医学分子生物学-基因组

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1、医学分子生物学基因和基因组基因是遗传的基本单位基因：能够表达和产生蛋白质或RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位。Gene:Thebasicunitofheredity.ContainstheinformationformakingoneRNAand,inmostcases,onepolypeptide结构基因:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列调控序列:启动子/增强子/加尾信号基因组(Genome)细胞或生物体一套完整单倍体的遗传物质的总和。常染色体：22性染色体：X,Y线粒体人（HomoSapien）基因组储存了生物体整套的

2、遗传信息不同生物基因组蕴含的遗传信息量有着巨大的差别不同生物基因组的结构与组织形似也明显不同基因组的大小C值：单倍体基因组的DNA总量对原核生物和低等真核生物而言，单倍体基因组DNA的量和形态复杂性相关C值矛盾：指一个有机体的C值和其编码能力缺乏相关性。如：爪蟾的基因组大小和人类相似;两栖类最小的基因组和最大的基因组之间相差约100倍C值矛盾在进化中的原因和机制尚不清楚病毒：动物病毒原核生物：E.Coli真核生物:哺乳动物病毒基因组病毒基因组核酸的主要类型1、双链DNA多数动物病毒，如腺病毒、疱疹病毒、痘病毒，环形、线形。2、单链DNA

3、动物病毒中仅微小病毒为单链病毒；噬菌体中仅含单链DNA。病毒基因组RNA病毒基因组所携带的遗传信息一般在同一条链上，序列与mRNA相同的为正股（+），与mRNA互补的为负股（－）3、双链RNA以负链RNA为模板转录出mRNA，如呼肠孤病毒及噬真菌体。4、单链负股RNA5、单链正股RNA：如逆转录病毒¶种类单一：DNAorRNA¶形式多样：单链、双链、分节段、环状、线状¶单倍体基因组：每个基因在病毒中出现一次(特例:Retrovirus双倍体)¶大小不一：2x103----2x105bp¶基因重叠：高效资源利用¶动物病毒与真核细胞基因组

4、相似:有的含内含子—间断;细菌病毒(噬菌体)与原核细胞基因组相似—连续¶编码基因>90%¶具有不规则结构基因:结构基因的编码区无间隔;有些病毒的mRNA没有5’端帽结构—发卡结构的翻译增强子;结构基因本身不具有翻译起始序列病毒基因组结构与功能的特点*基因编码区无间隔：通过宿主及病毒本身蛋白酶酶切5’端无帽状结构：翻译增强子结构基因没有翻译起始序列5’3’SplicingHairpinProteaseCleavageTranslation病毒不规则结构基因DNA病毒RNA过程HBV基因结构原核生物基因组模式生物:大肠杆菌(E.col

5、i)细菌的遗传物质GenomeDNAplasmidTransposableelement原核生物基因组结构与功能特点*1、为一条环状双链DNA(无典型染色体结构,拟核)2、只有一个复制起点（Ori）3、具有操纵子结构4、重复序列少:绝大部分基因为单拷贝（99.7%）5、可表达基因约50%，真核生物，病毒6、基因一般是连续的，无内含子（古细菌除外）7、编码顺序一般不重叠操纵子*原核基因组特有的结构数个功能上相关联的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位。

6、所转录的RNA为多顺反子。操纵基因并非一个基因，而是一段能被特异阻遏蛋白识别和结合的DNA序列。质粒DNA*细菌染色体外的遗传物质。共价、闭合、环状结构的DNA分子（cccDNA），能独立复制。非细菌生长所必须，但能赋予细菌特定的遗传性状。C：CovalentC：ClosedC:CircularDrugresistant(R),Fertility(F),Colicin(Col)转位因子可移动的基因成分，能够在一个DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段。在细菌中，指可在质粒和染色体之间或在质粒和质粒之间移动的DNA片段。转位也

7、是DNA重组的一种形式。细菌的转位因子包括：插入序列（IS），转座子及可转座的噬菌体IS：转位酶+（双侧）反向重复序列Transposon：转座酶+反向重复序列+特定编码基因Transposablephage:具备转座功能的溶源噬菌体Mu噬菌体：温和致突变噬菌体ApKanTetHg细菌转位因子真核生物基因组模式生物：酵母、线虫、果蝇、小鼠、大鼠真核生物基因组结构与功能特点*1.真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点。2.基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内3.真核基因为单顺反子，而细菌

8、和病毒的结构基因为多顺反子。单顺反子，一个结构基因经转录和翻译生成一个mRNA分子或一条多肽链。多顺反子，即数个结构基因联在一起，受同一调节区调节，即具有操纵子结构（包括功能上相关的几个蛋白质基因和一个共同