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原核生物基因组的结构特点 原核生物的染色体分子量较小 以E coli为例 约为2 4 109道尔顿 长度为42000Kb左右 1300 m 形态为闭合环状 约编码2000个基因 原核生物的DNA位于细胞的中央 称为类核 nucleoid E coli的类核由支架 scafford 和向四周伸出的100个DNA环组成 支架的形状因染色体而异 长度为3 5 m 支架是含RNA和蛋白质的复合结构 四周的每个环就是一个独立的功能区 长40Kb 13 m E coli在体内 invivo 其基因组内含负超螺旋 每200bp就有一个负超螺旋 0 05 即基因组中含5 的负超螺旋 每个功能区的末端保持超螺旋状态 而且一个区的超螺旋不影响另一个区的超螺旋 功能区的相对独立性使得同在一个环状染色体上的基因可以独立表达和调控 基因组内的超螺旋以两种状态存在 1 自由状态的超螺旋不受束缚 可在环内传递张力 2 蛋白结合在DNA上超螺旋受到束缚 不能传递张力 细菌的染色体约有75 的DNA编码基因 余下25 的DNA为基因间的DNA intergenicDNA 有一部分基因间的DNA是有重要功能的 如复制原点 originofreplication 另一些基因间区域可能涉及到和DNA包装蛋白的相互作用 真核生物基因组的特点 1 真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体 储存于细胞核内 除配子细胞外 体细胞内的基因的基因组是双份的 即双倍体 diploid 即有两份同源的基因组 2 真核细胞基因转录产物为单顺反子 一个结构基因经过转录和翻译生成一个mRNA分子和一条多肽链 3 存在重复序列 重复次数可达百万次以上 4 基因组中不编码的区域多于编码区域 5 大部分基因含有内含子 因此 基因是不连续的 6 基因组远远大于原核生物的基因组 具有许多复制起点 而每个复制子的长度较小 原核生物和真核生物基因组的区别 1 真核生物基因组指一个物种的单倍体染色体组 1n 所含有的一整套基因 还包括叶绿体 线粒体的基因组 原核生物一般只有一个环状的DNA分子 其上所含有的基因为一个基因组 2 原核生物的染色体分子量较小 基因组含有大量单一顺序 unique sequences DNA仅有少量的重复顺序和基因 真核生物基因组存在大量的非编码序列 包括 内含子和外显子 基因家族和假基因 重复DNA序列 真核生物的基因组的重复顺序不但大量 而且存在复杂谱系 3 原核生物的细胞中除了主染色体以外 还含有各种质粒和转座因子 质粒常为双链环状DNA 可独立复制 有的既可以游离于细胞质中 也可以整合到染色体上 转座因子一般都是整合在基因组中 真核生物除了核染色体以外 还存在细胞器DNA 如线粒体和叶绿体的DNA 为双链环状 可自主复制 有的真核细胞中也存在质粒 如酵母和植物 4 原核生物的DNA位于细胞的中央 称为类核 nucleoid 真核生物
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