如何理解基因和蛋白质的共线性.docVIP

3、如何理解基因与蛋白质的共线性。 一个物种的基因组中相互连锁的基因，在另一物种的基因组中也是连锁关系，而且在两个物种的遗传图上的位置也是相似的。例如，人与小鼠之间就有一百多个共线区。在进化过程中一些基因始终保持着连锁关系，这意味着这种连锁可能在一定条件下具有选择上的某种优势。这对研究基因功能之间的相互关系提供了有用的线索。 1．基因及其产物的共线性?????? N 个氨基酸组成的蛋白质，其基因由对应的基因编码区的 3N 个碱基组成。在原核生物中，基因与其产物是共线性的。这在基因克隆中有重要意义。 2．基因及其产物的非共线性????70 年代以来，在真核生物中发现了间断基因（interrupted genes）（intron）DNA 片段，但可被转录，当两侧序列（外显子）的转录 RNA 被剪接在一起时，就将内含子转录的 RNA 从整个转录物中除去。外显子是指能够翻译成蛋白质的任一间断的基因片段，一个基因可有多个外显子。内含子并不是一成不变的，具有相对性，对一个 DNA 片段来说，在某个基因中是内含子，但在另一个基因中却可作为外显子。实际上内含子与外显子的概念是相对而言的。有些内含子可作为其它基因的外显子，它们是彼此不相关的基因，如 Yeast 线粒体中的某些基因。另外基因本身有可变换的表达途径，在一条途径中作为内含子的片段，在另一途径中可作为外显子。这两条途径产生两种蛋白质，它们的末端是相同的，但其中之一在中央部分有额外的序列，因而这一 DNA 区段可以为一种以上的蛋白质编码。 是生物特有的重要的大分子化合物，广泛存在于各类生物细胞中，“种瓜得瓜，种豆得豆”的遗传现象即源于核酸上所携带的遗传信息。核酸的组成单位——核苷酸（nucleotides）还是生物体各种生物化学成分代谢转换过程中的能量“货币”（如ATP），而具有传递激素及其他细胞外刺激的化学信号能力的环化核苷酸（如cAMP），被誉为生物体的第二信使，并且核苷酸还是一系列酶的辅助因子和代谢中间体。因此，核酸及其组成单位在生物的个体发育、生长、繁殖、遗传和变异等生命过程中起着重要的作用。1953年，Watson和Crick建立了DNA分子双螺旋结构模型，被认为是20世纪在自然科学中的重大突破之一。它揭开了分子生物学研究的序幕，尤其是DNA重组技术及DNA测序技术的出现，使生命科学成为自然科学中最为引人注目的领域。核酸的研究成果启动了分子生物学的突破性的进程，从此生命现象和生命过程的研究开始全面进入分子水平。