蛋白质工程.doc
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1、基因(gene):指编码RNA和蛋白质序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。基因组(genome):一个细胞或生物体所载的全部遗传信息。基因组学(genomics):阐明整个基因组结构与功能及基因之间相互作用。转录组学(transcriptomics):全面了解基因组的整体转录情况及调控。断裂基因(splite gene): 真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。外显子(expressed region):是真核生物基因的一部分,它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来,并出可在蛋白质生物合
2、成过程中被表达为蛋白质。外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列,又称表达序列。内含子(introns):在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。启动子:指与RNA聚合酶结合的DNA序列(20-300bp),包括识别位点、结合位点和转录起始点。启动子具有方向性,一般位于上游。不同基因的启动子之间存在一定的保守性,称为一致序列或保守序列(consensus sepuence)。位于转录起始点上游,由转录因子识别和结合并决定RNA Pol结合和转录起始的核苷酸序列多数启动子位于真核细胞基因转录起点的上游(-100-200),启动子本身通常不被转录。少数启动子(如编码tRNA基因的
3、启动子)位于转录起始点的下游,这些DNA序列可以被转录。终止子(terminator)和Poly A加尾信号( polyadenylation signal ):加尾信号为3端下游的AATAAA序列;其下游有一个反向重复序列,形成发夹结构,使转录终止;加尾信号和反向重复序列称为终止子。依赖因子的转录终止:因子:因子是由相同亚基组成的六聚体蛋白质,亚基分子量46kD。因子能结合RNA,又以对poly C的结合力最强。因子还有ATP酶活性和解螺旋酶(helicase)的活性。 目前认为,因子终止转录的作用是:与RNA转录产物结合,结合后因子和RNA聚合酶都可发生构象变化,从而使RNA聚合酶停顿,解
4、螺旋酶的活性使DNA/RNA杂化双链拆离,利于产物从转录复合物中释放 。非依赖 Rho因子的转录终止DNA模板上靠近终止处,有些特殊的碱基序列,转录出RNA后,RNA产物形成特殊的结构来终止转录。近终止区的转录产物形成发夹(hairpin)结构是非依赖因子终止的普遍现象。 茎环结构使转录终止的机理:使RNA聚合酶变构,转录停顿;使转录复合物趋于解离,RNA产物释放。增强子(enhancer)增强真核基因启动子工作效率,决定着每一个基因在细胞内的表达水平。能够在相对于启动子的任何方向和位置(上游或者下游)上发挥这种增强作用,大部分位于上游。增强子序列距离所调控基因距离近者几十个碱基对,远的可达几
5、千个碱基对。常与启动子有交错,有时也可位于内含子之中。不同的增强子序列结合不同的调节蛋白。沉默子:是抑制基因转录的特定DNA序列,当其结合一些反式作用因子时对基因的转录起阻遏作用,使基因沉默。绝缘子: 位于启动子与正负调控元件之间,为一种边界元件。绝缘子本身对基因的表达既没有正效应,也没有负效应,其作用是不让其他调控元件对基因的活化效应或失活效应发生作用。反应元件(response element):是启动子或增强子的上游元件,通常位于启动子附近、启动子内或增强子区域。能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的DNA序列。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称为基
6、因组。真核生物基因组包括一套完整单倍体DNA(染色体DNA)和线粒体DNA的全部序列某些病毒的基因组由RNA组成。基因组的大小有巨大差别:C值:单倍体基因组中的全部DNA的量。单位:bp(碱基对)不同生物基因组的结构与组织形式也明显不同:原核生物的基因组一般较小,结构比较简单;病毒基因组的大小和结构差异较大;真核生物基因组一般较庞大,但结构基因在基因组中所占的比例较小,其中编码序列更小,且存在大量重复序列(人的基因组中只有23% 的DNA序列是编码序列)。不同生物基因组的结构特点:真核基因组:1、 人类基因组贮存于染色体和线粒体中人单倍体基因组DNA约为3109bp由染色体DNA和染色体外DN
7、A(细胞器DNA)构成细胞器DNA通常是环状DNA分子,位于核外人类基因组中90%序列可以转录编码序列:凡是可以转录出RNA的序列均属于编码序列2%的编码序列会翻译成蛋白质,其他为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA1.高度重复序列重复频率105,占人类基因组长度的20%1)反向重复序列(inverted repeat)两个顺序相同的拷贝在DNA链上呈反向排列,又称回文结构(palindrome)占人类基因组5%,可能与复制、转录调控有关。2) 卫星DNA(satellite DNA)存在于间隔DNA和内含子中的非编码区重复序列,具有固定的重复单位,首尾相连。2.中度重复序列
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