医学遗传学 第03章 遗传的分子基础.ppt

* 第二节 基因概念和分子结构 书P17 一、基因的概念 DNA分子的特定功能片段称基因。 遗传信息传递、表达、分化和发育的基础。 （1）基因能自我复制(半保留复制）。 （2）基因经转录、翻译决定多肽链类型、顺序 及蛋白质功能，经代谢决定表达性状。 （3）基因突变和重组可形成新的性状或疾病。 第三章 遗传的分子基础 书P15 二、基因的类型和分子组成 (一) 基因的类型 1、按一个基因组内存在数量和方式 单一基因、 基因家族、假(拟)基因。 (1)单一基因(单一序列 该基因在一个基因组中仅一份。 约占结构基因总量25%~50%(体细胞2份)。 (2)基因家族 同类功能的基因在一个基因组中有多个成员。 Hb基因；α、β、γA、γG、δ、ε、ξ2 ， 分别在个体发育的不同阶段表达。 (3)串联重复基因 多个同类功能基因在一条DNA链上串联重复排列。 组蛋白基因、tRNA、rRNA、珠蛋白基因 等。 16p13.2 --ξ2---Ψξ1---Ψξ2---Ψα1--α2---α1-- 11p15.4 ---ε--γG ---γA --Ψβ---δ---β----- 人类类α 、β珠蛋白基因簇 (4)假基因 与功能基因相似(碱基类型/顺序/数量)但 无转录功能的DNA序列。 如；Hb基因家族； Ψβ1、 Ψα1 、 Ψξ1 。 2、按基因产物分类 (1) 结构基因：产物→蛋白质。 (2) RNA基因： 产物→ tRNA、rRNA。 (3) 调控基因：有或无产物→调控结构基因活性。 （二）真核基因的分子结构特征 真核基因多由编码序列(外显子)和非编码序列 (内含子)间隔排列组成，故称断裂基因。 外显子 内含子 外显子 内含子 外显子 外显子-编码肽链氨基酸合成的碱基序列。 内含子-基因内被转录但不编码的碱基序列。 前体RNA(hnRNA)→切割→拼接→戴帽、加尾→mRNA 切掉内含子，拼接外显子→成熟RNA(mRNA)。 mRNA 外显子 外显子 外显子 内含子 内含子 基因的大小及外显子和内含子的数目各不相同。 如；抗肌营养不良蛋白(DMI)基因。 全长2.5Mb，80个外显子和内含子组成。 DMI突变—假肥大性肌营养不良症 结构基因第一外显子上游侧和最后外显子下游侧 都有一段不编码的序列称侧翼序列。 侧翼序列对结构基因的功能起调控作用。 高等真核生物仅发现少数基因无内含子，如组 蛋白基因、干扰素基因及多数酵母基因。 结构基因 编码区 非编码区 调控区 转 录编 码 序 列--外显子 (组成遗传密码) 转录不编码序列--内含子( 5-GT-N-N-AG-3法则） 前导区(转录定位作用) 启动子 增强子 GGTGTGGA/TA/TA/TG(上游或下游) 终止子 TATA框：TATAA/TAA/T:(7bp) CAAT框：GGC/TCAATCA:(9bp) G C框：GGCGGG:(6bp;增强转录) mRNA裂解信号：(AATAAA) 回文结构(反向互补序列): 如 -G-G-T-A-C-C-N-N-G-G-A-T-C-C- 内含子1（I1） 内含子2（I2） 外显子 3 （E3） 105 146 外显子 2 （E2） 31 104 5? 3? ? 转录起始点 TATA框 RNA聚合酶结合 决定转录起始点 CAAT框 转录因子CTF结 合控制转录速率 外显子 1 （E1） 1