【正文】 左右的蛋白質(zhì)激酶和 1000個左右的蛋白質(zhì)磷酸酶基因。 其他水平上的基因調(diào)控 RNA的加工成熟 各種基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn) 物都是 RNA， 無論是 rRNA、 tRNA還是 mRNA， 初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物只有經(jīng)過加工，才能成為有生物功能的活性分子。 ． rRNA和 tRNA的加工成熟 rRNA加工有兩個內(nèi)容，一個是分子內(nèi)的切割，另一個是化學(xué)修飾。 真核生物的 rRNA基因轉(zhuǎn)錄時，先產(chǎn)生一個 45S的前體rRNA， 然后被核酸酶逐漸降解，形成成熟的 18S、28S和 rRNA。 ． mRNA的加工成熟 編碼蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生 mRNA。這類基因產(chǎn)物在轉(zhuǎn)錄后要進(jìn)行一系列的加工變化，才能成為成熟的有生物功能的 mRNA。 這些加工主要包括在 mRNA的 5’ 末端加 “ 帽子 ” ，在其 3’ 末端加上多聚（ A）， 進(jìn)行 RNA的剪接以及核苷酸的甲基化修飾等。 由于 mRNA的 這些結(jié)構(gòu)與它作為蛋白質(zhì)合成模板的功能有密切關(guān)系，所以是基因表達(dá)的重要調(diào)控環(huán)節(jié)。 與 rRNA、 tRNA相同，編碼蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄時首先生成前體 premRNA（ 或稱核不均一 RNA，hnRNA）， 然后再加工剪接為成熟mRNA。 ． 真核生物基因轉(zhuǎn)錄后加工的多樣性 真核生物的基因可以按其轉(zhuǎn)錄方式分為兩大類：即簡單轉(zhuǎn)錄單位和復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位。這兩種轉(zhuǎn)錄方式雖然最終都產(chǎn)生蛋白質(zhì)，但它們的轉(zhuǎn)錄后加工方式是不同的。 (1) 簡單轉(zhuǎn)錄單位。 這類基因只編碼產(chǎn)生一個多肽，其原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有時需要加工，有時則不需要加工。這類基因轉(zhuǎn)錄后加工有 3種不同形式 第一種簡單轉(zhuǎn)錄單位，如組蛋白基因，它們沒有內(nèi)含子，因此不存在轉(zhuǎn)錄后 加工問題，其 mRNA 3’末端沒有多聚（ A）， 但有一個保守的回文序列作為轉(zhuǎn)錄終止信號。 第二種簡單轉(zhuǎn)錄單位包括腺病毒蛋白 IX， α干擾素和許多酵母蛋白質(zhì)基因，它們沒有內(nèi)含子，所編碼的 mRNA不需要剪接，但需要加多聚（ A）。 第三種簡單轉(zhuǎn)錄單位包括 α和 β珠蛋白基因及許多細(xì)胞蛋白基因，這些基因雖然都有內(nèi)含子，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后加工剪接，還要加多聚（ A）， 但它們只產(chǎn)生一個有功能的mRNA， 所以仍然是簡單轉(zhuǎn)錄單位。 翻譯水平的調(diào)控 ? 一 .mRNA運輸控制 （ transport control） 是對轉(zhuǎn)錄本從細(xì)胞核運送到細(xì)胞質(zhì)中的數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié) 。 ? 二 ． mRNA翻譯的控制 ? 三 ． mRNA的結(jié)構(gòu)和翻譯的效率 ? 四 ． 翻譯的起始調(diào)節(jié) ? 五 ． 選擇性翻譯 ? 六 ． 反義 RNA調(diào)控 ? 七 ． 翻譯的自我調(diào)節(jié) 9. 1 腫瘤與癌癥 ? ? 癌（ cancer）是一群不受生長調(diào)控而繁殖的細(xì)胞，也稱惡性腫瘤。 ? ? 良性腫瘤是一群僅局限在自己的正常位置，且不侵染周圍其它組織和器官的細(xì)胞。 ? ? 絕大多數(shù)癌是由腫瘤細(xì)胞經(jīng)過一系列突變轉(zhuǎn)化而來的。 腫瘤細(xì)胞是永生化的、轉(zhuǎn)化了的細(xì)胞 細(xì)胞癌變時發(fā)生三種類型的改變： ? ? 永生化（ immortalization）細(xì)胞克服了細(xì)胞分裂次數(shù)的限制無限增殖的特性。 ? ? 轉(zhuǎn)化（ transformation）指在轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中，不能觀察到正常的細(xì)胞生長受限制，如轉(zhuǎn)化細(xì)胞不依賴于通常能夠刺激細(xì)胞生長和生存的因子 ,細(xì)胞變圓并長成一個集落 (實體瘤 )。 ? ? 轉(zhuǎn)移（ metastasis）癌細(xì)胞獲得了能夠侵入正常組織的能力。它能夠離開原來的組織，轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其他部分，并形成新的克隆。 癌基因（ oncogene）可分為兩大類： 病毒癌基因（ viral oncogene， Vonc） : ? ?致瘤病毒中能在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤并在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的基因。 ? ?編碼病毒癌基因的主要有 DNA病毒和 RNA病毒。 ? ?大約有 15% 20% 的癌癥是由病毒感染引起的。 原癌基因 (細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因 ,cellular oncogene ,Conc): ? ?存在于細(xì)胞基因組中 ,正常情況下處于靜止或低水平(限制性 )表達(dá)狀態(tài)，對維持細(xì)胞正常功能具有重要作用， ? ?當(dāng)受到致癌因素作用被活化而導(dǎo)致細(xì)胞惡變的基因。 “ 基因領(lǐng)域 ” (gene territory): ? 基因與基因之間的間隔距離。 ? 同一 DNA鏈上兩個具有相同轉(zhuǎn)錄方向的基因間隔小于一定長度時，影響有效轉(zhuǎn)錄所必需的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，從而使這兩個基因中的一個或兩個均不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性顯著降低，產(chǎn)生所謂基因領(lǐng)域效應(yīng)（ gene territorialeffect）。 