【文章內(nèi)容簡介】 oint mutaion）等，成為無功能的基因，即形成了假基因，哺乳動物基因組中的 1/4基因?yàn)榧倩?，可能為進(jìn)化的痕跡。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （三）假基因（ pseudogene) ? G? A? ? ? ??2 ??1 Alu 10 kb 珠蛋白基因簇中的假基因 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （四）編碼序列 真核生物基因組編碼序列只占 DNA總量的 5%，但由于其基因組非常大，故其基因數(shù)量就原核生物基因組要大得多（幾十倍）。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （五）真核基因組中的轉(zhuǎn)座子 在真核基因組中，編碼序列在染色體中的位置相對比較穩(wěn)定，但一些中度重復(fù)序列往往是可移動的 。 在些可移動成分的結(jié)構(gòu)與原核基因組的轉(zhuǎn)位因子相似， 是通過DNA介導(dǎo)的。 而另外一些中度重復(fù)序列的轉(zhuǎn)移成分，要先轉(zhuǎn)錄成 RNA，再逆轉(zhuǎn)錄生成 cDNA,然后重新整合到基因組中，這種逆轉(zhuǎn)錄旁路的轉(zhuǎn)移成分稱為逆轉(zhuǎn)錄座子（ retroposon），是 RNA介導(dǎo)的。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 (六 )重復(fù)序列（ repeat sequence） 重復(fù)序列中，除了編碼 rRNA 、 tRNA 、組蛋白及免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)基因外，大部分是非編碼序列。 它們的功能 主要與基因組的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，組織形式以及基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)。 目前已發(fā)現(xiàn)一些重復(fù) 序列的特征與遺傳有密切聯(lián)系 ,因此可以通過測定重復(fù)次數(shù)而協(xié)助遺傳病的診斷。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 據(jù)出現(xiàn)的頻率不同可將 DNA序列分為 3類： 在基因組中的重復(fù)次數(shù) 105 在基因組中的重復(fù)次數(shù)為 101105 出現(xiàn) 1次或少數(shù)幾次（ 100101） 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （七）端粒（ telommere） 以線性染色體形式存在的真核基因組 DNA的末端都有一種特殊的結(jié)構(gòu)，稱為端粒。 （形式上膨大成粒狀而得名）。 結(jié)構(gòu) DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成復(fù)合體。僅在真核細(xì)胞染色體末端存在。 DNA序列相當(dāng)保守，一般由多個串聯(lián)在一起的短寡核苷酸（ 58bp）序列構(gòu)成。 ，重復(fù)次數(shù)在不同生物中變化較大，如小鼠的端粒 DNA達(dá) 150kb,人類的端粒 DNA約 515kb。 功能 DNA的完整復(fù)制 。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 二 .人類基因組中的重復(fù)順序 （一）反向重復(fù)順序（ inverted repeats,IR） ATTAGC GCTAAT ATTAGC GGAT GCTAAT TAATCG CGATTA TAATCG CCTA CGATTA ，這種結(jié)構(gòu)又稱 回文結(jié)構(gòu)（ palindrome)，是指一段 DNA順序，在兩條鏈上，正讀與反讀意義相同。 。 5%，可能與復(fù)制、轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （二）串聯(lián)重復(fù)順序（ tandem repeats） 如組蛋白基因、 5srRNA基因等。其意義在于快速大量合成相應(yīng)基因的 mRNA. 通常存在于間隔 DNA*和內(nèi)含子內(nèi)，是組成衛(wèi)得 DNA*的基礎(chǔ)。衛(wèi)星 DNA可分為三類，大衛(wèi)星DNA、小衛(wèi)星 DNA和微衛(wèi)星 DNA。