01-基因及基因组结构-刘晓雪.ppt

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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Alu重复序列是哺乳动物基因组中SINE家族的一员,约有50万份拷贝。也就是说平均4~6 kb中就有一个Alu序列。由于这种DNA序列中有限制性内切核酸酶AluⅠ的识别序列AGCT,所以称为Alu重复序列。典型的人基因组Alu序列长282 bp,由两个同源但有差别的亚基构成。限制性剪切酶Alu I 可将其剪切成130bp和170bp两段,因此将其定名为Alu序列,平均每5kbDAN就有一个Alu序列。亚基来源于有缺失突变和点突变的7SLRNA基因。两个亚基间由腺嘌呤核苷酸密集的序列连接。右边的亚基中有无关的31 bp插入片段,称为IH。Alu序列两端各有一个正向重复序列,末端有一个poly(A)尾。   Alu序列一般散在分布,少数呈簇状分布。在细胞遗传学水平上观察,Alu重复序列集中在基因转录最活跃的染色体区段内。在所有已知的基因内含子中,几乎都发现了Alu序列。 * * * * * * * * * * * * * 2.果蝇中的转位因子 果蝇中的Copia基因有几种顺序上不相关,但结构和行为相似的因子,统称“类Copia因子”。它们的一般特征如下: 拷贝数 长度 末端同相重复 末端反相 重复 Copia 20~60 5000 276 ~10 FB ~30 500~5000 0 250~1250 P ~50 500~2900 0 31 两端有276bp的LTR,具有很高的转录活性,产生poly(A)的mRNA,转录产物大多被限制在细胞核中。 FB因子:末端反向重复序列长度不同,同一个FB成分的两个LTR也不完全相同,转座时靶点序列产生9bp的倍增,有时两个不同的FB因子共同引起一大段DNA的转移。 P因子 具有不一定的长度,完整的P成份有2900bp,含有四个阅读框,它们是转座所必需的,因此只有完整的P成分才具有转座功能。 共同特点: 两端都有31bp的反向重复序列。 P因子能引起果蝇不育,在果蝇中,P品系雄性与M品系雌性杂交后代产生劣生,而M品系作雄性和P品系作雌性的杂交都不产生劣生后代。 P♀ + P♂ → M♀ + M♂ → 正常 M♀ + P♂ → P♀ + M♂ → 不育 原因是雌性P品系细胞质中有P因子的阻遏蛋白抑制P因子中的转位酶的表达;而雄性M品系没有P因子或P因子不完整,因而不能转位引起劣生后代。 逆转位因子 Retroposion 遗传信息的流动:DNA DNA 逆转位因子介导的转位作用: DNA RNA DNA 转位时,RNA cDNA 基因组 逆转位因子——逆转录病毒 无膜蛋白包裹,不能形成病毒颗粒 逆转录酶 小结: 转位因子的发生证明基因具有流动性; 转位时不依赖于序列的同源性,在原位点上这种序列不丢失,只是它的一个新的拷贝插入到靶位点上,同时引起靶序列的断裂和倍增——转位是一种复制过程。 作用:转位后可引起基因失活或改变基因表达活性,是一种基因表达调控的方式。 * * * * * * * * * * * * Algae藻类 * * * * * * * * * Ti质粒 ——一种常用的基因工程载体 土壤中有一种叫根癌农杆菌(Agrobacterium tumerfaciens)的一种土壤微生物,它能感染90个科的双子叶植物的受伤组织。当这种土壤杆菌侵入受伤组织后,受伤组织便不断增生成为冠瘿瘤(craw gall tumor)。这种瘤的产生是由于根癌农杆菌细胞中存在的一种质粒引起的,这种质粒简称为Ti(tumor inducing)质粒。植物受伤组织细胞所发生的一系列变化就是由于Ti质粒中的一段称为T-DNA的片段插入植物细胞染色体后所引起的。 2. 酵母质粒 2u 质粒 双链环状DNA,周长2um,6318bp 3u 质粒 环状DNA,周长3um 线状杀伤质粒 RNA质粒,线状,能分泌一种杀伤因子,对其他酵母有杀伤作用,以保护自身。 3. 真菌质粒 有线状,也有环状,有的能整合到线粒体中,有的与菌丝的衰老有关。 4. 植物中的质粒 类似于真菌,有线状,也有环状,有的能整合到线粒体中。 二、线粒体DNA mitochondrion

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