医学遗传学分子基础1

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1、第三章遗传的分子基础第一节染色体的化学组成和分子结构一、染色体的化学组成染色质DNA蛋白质少量RNA组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4非组蛋白核酸的基本单位单核苷酸nucleotide戊　　　糖脱氧核糖磷　　　酸含氮有机碱嘌呤：Ａ　Ｇ（碱基）（一）DNA(deoxyribonucleicacid)嘧啶：Ｔ　Ｃ嘧啶嘌呤胞嘧啶Ccytosine胸腺嘧啶Tthymine鸟嘌呤Gguanine腺嘌呤Aadenine碱基核糖脱氧糖苷键核　苷酯键单核苷酸3′5′磷酸二酯键5´3´（二）组蛋白与非组蛋白组蛋白：染色体中约1/3是组蛋白，已知有5种，赖

2、氨酸和精氨酸含量比例不同为碱性蛋白；H1、H2A、H2B、H3、H4多数带正电荷；与DNA构成核小体。非组蛋白：酸性蛋白，种类很多，有一类小分子与基因调控有关。（三）DNA分子中的遗传信息DNA的两条多核苷酸链以相反方向缠绕，依赖成对碱基的氢键连接，A－T、G－Ｃ，其互补原则是DNA复制，转录，逆转录的分子基础。一个DNA上如有n个核苷酸，其组合几乎为无限：4n(人为43×109)，蕴藏大量遗传信息，现已了解，mRNA上每三个相邻碱基构成一个密码子。DNA的双链形成UCAG遗传密码表第一碱基(5,)UCAG第二碱基第三碱基（3，）UCAGUC

3、AGUCAGUCAG苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸亮氨酸丝氨酸终止密码终止密码亮氨酸丝氨酸终止密码色氨酸亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸甲硫氨酸*+合成起步信号苏氨酸赖氨酸精氨酸缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸1.基因组狭义：单倍体细胞中的全套染色体（人：22条常染色体+X，Y+线粒体DNA）。某物种单

4、倍体细胞所具有的遗传信息的总和。广义：一物种的全部遗传物质及其携带的遗传信息。二、染色体的分子组成大小：从几kb～几个Mb；结构特点：1、非编码序列很少；2、编码序列是连续的；3、多数编码序列以操作子的形式排列；4、细菌染色体具有拟核结构；5、从功能上可以把编码序列分为核心基因组（coregenome）和附加成分。2、原核生物基因组的基本结构核心基因组中的编码序列为细菌生活周期所必须；附加成分是细菌基因组中一些与细菌生活周期没有关系的编码序列，主要有毒力岛（pathogenicityislands）、可移动成分等；毒力岛：近年来,随着分子生物

5、学研究的不断深入,在细菌学领域出现了一些新的概念,毒力岛(pathogenicityisland)为其中之一。,一组编码细菌毒力相关基因的基因簇；分子质量比较大长度在20～100kb；两侧一般具有重复序列和插入元件,也可以没有；具有附加成分特点（非必需,GC含量，密码使用频率，不稳定可移动）基因产物多为分泌性蛋白或表面蛋白.毒力岛具有以下特点:1.编码细菌毒力基因簇的一个相对分子质量较大的(20～100kb左右)染色体DNA片段；2.一些毒力岛的两侧具有重复序列和插入元件,但是也可以没有；3.毒力岛往往位于细菌染色体的tRNA基因位点内或附近

6、,或者位于与噬菌体整合有关的位点；4.毒力岛DNA片段的G+Cmol%、密码使用和宿主细菌染色体有明显差异，有的比宿主细胞的G+Cmol%明显高，有的明显低；5.毒力岛编码的基因产物许多是分泌性蛋白和细胞表面蛋白,如溶血素、菌毛和血红素结合因子，一些毒力岛编码细菌的分泌系统（如Ⅲ型分泌系统）、信息传导系统和调节系统；6.一种病原菌可以有一个或几个毒力岛；7.部分学者认为,细菌的毒力岛应该包括位于噬菌体和质粒上的、与细菌的毒力有关、其G+C百分比和密码使用与宿主细胞明显不同的DNA片段；8.毒力岛可能与新发现的病原性细菌有关;3、质粒——染色体

7、外遗传物质双链DNA分子，几kb～几百kb；位置相对游离；独立复制（松弛与严谨）；携带致育基因和耐药基因；F因子（接合性质粒）质粒的不相容性：在没有选择压力的情况下两种质粒不能共存于同一个宿主细胞内的现象断裂基因；主要由大量的非编码序列和少量的编码序列构成；存在多基因家族。含有多种类型的重复序列；4、人类基因组的基本特点人类基因组概况最长的染色体2（240Mbp）最短的染色体Y（19Mbp）基因最多的染色体1（2453）基因最少的染色体Y（104）基因密度最大的染色体19（23/Mb）基因密度最小的染色体13，Y（5/Mb）重复序列含量最高的

8、染色体19（57%）重复序列含量最低的染色体2，8，10，13，18（36%）每个基因组（genome)含3.0×109bp,根据基因组DNA碱基排列顺序重复出现的