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 *間隔 DNA(spacer DNA)— 真核基因組中，在基因之間也有一些非編碼順序?qū)⑺鼈兏糸_，一般 稱為間隔 DNA，是和內(nèi)含子性質(zhì)不同的插入順序。 *衛(wèi)星 DNA（ satellite DNA sat DNA） — 又稱隨體 DNA。這部分 DNA是在用 Cscl密度梯度離心時發(fā)現(xiàn)的。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 大腸桿菌 DNA剪切成若干片段后離心只得到 1個峰，而且 DNA在主峰旁邊還有 1個小峰，其中所含 DAN稱 satDNA. SatDNA的 A+T/G+C比值不同于主峰 DNA的比值，因而其密度也不同于主峰 DNA。比值改變原因是它們含有大量的重復(fù)順序而使某段 DNA分子（ A+T）或（ G+C） 偏低或偏高。（下圖因比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主峰 DNA，導(dǎo)致密度較低所致）。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 人類 DNA非編碼區(qū)主要串聯(lián)重復(fù)序列的類別 類別 重復(fù)單位大?。?bp） 主要的染色體分布與功能 大衛(wèi)星 DNA (纏繞無活性控制染色體的運(yùn)動 ) （區(qū)塊長度常為 100kb幾個 Mb） 衛(wèi)星序列 2和 3 5 幾乎所有染色體 衛(wèi)星序列 1 2548 大多數(shù)染色體著絲粒區(qū)異染色質(zhì)和其它異染區(qū) αDNA 171 所有染色體著絲粒區(qū)異染色質(zhì) β(sau3A 家族 ) 68 主要在 1 1 1 2 22和 Y的著絲粒區(qū)異染色質(zhì) 小衛(wèi)星 DNA (區(qū)塊長度常常為 ~20kb) 端粒家族 6 所有端粒（端粒的功能、前述） 高度可變家族 924 所有染色體，?？拷肆? 微衛(wèi)星 DNA 14 所有染色體，功能不清楚 (區(qū)塊長常小于 150bp) 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 （三）散在重復(fù)順序（ intersprersed repeats） 散在重復(fù)順序 是人類基因組中非串聯(lián)非反向的重復(fù)順序 ， 包括少數(shù)活躍的轉(zhuǎn)位因子 ， 根據(jù)重復(fù)序列的長度可將該家族分為 2個主要類型 ，短散在核元件和長散在核元件。 (shat interspersed nuclear elements) (long interspersed nuclear elements) 代表 Alu家族 (逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子 ) KpnI家族 （ 1）序列中含 Alu限制酶位點(diǎn) （ 1）序列中含 KpnⅠ 限制酶位點(diǎn) （ 2）基因組中重復(fù)數(shù) 35 105 （ 2）全長 67kb （ 3） Alu順序之間間隔 :35kb （ 3） Knp Ⅰ 消化后可見 4條帶 （ 4）相對集中在染色體 R帶 （ 4）集中分布在染色體 G或 Q帶 逆轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)座子 RNA介導(dǎo)轉(zhuǎn)座 ,合成 cDNA→ 基因組 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 三 .人類基因組 DNA多態(tài)性 某一機(jī)體可以觀察到的特征 ,稱為表型 (phenotype),與表型相應(yīng)的基因組成稱為 基因型 (genotype).人類個體之間所以表現(xiàn)為千差萬別 ,其物質(zhì)基礎(chǔ)在于基因組 DNA的差異 . DNA序列的多態(tài)性就是這些差異中十分重要的 1種 ,DNA序列多態(tài)性可分為位點(diǎn)的多態(tài)性和串聯(lián)重復(fù)順序多態(tài)性 ,前者又可造成限制性長段長度多態(tài)性 . 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 (一 )DNA位點(diǎn)多態(tài)性 (DNA site polymorphism) DNA位點(diǎn)多態(tài)性 是由于等位基因間在特定位點(diǎn)上 DNA序列存在差異造成的 .