遗传物质的分子基础 (2).ppt

3 断裂基因的意义 （1）有利于储存较多的遗传信息量； （2）有利于变异与进化； （3）增加重组机率； （4）内含子可能是调控装置。 通读基因：指从起始密码ATG开始到终止密码 为止,所核苷酸都为氨基酸编码基因。 第三十一页，共51页。 二 重叠基因 （一）重叠基因的概念 重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有 一段DNA序列。 （二）重叠基因的发现：1978年，Sanger ?X174DNA全长：5386核苷酸 编码的9种蛋白全长：2000个氨基酸； 3X2000 = 6000核苷酸 第三十二页，共51页。 （三）基因重叠的方式 1 大基因内包含小基因： 如：B基因包含在A基因内，E基因完全包含水量在D基因内。 2 前后两基因首尾重叠： 例1： 如：基因D 终止 ?X174DNA序列：5`—T—A—A—T—G—3`重叠一个碱基 基因J 起始 例2： 如：基因A 终止 ?X174DNA序列5`——A—T—G—A—3` 重叠4个碱基 基因C 起始 第三十三页，共51页。 3 三个基因之间重叠 基因B phe 终止 基因A ser Asp Glu G4 DNA序列 -T-T-C-T-G-A-T-G-A-A-A- 基因K 起始 Val 4 反向重叠 5 重叠操纵子 （三）基因重叠的意义及危害 第三十四页，共51页。 第三十五页，共51页。 4）多基因家族（multigene family）,也称基因家族（gene family）：指来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。家族成员可以排列在一起构成所谓的基因簇（gene cluster),也可以分散排列 基因家族可分为四种类型： 简单的多基因家族 复杂的多基因家族 不同场合表达的复杂的多基因家族 散在分布的多基因家族，如癌基因。 第三十六页，共51页。 遗传物质的分子基础 (2) 第一页，共51页。 第三节 特殊的信息转移和中心法则  按照一般的信息转移过程，遗传信息是由DNA→RNA→蛋白质；但有些病毒携带的遗传物质是ＲＮＡ而不是ＤＮＡ，它们的遗传信息转移过程是通过ＲＮＡ复制（ＲＮＡ→ＲＮＡ）或反转录（ＲＮＡ→ＤＮＡ→ＲＮＡ）过程实现的。 第二页，共51页。 一、ＲＮＡ复制 １．Ｑβ噬菌体的基因组结构： Ｑβ噬菌体带有（＋）链ＲＮＡ，ＲＮＡ分子量约1.5 X106D（4500Nt），有四个基因：５’－成熟蛋白-外壳蛋白（和Ａ蛋白）-复制酶β亚基－３’。  ２．Ｑβ噬菌体的复制酶： Ｑβ噬菌体的ＲＮＡ复制酶有四个亚基，除自身携带的β亚基外，另外三个亚基分别来自宿主细胞的S1蛋白，EF-Tu和EF-Ts因子。 第三页，共51页。 复制酶有两个特点，一是特异性很高，只识别病毒自身的ＲＮＡ分子，而对于其它ＲＮＡ分子包括其它ＲＮＡ病毒的ＲＮＡ分子都不能起作用，二是比较倾向于与（-）链结合以制造更多的（+）链。 ３．复制过程 （１）带有（＋）链的ＲＮＡ病毒：这类病毒如Ｑβ，脊髓灰质炎病毒等，侵染后，以自身携带的ＲＮＡ链上的β亚基的基因马上翻译出β亚基，β亚基随即组装成复制酶，催化（－）链的合成，又以（—）链为模板合成（＋）链，以亲代（＋）链和子代（＋）链为模板又翻译出结构蛋白。最后子代（＋）链和结构蛋白组装成成熟噬菌体。 第四页，共51页。 （２）带（－）链ＲＮＡ的病毒：这类病毒如狂犬病毒、口腔胞疹病毒等，侵染细胞后，必须先将（－）链复制成（＋）链才能翻译出复制酶，所以在每个成熟的病毒颗粒中都带有复制酶，复制酶与ＲＮＡ一道侵染细胞，发动（－）链到（＋）链的合成。  （３）双链ＲＮＡ病毒：例如呼肠孤病毒，这类病毒侵染细胞后先由（＋）链翻译出复制酶，并以（－）链为模板催化合成（＋）链，以（＋）链翻译出结构蛋白及更多的（－）链，最后（＋）链和（－）链结合成双链子代ＲＮＡ再与结构蛋白结合成成熟病毒颗粒。 第五页，共51页。 二、反转录与反转录病毒 