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正文內(nèi)容

基因與基因組的結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)

2025-05-26 05:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 酵母 果蠅 人 106 105 106 107 108 109 750 200 2350 6100 8750 65000~ 80000 C值矛盾 生物體的一個特征是一個單倍體基因組的全部 DNA含量總是相對恒定的,稱為 該物種的 C值 。 真核生物基因組的 C值,即指生物單倍體基因組中的 DNA含量,以 pg表示( 1pg= 1012g)。 不同生物種類的 C值范圍分布 C值矛盾 是指真核生物中 DNA含量的反?,F(xiàn)象。 C值矛盾的 主要表現(xiàn)為: ① C值不隨生物的進化程度和復(fù)雜性而增加; ② 親緣關(guān)系密切的生物 C值相差甚大; ③ 高等真核生物具有比用于遺傳高得多的 C值 , 如人的染色體組 DNA含量在理論上含 300萬個基因 , 但有實際用途的基因只有 5~ 10萬 。 六 . 重疊基因 Overlapping Genes 重疊基因 最早發(fā)現(xiàn)在原核生物中,噬菌體 φX 174單鏈環(huán)形 DNA的序列組織上有這樣的特點: E基因完全包括在 D基因之內(nèi), B基因位于 A基因之內(nèi), K基因則跨越在 A基因和C基因之間。 在基因表達時,重疊基因的表達會有兩種情況: 1)重疊基因表達時使用的是不同的閱讀框,雖然DNA序列相同,但表達的蛋白質(zhì)不同; 2)當一個基因包含在另一個基因之中時,兩個基因使用相同的閱讀框。小基因可獨立地表達一種蛋白質(zhì),相當于大基因表達的蛋白質(zhì)的一部分,最終結(jié)果類似于一個完整的蛋白質(zhì)發(fā)生了部分的斷裂。 重疊基因及基因內(nèi)基因的現(xiàn)象反映了原核生物利用有限的遺傳資源表達更多生物功能的能力。 在真核生物中,基因組中很少有重疊基因。 只是在某些基因中,存在選擇性的外顯子連接途徑,一個特定的外顯子可以選擇性地與不同的外顯子連接形成信使 RNA, 在一種途徑表達時作為外顯子,而在另一種途徑表達時作為內(nèi)含子。 大鼠肌鈣蛋白 T基因就是利用這種方式產(chǎn)生了 α、 β兩種產(chǎn)物。 七 . 真核生物 DNA序列組織 根據(jù) DNA復(fù)性動力學的研究,真核生物的 DNA序列可以分為4種類型: ? 單拷貝序列 ? 輕度重復(fù)序列 ? 中度重復(fù)序列 ? 高度重復(fù)序列 1. 單拷貝序列 ( 非重復(fù)序列 ) 在一個基因組中只有一個拷貝 , 在復(fù)性動力學中對應(yīng)于慢復(fù)性組分 。 真核生物的大多數(shù)基因都是單拷貝的 。 2. 輕度重復(fù)序列 在一個基因組中有 2~ 10個拷貝,在復(fù)性動力學中也對應(yīng)于慢復(fù)性組分。 包括酵母 tRNA基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。 3. 中度重復(fù)序列 在一個基因組中有十至上百個拷貝,在復(fù)性動力學中 對應(yīng)于中間復(fù)性組分。 中度重復(fù)序列平均長度約 300bp,一般是不編碼的序列,但它們在基因表達調(diào)控制中起重要作用。例如人類基因組中的 Alu序列。 4. 高度重復(fù)序列 在一個基因組中有幾百到幾百萬個拷貝, 在復(fù)性動力學中 對應(yīng)于快復(fù)性組分。 例如 rRNA和某些 tRNA基因以及重復(fù)程度更高的衛(wèi)星 DNA等。 不同生物中非重復(fù)基因占基因組的比例差別很大。原核生物含有完全不重復(fù)的 DNA, 低等真核生物的大部分 DNA是非重復(fù)的,高等真核生物中非重復(fù)基因所占基因組的比例更低。 從不同種類的原核生物的 Cot曲線可以看出,各種原核生物的 Cot曲線形狀都很相似,跨度一般只有兩個數(shù)量級,只是 Cot1/2值不同。表明各種原核生物的 DNA都是單一序列,只是其序列復(fù)雜性不同。 真核生物DNA復(fù)性曲線與原核生物有很大不同,跨越 7~
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