在各種 DNA位點(diǎn)多態(tài)性系統(tǒng)中 ,HLA(人類白細(xì)胞抗原 )是最復(fù)雜的一種 . 就其表型而言 ,從理論上來說 ,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有地球人口 ,人類為遠(yuǎn)交群體 ,因此要在無血緣關(guān)系人群找到 HLA表型完全相同的個體幾乎是不可能的 .(見分子免疫學(xué) ). 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 (二 )限制性中段長度多態(tài)性 (restiction fragment length polymorplism,RFLP) ，造成限制片段長度多態(tài)性，即用同一種限制酶消化不同個體 DNA時，會得到長度各不相同的片段類型 。 是 DNA多態(tài)性的一種特別有用的形式，當(dāng) DNA分子由于中性突變，使某種限制酶切點(diǎn)數(shù)增加，減少或移位，導(dǎo)致限制性片段長度發(fā)生改變（也稱為 RFLP）， 就會得到不同限制性片段類型，這樣的位點(diǎn)稱為多態(tài)性位點(diǎn)。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 GAATTC CTTAAG GAATTC CTTAAG (1) (2) EcoRI EcoRI EcoRI EcoRI 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 (三 )重復(fù)順序長度多態(tài)性 DNA多態(tài)性很復(fù)雜，個體之間的差異極高。 DNA多態(tài)性 ,功能不太清楚 . (四 ) DNA位點(diǎn)的多態(tài)性可以作為遺傳標(biāo)記，用于基因診斷或個體鑒定，其與疾病的相關(guān)研究正在進(jìn)行之中 。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 第三節(jié) 病毒基因組 基因組（ genome） 1個配（精子或卵子）， 1個單倍體細(xì)胞或 1個病毒所包含的全套基因。病毒核酸或?yàn)?DNA或?yàn)?RNA，可以統(tǒng)稱為病毒染色體。 完整的病毒顆粒具有蛋白質(zhì)外殼，以保護(hù)病毒核酸不受核酸酶的破壞，并能識別和侵襲特定的宿主。類病毒例外，它是一類植物病毒，為很小的單鏈閉環(huán) RNA（ 250400堿基）。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 病毒核酸與所有的原、真核生物的核酸組比較， 最為突出的特點(diǎn)是每種病毒顆粒只含 1種核酸 ，或 DNA或 RNA，兩者不共存于 1種病毒顆粒中，據(jù)此，病毒可以分成兩組，即 DNA病毒和 RNA病毒。 病毒核酸分子量大?。?RNA病毒小 106107D， DNA病毒大； 107108D 基因數(shù)： 3幾百個 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 烈性病毒（ virulent virus）幾個時相的生活周期 ： （ 1）吸附；（ 2）核酸進(jìn)入細(xì)胞； （ 3）轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制；（ 4）病毒顆粒成熟； （ 5）釋放病毒顆粒。 典型的生活周期為 648小時，噬菌體為 2060分鐘。 病毒對宿主細(xì)胞的有如下 3個類型： （ 1）抑制宿主 RNA和 DNA的合成。 （ 2）核糖體合成受損。 （ 3）蛋白質(zhì)合成受抑制是普遍現(xiàn)象。 石河子大學(xué)研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)精品課程 一 .病毒核酸的分類（病毒的 Batimore分類） （一）據(jù)核酸性質(zhì)、基因組結(jié)構(gòu)及復(fù)制特點(diǎn)，病毒核酸分為以下 6種類型： 類別 基因組核酸性質(zhì) 復(fù)制特點(diǎn) 復(fù)制互補(bǔ)鏈性質(zhì) 實(shí)例 1. ds(177。 )DNA 基因組 DNA→DNA 復(fù)制 → 基因組 DNA ds(177。 )DNA 絕大多數(shù) DNAV ds(177。 )DNA 基因組 DNA→ 轉(zhuǎn)錄 → RNA→ 逆轉(zhuǎn)錄 → 基因組 DNA HBV(乙肝病毒 ) 2. ss(177。 )DNA 基因組 DNA→DNA