《基因表达周玉亮》PPT课件

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1、第6章基因表达6.1基因概念与结构6.2基因转录6.3蛋白质合成6.4基因表达调控1.基因是什么？？？孟德尔（1865）通过豌豆实验证明了生物的性状是由颗粒状遗传因子控制的，仅仅是抽象符号。摩尔根（1910）通过果蝇实验证明了：基因直线排列于细胞的染色体上的结构实体和功能单位。现代遗传学，基因是有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位。基因的一些特殊结构形式：1.跳跃基因或转座子（McClintock，1951）：研究玉米籽粒颜色时发现基因并非都是固定不动的。2.重叠基因（1973，Weiner）：研究大肠杆菌RNA病毒

2、时发现两个基因共有一段DNA序列。3.断裂基因（Berget等，1977）：真核生物的基因结构大多是不连续的。外显子，内含子的发现。4.假基因（Jacq等，1977）：研究爪蟾的5S基因系统时发现基因并不都是有功能的。2.基因的功能是什么？？？第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）△“一个基因一种酶”（Beadle，1941）每一个基因都控制着一种特定的酶，从而影响生物体的代谢反应。Beadle和Tatum（1941）对粗糙脉孢菌营养缺陷型进行了研究，发现特定生化突变会引起特定酶的缺损，从而导致了特定的代谢反应阻滞。Bead

3、le在总结这些结果基础上，提出了“一个基因一个酶”的假说，并获得1958年诺贝尔奖。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）豌豆：圆粒－皱粒R－淀粉分支酶（SBE）基因正常，淀粉粒形成圆粒豌豆。r－SBE基因插入失活（0.8kb），蔗糖积累皱粒。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）△一个基因一条多肽链”（Pauling，1941）Pauling（1941）对人类镰刀形细胞贫血症的研究揭示出基因决定着多肽链中氨基酸的序列，并由此提出“一个基因一条多肽链”的假说。该假说除适用于酶的结构基因外、也适用于酶是由不同的多肽链所

4、组成的情况，更具有普遍意义。基因功能内容回顾—第11次课*141.基因组测序鸟枪法；鸟枪法+物理作图2.基因组序列分析找基因：ORF基因功能预测：同源查询-Blast（直系、平行基因）3.基因组结构特点原核：小、环状、无内含子、操纵子真核：大、细胞器基因、有内含子、非编码序列、基因家族4.基因的概念和功能3.基因如何行使功能的？？？4.基因有哪些结构特征？？？真核生物的基因结构特点转录转录ORF侧翼序列（调控序列）：启动子、增强子、沉默子、终止子、核糖体结合位点、加帽和加尾信号第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）启动子（p

5、romotor）能被RNA聚合酶（RNApolymerase）所识别并同RNA聚合酶特异性结合形成转录起始复合物，从而准确而有效地起始基因转录所需的一段核苷酸序列。通常位于转录起始位（+1位）上游（负区）100bp（-100bp）范围内。原核生物通常只有1种启动子帽子位点第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）真核生物通常有3种启动子第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）●增强子（enhancer）使启动子发动转录的能力大大增强，从而显著地提高基因的转录效率。增强子多为重复序列，一般长约50bp，含有一个基本的核心序列，即

6、（G）TTGA/TA/TA/T（G）。增效作用与它所处的位置、方向及与基因的距离无关，具有明显的组织、细胞和物种特异性。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）●沉默子（silencer）通过与有关蛋白质结合，对转录起阻抑作用，根据需要而关闭某些基因的转录，而且可以远距离作用于启动子。沉默子对基因的阻遏作用没有方向的限制。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）●终止子（terminator）在转录过程中提供转录终止信号的序列（位于3’UTR区）。真正起终止作用的不是DNA序列本身，而是转录形成的RNA，这与启动子的作用机制

7、不同。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）●加尾信号真核基因在3’UTR区域内存在的一段高度保守的DNA序列（动物为AATAAA）。它指导核酸内切酶在此序列下游15~30碱基处特定的位点上裂解前体mRNA，然后通过多聚腺苷酸聚合酶的催化作用，在3’-OH上逐一引入100~300个腺嘌呤核苷酸（A）。第6章基因表达--6.1基因（概念与结构）●核糖体结合位点存在于基因翻译起始位点周围的一组特殊的序列，它控制着mRNA的翻译过程，其中主要为ATG（mRNA中为AUG）起点密码子及其前后的若干碱基。6.2基因转录6.3蛋白质合成

8、6.4基因表达调控