分子生物學(xué)課件第01章細(xì)胞核基因組-資料下載頁
2025-01-13 08:04本頁面
【正文】 鏈 DNA鏈上基因的排列 模板鏈、編碼鏈與 RNA的關(guān)系 受發(fā)育控制的復(fù)雜多基因家族 人 α及 β珠蛋白基因簇 The two g genes differ in their coding sequence in only one amino acid。 the G variant has glycine at position 136, where the A variant has alanine. 不同發(fā)育階段的血紅蛋白亞型 發(fā)育階段 血紅蛋白亞基組成 胚胎期（ 8周以前） δ2ε δ2 γ2 、 α2 ε2 胎兒期（ 8～ 41周） α2γ2 成人期（出生以后） α2δ2 、 α2β2 有許多基因家族成員是隨發(fā)育階段變化而先后表達的 。 珠蛋白 （ 脫輔基血紅蛋白 ） 由 4個亞基組成 ， 兩個 α 類亞基和兩個 β 類亞基 ， 在人的不同發(fā)育階段中有不同的亞基組合 。 不同發(fā)育階段的血紅蛋白亞型 圖 1－ 14 人體發(fā)育過程中不同類型 β珠蛋白的濃度變化 假基因的產(chǎn)生 真核基因的斷裂結(jié)構(gòu) 1977年 ， 當(dāng)時在紐約冷泉港實驗室從事研究工作的 Richard Roberts發(fā)現(xiàn) ， 單個基因不僅可以由一個 DNA片段組成 ， 而且可以由數(shù)個受到不相干 DNA片段隔離的 DNA片段組成 。 生物體內(nèi)存在的這種間斷的基因 ， 比早期研究的那些基因更加復(fù)雜 ， 從而使上述有關(guān)遺傳物質(zhì)及其功能的流行概念發(fā)生了徹底的改變 。 斷裂基因的發(fā)現(xiàn) 斷裂基因的發(fā)現(xiàn) 同年 ， Phillip Sharp在研究腺病毒時 ， 發(fā)現(xiàn)腺病毒的基因組由一條很長的 DNA分子組成；在DNA分子中 ， 至少有 4個完全間斷的 DNA片段與 1個 RNA分子相對應(yīng) 。 由此得出結(jié)論認(rèn)為 ， 基因遺傳信息在基因組內(nèi)是間斷編碼的 。 這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)激勵了科研人員的深入研究 ， 不久便證實斷裂的基因結(jié)構(gòu)事實上是高等生物最常見的基因結(jié)構(gòu) 。 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1993 for their discoveries of split genes Richard J. Roberts New England Biolabs Beverly, MA, USA b. 1943 Phillip A. Sharp MIT, Center for Cancer Research Cambridge, MA, USA b. 1944 斷裂基因的外顯子和內(nèi)含子 我們把一個基因中最終出現(xiàn)在成熟的 RNA中的序列稱為外顯子 （ extron or exon） ， 而把轉(zhuǎn)錄后從原初轉(zhuǎn)錄本中去掉的序列稱為內(nèi)含子（ intron） 。 斷裂基因可以通過異源雙鏈分析得到檢測 ，即把克隆了的基因組 DNA與 mRNA雜交 ， 電鏡觀察未互補的環(huán) 。 真核基因的斷裂結(jié)構(gòu) 雞卵清蛋白 mRNA與其基因 DNA雜交形成的異源雙鏈產(chǎn)物的電鏡照片 雞卵清蛋白 mRNA與 DNA雜交形成的異源雙鏈產(chǎn)物的模式圖 外顯子、內(nèi)含子分析法 內(nèi)含子的特點 在一個基因中 ， 內(nèi)含子的位置和數(shù)目往往是保守的 ， 但內(nèi)含子的序列十分不同 。 也有許多真核細(xì)胞基因沒有內(nèi)含子 。 內(nèi)含子的功能和存在的意義還不清楚 。真核生物編碼蛋白質(zhì)的核基因內(nèi)含子的兩端具有保守的 5＇ GT…… AG3＇序列 ， 稱為 GTAG法則 。 另外還有 tRNA基因 、 rRNA基因 、 線粒體 、 葉綠體以及酵母的一些蛋白質(zhì)基因的內(nèi)含子 ， 它們不具有 5 ＇GT…… AG3＇序列 ， 而是具有其他一些特點 ， 其中的 Ⅰ 類內(nèi)含子和 Ⅱ 類內(nèi)含子能夠自我剪接 。 同源基因舉例 α 類珠蛋白基因和 β 類珠蛋白基因都是由 3個外顯子和 2個內(nèi)含子組成 。 脊椎動物肌紅蛋白 （ 只有一個亞基 ） 的結(jié)構(gòu)與血紅蛋白亞基結(jié)構(gòu)很相似 ，它們可能有著相同的來源 。 豆科植物中的豆血紅蛋白 ， 從蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu) 、 內(nèi)含子數(shù)目和位置上看 ，似乎與珠蛋白起源于同一祖先基因 。 珠蛋白基因與豆血紅蛋白基因內(nèi)含子位置的比較 兩種玉米乙醇脫氫酶 內(nèi)含子的比較
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