第11章 基因组进化.ppt

第十一章 基因组的进化;第一节 基因组进化的分子基础;第一节 基因组进化的分子基础;第一节 基因组进化的分子基础;2条同源DNA分子;第一节 基因组进化的分子基础;第二节 基因组的进化模式;第一节 基因组进化的分子基础;第二节 基因组进化的模式;第二节 基因组进化的模式;第二节 基因组进化的模式;第二节 基因组进化的模式;第二节 基因组进化的模式;2.新基因的产生 2.1基因与基因组加倍 整个基因组加倍 单条或部分染色体加倍 单个或成群基因加倍 全套基因组的加倍可使基因数目急剧增加 酵母基因组在1亿年前经历了一次完全的加倍 植物基因组中的异源多倍体;2.新基因的产生 2.1基因与基因组加倍 单个基因以及基因群加倍在进化过程中经常出现 不等交换：位于同源染色体上不同位置的相似核苷酸顺序之间发生的重组事件，其结果是在重组的区段产生1段DNA重复。 姐妹染色体之间的不等交换：与上述的不等交换机制相同，只是发生在同一染色体的1对姐妹染色单体之间。 DNA放大：在细菌和其他单倍体生物中，复制泡内2条子链DNA之间发生不等交换使1条链的某一段顺序加倍。 某些基因重复并不产生多样性;重复序列;2.新基因的产生 2.2外显子洗牌与蛋白质创新 功能域加倍 功能域或外显子洗牌 体外蛋白质进化 2.3DNA水平转移 原核生物中的DNA水平转移 真核生物中的DNA水平转移 2.4基因冗余;;指形模块;供体菌F 菌毛蛋白与受体菌接触时，参与交配的细菌开始被联系在一起 ; 当整合的F 因子在OriT 处产生切刻后，染色体DNA 的转移就开始了。首先转移的是一段短的F-DNA，接下来是染色体DNA，直到两细菌分离时转移停止。 ;供体(donor)DNA与受体(receptor)细胞结合(binding)： 结合发生在受体细胞特定部位(结合点) 对供体DNA片段有一定要求 结合是一个可逆过程 DNA摄取： 当细菌结合点饱和之后，细菌开始摄取外源DNA 往往只有一条DNA单链进入细胞(单链摄入)，另一条链在膜上降解 联会(synapsis)与外源DNA片段整合(integration)： 整合指单链转化DNA与受体DNA对应位点置换，稳定掺入到受体DNA中的过程，实际上就是遗传重组过程 研究整合的分子机制也就是研究遗传重组的分子机制;汕奔搏滚浊豆窗占躇秦卜衣麦窃汛逾绊抄务闻经看墩慑弱驭巷云赔驯裴抽第11章 基因组进化第11章 基因组进化;3.非编码顺序的扩张 3.1非编码DNA的作用 关于它在疾病、发育和演化中的重要性有越来越多的证据。此外，非编码DNA对于DNA损伤的修复，DNA转座，促进细胞分裂方面也有重要作用。 3.2转座因子和基因组进化 从进化的角度观察，转座因子对生物有潜在的价值，但从短期效果分析，转座因子常常产生不利的后果，因为转座因子插入到基因编码区导致基因的失活。正是基于这一原因，大多数细胞中转座因子的活性因甲基化而受到抑制。;3.非编码顺序的扩张 3.3内含子的起源 3.3.1Ⅰ群、Ⅱ群和Ⅲ群内含子的起源：大多数研究者都认为所有这3种可自我剪接的内含子起源于RNA世界。 3.3.2 GU-AG内含子的起源 ： “内含子早起源”假说认为，内含子在生命起源的早期即已经存在，它们在真核生物的进化中逐步丢失。 “内含子晚起源”假说认为，内含子在生命起源只是生命进化中较晚出现的时间，随后在真核生物中逐渐积累。