染色体长臂3区内。 假基因（pseudogene）：具有与功能基因相似的序列，但由于有许多突变以致失去了原有的功能，所以假基因是没有功能的基因，用ψ表示。 来源：一般认为是由mRNA反转录成cDNA，然后整合在基因组中 散布的基因家族（interspersed gene family） 概念：一个基因家族的不同成员成簇地分布不同染色体上，各成员在序列上有明显差异。 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。 两种亚基的编码基因分别形成两个不同的基因簇，并存在于不同的染色体上. 2) 广义的基因家族 根据基因家族成员序列的相似程度分类： A 经典的基因家族，家族成员序列有高度的同源性，序列一致，拷贝数高，非转录间隔区短而一致。 B 基因家族各成员的编码产物保守（大段的高度保守氨基酸序列）；只是DNA序列的相似性低。 C 基因家族各成员的编码产物之间只有很短的保守氨基酸序列，DNA序列的相似性更低。 D 超基因家族，各基因序列之间无同源性，但其基因产物的功能相似。编码产物之间也无明显的保守氨基酸序列，但也有一些共同特征。 基因外的重复序列 即为无编码功能的重复序列 1) 串联重复DNA-卫星DNA(高度重复序列) 2) 散布的重复DNA 2) 散布的重复DNA 重复单位不成簇，分散在染色体的各个位点上。 A 短分散片段 B 长分散片段 A 短分散片段（short interspersed repeated segments, SINES） 特点： 长度约为300bp， 与长度约1000bp的单拷贝顺序间隔排列。 拷贝数可达10万左右。 如人的Alu家族。 B 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， 与平均长度为13000bp（个别长几万bp）的单拷贝顺序间隔排列。 在基因组中的