分子生物学基因组的结构与功能

第三章基因组的结构与功能基因组（genome）：

细胞或生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。如人：22常+X，Y，+线粒体基因组基因组的结构：指不同的基因功能区域在核酸分子中的分布和排列情况。基因组的功能：贮存和表达遗传信息。第一节：病毒基因组一、病毒基因组核酸的主要类型双链RNA单链负股RNA

单链正股RNA分类DNARNA

双链DNA：HBV

单链DNA：M13噬菌体正股(+)：序列与mRNA相同的链负股(-)：序列与mRNA互补的链二、病毒基因组的特点1．基因组大小相差很大：HBV：3.2kb痘病毒：300kb2．核酸结构多样性：DNA或RNA单链或双链合环状分子或线性分子3．基因组有连续的，有不连续的大多数连续流感病毒：8条单链RNA4．编码序列>90%(基因组)5.多为单拷贝,即每个基因只出现一次6..基因有连续的和间断的

(有内含子)7.相关基因丛集:功能上相关的基因排列在一起8.有重叠基因9.含有不规则结构基因基因之间无间隔区.mRNA５＇端无帽子结构.

结构基因本身无翻译起始序列三、典型病毒基因组介绍1.SV40病毒基因组双链环状DNA：5243bp早期转录区：一个基因（2个蛋白质t，T）调控区（

400bp）：复制起始点，启动子，增强子晚期转录区：先转录出一个多顺反子mRNAVP1mRNAVP2mRNAVP3mRNAVP3比VP2N端少1/3AUG位于VP2和VP3内UAA内含子1内含子2前体mRNA剪接方式1：去除内含子1剪接方式2：去除内含子2T-mRNAt-mRNAT-抗原t-抗原分布于核内：100KD分布于胞浆内：18KDT-抗原和t-抗原mRNA前体的不同剪接方式UAA2、逆转录病毒(retroviruses)（1）一般特征

病毒(+)股RNA为2个拷贝,基本结构为:５＇帽－R－U5－PB－－DLS－

－gag－pol－env－(onc－)－C－PB＋－U3－R－poly(A)n病毒颗粒中有两条相同的正股RNA+两条来自宿主细胞的tRNAA：编码区:所有逆转录病毒均含有3个基本结构基因gag:病毒衣壳蛋白pol:肽链内切酶,一个逆转录酶,一个与前病毒整合相关的酶env:包膜蛋白B：非编码区:与基因组复制和基因表达有关A:R区:两端的重复序列,与cDNA合成有关B:引物结合区(primerbindingsite,PB)C:U区:U3含强启动子,起始转录RNA.U5与转录终止和加polyA有关D:DLS-

-C区:DLS:两条病毒(+)RNA链结合位点

:包装信号:RNA装入病毒颗粒

C:调控区.（2）前病毒基因组的转录和翻译A：逆转录病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体才能完成.RNA病毒DNA前病毒RNA病毒(cDNA)末端形成新的重复序列(U3-R-U5)称长末端重复序列(LTR)longterminalrepeatB：翻译多顺反子mRNAgag-------------------pol(无起始密码子)90%形成gag蛋白

10%形成gag-pol蛋白剪接后形成envmRNA第二节原核生物基因组一、原核生物基因组结构的特点：1、基因组为环状双链DNA分子2、只有一个复制起始点.3、具有操纵子结构指数个功能上相关的基因串联在一起,连同上游的调控区和下游的转录终止信号构成基因的表达单位.4、一般无重叠基因.5、基因是连续的,无内含子6、编码区在基因组中的比例>>真核基因组<<病毒基因组7、基因组中重复序列很少8、具有编码同工酶的基因(isogene)9、存在可移动DNA序列10、分子中有多功能识别区域复制、转录起始区复制、转录终止区二、质粒（plasmid）是细菌内携带的染色体以外的DNA分子是共价闭合环状DNA（covalentclosedcircularDNA，cccDNA）1、最大特点:可独立复制2、质粒的遗传控制/txsdxbk/170420/5299784.html/txsdxbk/170420/5299747.html/txsdxbk/170420/5299743.html/txsdxbk/170420/5299732.html/txsdxbk/170420/5299728.html/txsdxbk/170420/5299721.html/txsdxbk/170420/5299719.html/txsdxbk/170420/5299717.html/txsdxbk/170420/5299716.html/txsdxbk/170420/5299715.html/txsdxbk/170420/5299712.html/txsdxbk/170420/5299710.html/txsdxbk/170420/5299707.html/txsdxbk/170420/5299706.html/txsdxbk/170420/5299702.html/txsdxbk/170420/5299700.html/txsdxbk/170421/5302688.html/txsdxbk/170421/5302680.html/txsdxbk/170421/5302671.html/txsdxbk/170421/5302658.html/txsdxbk/170421/5302651.html/txsdxbk/170421/5302647.html/txsdxbk/170421/5302636.html/txsdxbk/170421/5302630.html/txsdxbk/170421/5302617.html/txsdxbk/170421/5302605.html/txsdxbk/170421/5302577.html/txsdxbk/170421/5302572.html/txsdxbk/170421/5302568.html/txsdxbk/170421/5302483.html/txsdxbk/170421/5302478.html/txsdxbk/170421/5302471.html(1).复制控制系统:控制质粒的拷贝数

复制起始点(ori)Rep基因:Rep蛋白结合于ori,促进复制过量可抑制复制

Cop基因:抑制复制(2).分配系统:使质粒在细菌分裂时精确分配到子细胞中.(3).细胞分裂抑制系统:控制细胞分裂,使细胞分裂与质粒复制协调(4).位点特异重组系统:多聚体单体(细菌内)(分裂时)(5)质粒的不相容性:具有相同复制起始点和分配区的两种质粒不能共存于一个宿主,这种现象称

.

共存一宿主两种质粒不共存一宿主另:凡经改建作为基因克隆载体的质粒必须包括三种共同的组成成分:复制基因(replicator)

选择性标记克隆位点三、转位因子(transposableelement)指可移动的DNA

或＂跳跃基因(jumpinggene)＂分子内