分子生物学之间隔基因课件

2.5.4间隔基因2.5基因概念的多样性肖爽13215间隔基因的发现RichardJ.RobertsPhillipA.SharpNobelPrize1993在Sharp和Roberts发现内含子之前

法国的科学家Chambon也率领一个小组进行了有关实验:鸡的输卵管分泌卵清蛋白、卵粘蛋白和伴清蛋白，而其红细胞（鸟类的红细胞上有核的）只合成血红蛋白，那么两种组织之间DNA有什么不同呢？于是他们提取两种组织的DNA，分别用酶（EcoR1和HindIII）切成几段，走电泳，再用卵清蛋白mRNA来制备cDNA探针和以上两种酶切片段进行Southern杂交结果两种组织中的DNA不论用哪一种酶来切，都出现了相同的多条阳性杂交带。Berget，Sharp小组和Roberts小组同时发现了腺病毒外壳蛋白六聚体基因（Hexongene）前导区有断裂现象。他们用限制性内切酶EcoRI和HindIII分别消解腺病毒的DNA得到了大小不同的很多片段分别选择两种酶切片段中的最大的A片段DNA和exon的mRNA进行杂交在电镜下可以观察到EcoRI酶切的A片段的3'段可以和上述mRNA形成杂合双链但在杂合双链的5'端逸出3个单链DNA环，说明它们不能和mDNA完全互补Berget在冷泉港作了有关发现断裂基因的学术报告，提出在Hexon基因内近5'端有不编码的部分Chambon听了报告后便意识到，他们的实验结果也是可以用断裂基因来解释的:即卵清蛋白的基因上可能有多个断裂区（内含子）在这些断裂区上有酶切位点的存在，可将卵清蛋白基因切成大小不同的片段，但它们都可以和mRNA进行杂交事后Chambon(1977,1981)等用Berget的实验方法进行了分子杂交，果然出现了7个单链DNA的环

曾获得40项奖励，拥有4个院士称号（美国科学院、美国文理科学院、美国医学研究院、美国哲学研究院）

2006.2.13布什给Philip，Sharp颁发国家科技奖章间隔基因

InterruptedGene/SplittingGene

它是指在真核生物中，大多数编码蛋白质的基因是不连续的，即在其编码氨基酸的序列之间插入了非编码DNA序列的基因。主要由两部分组成:插入结构基因内的间隔序列称为内含子，转录为成熟mRNA的DNA片段称为外显子。图3-13间隔基因存在的普遍性大多数基因是间隔基因：结构基因，tDNA,rDNA间隔基因存在于真核生物中，也存在于原核生物中也存在于某些低等真核生物的线粒体和叶绿体中间隔基因概念的相对性内含子也有编码功能：酵母Cytb基因的内含子2编码成熟酶一些内含子编码小分子RNA，调控目标基因的转录和加工外显子在某些情况下也没有编码功能：人尿激酶原基因的外显子1并非所有真核生物基因均是间隔基因：组蛋白基因家族成员干扰素基因酵母的大多数基因间隔基因的形成假说内含子先存论（Intronearly）：内含子存在于古老的基因中，是基因的一部分；所有基因均起源于原本就具有间隔结构的DNA分子。原核生物的基因组小，“无功能”的内含子成为快速复制的包袱，在进化过程中被丢弃.

存在于鸡胰岛素基因中的第2个内含子，在鼠胰岛素基因中丢失。内含子后生论（Intronlate）原始基因的编码区无间隔DNA序列，内含子实在后期进化的过程中随机插入到基因组中，形成间隔基因。间隔序列的进化意义增加变异概率，有利于进化内含子不受选择压力，有利于累积突变，增加总变异量内含子较长，易于进行基因间重组，增加外显子重新组合的概率与外显子变异相比，有利于物种的稳定性外显子变异：蛋白质序列、结构变异，受到选择压力，要不淘汰要不保留内含子变异：