真核基因的结构与功能.ppt

中度重复顺序中度重复顺序在基因组中所占比例在不同种属之间差异很大，一般约占10-40％，在人约为12％大多不编码蛋白质。其功能可能类似于高度重复顺序。但有些中度重复顺序则是编码蛋白质或rRNA的结构基因，如HLA基因，rRNA基因，tRNA基因，组蛋白基因，免疫球蛋白基因，等中度重复顺序在结构基因之间，基因簇中，以及内含子内都可以见到这些短的和长的中度重复顺序中度重复顺序一般具有种特异性；在适当的情况下，可以应用它们作为探针区分不同种哺乳动物细胞的DNA中度重复顺序——Alu家族是哺乳动物基因组中含量最丰富的一种中度重复顺序家族在单倍体人基因组中重复达30万-50万次，约占人基因组的3-6％Alu家族每个成员的长度约300bp每个单位长度中有一个限制性内切酶Alu的切点（AG↓CT）Alu可将其切成长130和170bp的两段，因而定名为Alu序列（或Alu家族）中度重复顺序——Alu家族由于在大多数的含有人的DNA的克隆中都含有Alu顺序，因此，可用人的Alu序列制备的探针与克隆杂交来进行筛选Alu顺序具有种特异性，人的Alu顺序制备的探针只能用于检测人的基因组中的Alu序列Alu序列分散在整个人体或其他哺乳动物基因组中，在间隔区DNA，内含子中都发现有Alu序列，平均每5kbDNA就有一个Alu顺序中度重复顺序——Alu家族序列分析表明：人类Alu顺序是由两个约130bp的正向重复构成的二聚体，而在第二个单体中有一个31bp的插入序列，该插入序列在Alu家族的不同成员之间核苷酸顺序相似但不相同每个Alu顺序两侧为6-20bp的正向重复顺序（侧翼重复顺序），不同的Alu成员的侧翼重复顺序也各不相同中度重复顺序——Alu家族Alu序列的5’端比较保守，但富含脱氧腺苷酸残基的3’端在不同的Alu成员中是有变化的在相近的生物体中Alu家族在结构上存在相似性Alu序列在不同的哺乳动物之间存在着一定的相似性，但其序列相差较大，不会产生交叉杂交中度重复顺序——Alu家族Alu家族在基因组中广泛分布的原因可能是：Alu顺序可由RNA聚合酶转录成RNA分子，再经反转录酶的作用形成cDNA，然后重新插入基因组所致有人认为：Alu序列两侧存在着短的重复顺序，使得Alu顺序很象转座子，因此推测Alu顺序可能也是能够移动的。这可能是它们在整个基因组中含量如此丰富，分布如此广泛的原因之一中度重复顺序——Alu家族中度重复顺序——Alu家族Alu家族的功能是多方面的：可能参与hnRNA的加工与成熟与遗传重组及染色体不稳定性有关有形成Z-DNA的能力可能具有转录调节作用核小体结构的研究（四）生物物理的有关研究说明：DNA盘绕在组蛋白八聚体的周围，呈很有规律的螺旋状根据上述结果，我们对核小体的结构可作这样的描述：染色质中的DNA双螺旋链，等距离缠绕组蛋白八聚体形成众多核心颗粒，各颗粒之间为带有H1组蛋白的连接区DNA。组成染色质的重复结构单位就是核小体核小体结构（一）核心颗粒外观呈椭圆形，轴比为5，颗粒直径11nm，高5.5nm，绕颗粒的DNA长度为50nm（146bp），连接区DNA长度为20nm（约60bp）核小体结构（二）聚体位于颗粒中央，外绕1.75圈左走向01的DNA链，每圈约85bpDNA，螺旋间02距为2.8nm，组蛋白主要为α-螺旋，处03于DNA双螺旋的大沟中，靠静电引力与04DNA保持稳定结合。由于空间构象的关05系，缠绕在蛋白八聚体上的DNA链并非06所有部分都与组蛋白结合07（H2A．H2B．H3．H4）2构成的致密八核小体结构（三）相邻核心颗粒由连接区DNA连接，其伸展长度约20nm（据认为天然状况下由于核小体是紧挨着的，这一空间距离可能并不存在）。H1组蛋白结合在靠核心颗粒的连接区DNA上染色体的包装——超螺旋结构核小体：染色体DNA的一级包装由直径2nm的DNA双螺旋链绕组蛋白形成直径11nm的核小体“串珠”结构，若以每碱基对沿螺旋中轴上升距离为0.34nm计，200bpDNA（一个核小体的DNA片段）的伸展长度为68nm，形成核小体后仅为11nm（核小体直径），其长度压缩了6-7倍染色体的包装——超螺旋结构由6个核小体盘绕形成一种中空螺线管，其外径为30nm，因此，螺线管的形成使DNA一级包装又压缩小6倍若以充分伸展的DNA双螺旋论，每个螺线管包含了408nm（6×68nm）长度的DNA链，而每圈螺线管的长度几乎等于核小体直径，即11nm，故染色体的二级包装相当于将DNA长度压缩了近40倍螺线