《A基因组和染色体》ppt课件

1、 第十章第十章 基因组和染色体基因组和染色体n基因组基因组( genome )是指一个细胞中遗传物质的总量。是指一个细胞中遗传物质的总量。n核型核型Karyotype nC值值C valuen原核基因组含有大量单一顺序原核基因组含有大量单一顺序unique-sequences，仅有少量的反复顺序。，仅有少量的反复顺序。n 真核基因组含少量单一顺序和大量反复顺序。真核基因组含少量单一顺序和大量反复顺序。n原核生物的细胞中除了主染色体以外，还含有各种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。质粒和转座因子。n真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器真核生物除了核染色体以外，还存在细

2、胞器DNA。 n n 第一节第一节 原核生物基因组的构造特原核生物基因组的构造特点点nE.coli 2.4109 Da，42000 Kb1300微米，闭合环n 状，约编码2000个基因。n类核nucleoid。n 支架 (scafford 100个DNA环组成，n 每个环长40Kb，13微米。n 每200bp就有一个负超螺旋=0.05,即基因组中含n 5%的负超螺旋。 n超螺旋以两种形状存在：n 1自在形状的超螺旋，可在环内传送张力。n 2超螺旋遭到束缚，不能传送张力。一类核一类核的构造的构造表10-1 E.coli含有的各种DNA结合蛋白蛋白构造功能含量/每细胞相当于其核蛋白基因HU和亚基，

3、每个9KD使DNA紧缩、类核凝聚，刺激复制，和1HF有关4万个二聚体H2Bh u pA.BH两 个 一 样亚 基 ， 各28KD促使双链的互补、复性3万个二聚体H2A？IHF：10.5KD；：9.5KD有助于att位点配对重组？h i mA.D.H1(H-NS)15KD亚基和DNA结合，与DNA拓扑构造有关1万？osZbglYpilGHLP117KD单体？2万？firAP3KD亚基？鱼 精 蛋 白(DNA结合蛋白)？ 二二 重叠基因重叠基因(overlapping gene) n 莲人在绿杨津n 采 一n 玉漱声歌新阙 n n采莲人在绿杨津，在绿杨津一阙新；n 一阙新歌声漱玉，歌声漱玉采莲人。

4、n1977年Sanger首先发现重叠基因n他对单链环状的噬菌体X174进展了测序。 5386Nt 11 基因， 3个转录单位，由3个启动子pA,pB,pD启动。nX174含有的5386Nt最多能编码1795个氨基酸，假设每个氨基酸的平均分子量为110，那么总的蛋白质分子量为197,000Da，但实践蛋白质总分子量却为262,000D。n将全部DNA顺序和蛋白质的氨基酸顺序进展比较，发现了重叠基因反复基因反复基因 Overlapping Genes三质粒三质粒(plasmid) 1抗性质粒抗性质粒Resistance Rplasmids:2. 致育因子致育因子Fertility Fplasmid

5、s3. Col质粒：有编码大肠杆菌素质粒：有编码大肠杆菌素colicins基因。基因。4. 降解质粒降解质粒(degradative plasmids)。这种质粒。这种质粒编编 码一种特殊蛋白，可使宿主菌代谢特殊的分子，码一种特殊蛋白，可使宿主菌代谢特殊的分子， 如甲苯或水杨酸。如甲苯或水杨酸。5. 侵入性质粒侵入性质粒(virulence plasmids)。这些质。如。这些质。如Ti 质粒，此是在根癌农杆菌质粒，此是在根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中发现的中发现的 第二节第二节 真核基因组的复杂性真核基因组的复杂性 n分子量约为31012道尔顿n长度为21

6、06Kb，n形状为线状，n约编码10万个以下的基因。n人类细胞在二倍体的核中DNA长约30亿个碱基对n估计编码3万个基因，n每条染色体含碱基8千万至3亿不等。n现已有5千个基因被编目，1900个基因已进展了染色体定位，600个已被克隆分别出来。n假设将一个细胞中每条染色体的DNA首尾彼此相接，全长约200cm。nRenato Dulbecco于1986年首先提出了“ 人类基因组方案，原方案约10-15年完成，耗资30亿美圆，其宏伟的程度堪与Manhatto原子弹方案和Appolo登月方案相提并论。 1990年开场实施n1999 破译出人类第22号染色体的遗传密码。n2000 完成了人类第21号

7、染色体的测序。n估计从原定的2003年6月提早到2001年6月完成。n2000年6月26日美，英 ,日，德，法，中六国共同宣布人类基因组任务草图绘制胜利。n2000年 n3月塞莱拉公司宣布完成了果蝇的基因组测序。n12月14日英美等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完好图谱。这是人类初次全部破译一种植物的基因序列。n2001年:1、2月，HGP和美国塞莱拉Sequencing公司将各自测定的人类基因组任务框架图分别发表在Nature和 Science 上， 这阐明人类基因组方案HGP进入了一个展新的阶段。n2000,4,5:以杨焕明为首的中国科学家在Science发表了水稻全基因组框架序列图。n基

8、因总数：4602255615，约为人类的2倍；n其中10000个基因的功能已确定；n水稻的“渣滓序列多位于基因外，人类的“渣滓序列多位于基因内；n水稻的基因平均长度为4500bp,人类基因平均长度为72000bp,n拟南芥约有25000个基因，80%在水稻中都存在，二者之间有关信号传导的基因差别最大 一一 组蛋白组蛋白组蛋白类型碱性氨基酸氨基酸数分子量DaLysArgH129%1%21523,000H2A11%9%12913,960H2B16%6%12513,775H310%13%15,340H411%14%10211,280表122 小牛胸腺DNA的组蛋白的特点二二 核小体核小体nuclie

9、somen1956年Wilkins和Vittorio Luzzati对染色质进展了X衍射研讨，发现染色质具有间隔为100埃的反复性构造。这意味着甚麽？nClark和Felsenfeld于1971年首先用葡萄球菌核酸酶(Staphylococcal nuclease)来作用染色质，不敏感的区域比较均一。这暗示甚麽？n接着Hewish和Burgoyun1973年用内源核酸酶消化细胞核，再从核中分别出DNA，结果发现一系列DNA片段，它们相当于长约200bp的一种根本单位的多聚体。阐明甚麽？nM.Noll1974年用外源核酸酶处置染色质，然后进展电泳，测得前三个片段的长度分别为205，405，605bp长，阐明甚麽？nOlins夫妇1974和Pierre Chambon等1975在电镜下察看到染色质的“绳珠状构造，小球的直径为100埃,Olins并把这种小球称为n小体。nX衍射图阐明组蛋白的多聚体是严密相联，并无可包容像DNA分子那样大小的孔洞，阐明甚麽？n1974年Kornberg和Thomas 先用小球菌核酸酶稍稍消化一下染色质，切断一部分200核苷酸对单位之间的DNA，使其中含有单体、二聚体、三聚体