9. 6 基因治療 ? 人類疾病的發(fā)生，其實都是人體細(xì)胞中自身基因的改變或由外源病原體基因產(chǎn)物與人體基因相互作用的結(jié)果。 ? 基因治療是將人的外源正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞，以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病 , 從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)高技術(shù)。 說明： （ sbuttle vector） 指在兩種宿主生物體內(nèi)復(fù)制的載體分子 ， 因而可以運載目的基因 （ 穿梭往返兩種生物之間 ， 如： YEP,DIDB219 Yeast Artificial Chromsome 由酵母基因和PBR322質(zhì)粒衍生物構(gòu)成 ， 對克隆大的真核基因十分有用 ， 在 HGP中發(fā)揮主要作用 。 細(xì)菌人工染色體 。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 三、人類基因組計劃的科學(xué)意義 1. 確定人類基因組中約 5萬個編碼基因的序列及其在基因組中的物理位置，研究基因的產(chǎn)物及其功能。 ，從整個基因組結(jié)構(gòu)的宏觀水平上理解基因轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 DNA復(fù)制、重組等有關(guān)的序列。 DNA突變、重排和染色體斷裂等。 、逆轉(zhuǎn)座子和病毒殘余序列，研究其周圍序列的性質(zhì)。 。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 ? 以人類基因組和擬南芥基因組為例說明你對生物基因組全序測定工作的科學(xué)意義與社會意義的認(rèn)識（ 8分） ? 中國科學(xué)院 2022年 碩士學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 遺傳圖譜 轉(zhuǎn)錄圖譜 cM 或 kb 序列圖譜 物理圖譜 100 kb STS map 四張圖： 物理圖、 轉(zhuǎn)錄圖 遺傳圖 、序列圖 四、 HGP的主要任務(wù) 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 ? 多態(tài)性： 人的 DNA序列上平均每幾百個堿基會出現(xiàn)一些變異（ variation），并按照孟德爾遺傳規(guī)律由親代傳給子代，從而在不同個體間表現(xiàn)出不同，因而被稱為多態(tài)性（ Polymorphism）。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 ? 第三代 DNA遺傳標(biāo)記，可能也是最好的遺傳標(biāo)記，是分散于基因組中的單個堿基的差異，即 單核苷酸的多態(tài)性 （ single nucleotide polymorphism， SNP） ，包括單個堿基的缺失、插入和替換。 ? SNP中大多數(shù)為轉(zhuǎn)換，即由一種嘧啶堿基替換另一種嘧啶堿基，或由一種嘌呤堿基替換另一種嘌呤堿基，顛換與轉(zhuǎn)換之比為 1： 2。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 2. DNA的鳥槍法測序的主要步驟 ① 建立高度隨機(jī)、插入片段大小為 2kb左右的基因組文庫。 克隆數(shù)要超過一定值，并保證經(jīng)末端測序的克隆片段的堿基總數(shù)達(dá)到基因組 5倍以上。 ② 高效、大規(guī)模的末端測序。 對文庫中每一個克隆，進(jìn)行兩端測序。 ③ 序列集合。 ④ 填補缺口。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 對鳥槍法的改進(jìn) ① 克隆連續(xù)序列法 Clone contig法。 用稀有內(nèi)切酶把待測基因組降解為數(shù)百 kb以上的片段，再分別測序。 ② 靶標(biāo)鳥槍法（ direted shotgun）。 根據(jù)染色體上已知基因和標(biāo)記的位置來確定部分 DNA片段的相對位置，再逐步縮小各片段之間的缺口。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四、功能基因組學(xué)研究 ? 概念： 利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的豐富的信息資源的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高通量、大規(guī)模實驗分析方法并結(jié)合統(tǒng)計與計算機(jī)分析，來研究基因的表達(dá)、調(diào)控與功能，基因間、基因與蛋白質(zhì)之間和蛋白質(zhì)與底物、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用以及生物的生長發(fā)育等規(guī)律。 ? 功能基因組學(xué)的 研究目標(biāo) 就是對所有基因如何行使其職能從而控制各種生命現(xiàn)象的問題作出回答。 雜交法 SBH （ Sequencing by hybridization） ? 用特定長度的具有所有可能堿基序列的寡核苷酸探針與未知序列的 DNA片段雜交。根據(jù)某些探針形成的完全雙鏈，推知目的 DNA的堿基序列。 步驟： DNA分子與一組已知核苷酸序列的寡核苷酸探針進(jìn)行雜交 2. 對能與待測 DNA雜交的探針之間的堿基重疊關(guān)系作比較分析，據(jù)此推算靶 DNA的核苷酸序列。 基因 合成有功能的蛋白質(zhì)或 RNA所必需的全部DNA序列 ， 即一個基因不僅包括編碼蛋白質(zhì)或RNA的核酸序列 ， 還應(yīng)包括為保證轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列 。 基因組 (genome) 泛指一個有生命體 、 病毒或細(xì)胞器的全部遺傳物質(zhì)；在真核生物 ， 基因組是指一套染色體 （ 單倍體 ） DNA。 基因組學(xué)概念及范疇 基因組學(xué) (genomics) 就是發(fā)展和應(yīng)用 DNA制圖、測序新技術(shù)以及計算機(jī)程序，分析生命體（包括人類）全部基因組結(jié)構(gòu)及功能。