【正文】 基因家族 中各個(gè)基因之間的關(guān)系 : 基因的核苷酸序列相同 這些基因族也被稱為 單純多基因家庭 (如 rRNA,tRNA家族 )和復(fù)合多基因家族 (如組蛋白基因家族 ). tRNA基因 : 人類基因約有 1300個(gè) tRNA基因，編碼 50多種 tRNA。同種 tRNA往往串聯(lián)在一起形成基因簇，但基因間有非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)分隔，常常比結(jié)構(gòu)基因長(zhǎng)近 10倍。它們之間的同源性很高，尤其是 hGh和 hcs之間，蛋白質(zhì)氨基酸序列有 85%的同源性， mRNA上序列上有 92%的同源性，說明它們是來自一個(gè)共同祖先基因。 （ 2） α 株蛋白和 β 株蛋白基因家族 這些基因家族的各個(gè)成員在 DNA分子上的排列順序按照發(fā)育的不同階段先后次序排列， 故也稱 “ 發(fā)育控制復(fù)合多基因家族 ” 。 如 src癌基因家族 src,abl,fes,fgr,fps,fym,kck,lyn,ros,tkl,yes 此家族中各基因的 DNA序列沒有明顯的同源性。 蛋白質(zhì)中具有很小的保守基序 （ conserved motif)。 DEAD box： AspGluAlaAsp. 此家族中各基因的 DNA序列沒有明顯的同源性，但所有的表達(dá)產(chǎn)物都具有解旋酶的功能，都具有同樣的保守基序（ DEAD盒），DEAD是酶活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。 它們的結(jié)構(gòu)有程度不等的同源性，因此它們可能起源于相同的祖先基因，但是它們的功能并不一定相同，這一點(diǎn)正是與多基因家族的差別所在。如： （ 1）免疫球蛋白超基因家族 表達(dá)產(chǎn)物都有免疫球蛋白樣的結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)。 在后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多免疫系統(tǒng)內(nèi)以及與免疫無關(guān)的家族成員。功能區(qū)中絲氨酸是活性中心關(guān)鍵氨基酸殘基。 （ 3）信號(hào)傳遞途徑中的小 GTP接合蛋白，現(xiàn)在稱為 ras超家族，包括 ras家族、 rho家族、 rab家族，大約已有 30個(gè)蛋白質(zhì)基因被確定為該家族成員。 假基因與有功能的基因同源 ,原來也可以是有功能的基因 ,由于發(fā)生缺失 (deletion)、倒位 (inversion)或點(diǎn)突變（ point mutaion）等，成為無功能的基因，即形成了假基因，哺乳動(dòng)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 （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(duì)比較穩(wěn)定，但一些中度重復(fù)序列往往是可移動(dòng)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。 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)。 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。 結(jié)構(gòu) DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成復(fù)合體。 DNA序列相當(dāng)保守，一般由多個(gè)串聯(lián)在一起的短寡核苷酸（ 58bp）序列構(gòu)成。 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）串聯(lián)重復(fù)順序（ tandem repeats） 如組蛋白基因、 5srRNA基因等。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。 *衛(wèi)星 DNA（ satellite DNA sat DNA） — 又稱隨體 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 大腸桿菌 DNA剪切成若干片段后離心只得到 1個(gè)峰，而且 DNA在主峰旁邊還有 1個(gè)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。（下圖因比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主峰 DNA，導(dǎo)致密度較低所致）。 (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(zhǎng) 67kb （ 3） Alu順序之間間隔 :35kb （ 3） Knp Ⅰ 消化后可見 4條帶 （ 4）相對(duì)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(gè)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(zhǎng)段長(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)度多態(tài)性 (restiction fragment length polymorplism,RFLP) ，造成限制片段長(zhǎng)度多態(tài)性，即用同一種限制酶消化不同個(gè)體 DNA時(shí)，會(huì)得到長(zhǎng)度各不相同的片段類型 。 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(zhǎng)度多態(tài)性 DNA多態(tài)性很復(fù)雜，個(gè)體之間的差異極高。 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(gè)配（精子或卵子）， 1個(gè)單倍體細(xì)胞或 1個(gè)病毒所包含的全套基因。 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(shí)別和侵襲特定的宿主。 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。 典型的生活周期為 648小時(shí)，噬菌體為 2060分鐘。 （ 2）核糖體合成受損。 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 絕大多數(shù) DNAV ds(177。 )DNA 基因組 DNA→DNA 復(fù)制 → 基因組 DNA ds(177。 )RNA 基因組 RNA→RNA 復(fù)制 → 基因組 RNA ds(177。 （十） RNA病毒 （一） RNA 概念 極性和 mRNA極性相同， 與 mRNA極性相反或與（十）RNA 堿基順序也相同。 作用 （與 mRNA一樣） 必須依賴 翻譯出病毒多肽或蛋白質(zhì)。 才能翻譯出 cDNA. 病毒 （即以 mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄合成 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 單股正鏈 RNA病毒 SARS冠狀病毒 SARS coronavirus 包膜蛋白 膜蛋白 核衣殼蛋白 刺突蛋白 病毒 RNA聚合酶 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 . 禽流感病毒 (H5N1) avian influenza A virus 單股負(fù)鏈 RNA病毒 8節(jié)段 ssRNA 血凝素（ HA） 神經(jīng)氨酸酶（ N) 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 呼腸孤病毒 reovirus 雙鏈 RNA病毒 11節(jié)段 dsRNA 內(nèi)衣殼蛋白 外衣殼蛋白 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 逆轉(zhuǎn)錄病毒 (retrovirus) 核心蛋白 逆轉(zhuǎn)錄酶 膜蛋白 poly(A) Cap 人類免疫缺陷病毒（ HIV） 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 線性雙鏈 DNA病毒 早期蛋白（ E） 晚期蛋白（ L） 腺病毒 adenovirus E1A E1B E3 E4 E2B E2A 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% L2 L3 L4 L5 L1 ITR ITR ITR: 反向末端重復(fù)序列 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 乳頭瘤病毒 papillomavirus URR 雙鏈環(huán)狀 DNA病毒 衣殼蛋白 DNA復(fù)制 膜信號(hào)蛋白 組裝與釋放 中斷細(xì)胞生長(zhǎng)周期 上游調(diào)節(jié)區(qū)轉(zhuǎn)錄 與復(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 單鏈環(huán)狀 DNA病毒 5387nt 噬菌體 phiX174 基因重疊 5387 nt 編碼 2500 AA 1977， Sanger 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 乙型肝炎病毒（ HBV） 開環(huán)部分雙鏈 DNA病毒 聚合酶 HBsAg HBcAg 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 乙型肝炎病毒（ HBV） 逆轉(zhuǎn)錄酶 HBsAg HBcAg HBeAg 開環(huán)部分雙鏈 DNA病毒 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 .病毒基因組結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn) （一）病毒核酸可以是 ssDNA、 dsDNA或 RNA分子 ，分子結(jié)構(gòu)有發(fā)夾、環(huán)狀、線型、節(jié)段型。 （二）基因重疊 同一段基因可以編碼 2種或以上的基因產(chǎn)物 這種現(xiàn)象在其它生物細(xì)胞僅見于線粒體和質(zhì)體 病毒核酸較為獨(dú)特結(jié)構(gòu)能使小小病毒攜帶較多的遺傳信息，原因是病毒基因閱讀框可以錯(cuò)位