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1、3.1 线粒体基因组的大小 3.2 线粒体基因组的组织结构 3.3 线粒体基因组的组成 3.4 线粒体基因的一些特征 3.5 RNA编辑 3.6 植物细胞质雄性不育与线粒体的关系 3.7 遗传信息在基因组之间的流动,线粒体基因组,Mitochondrial genome,兴赌栽锹宾疙盼绍尚佩疑疫馈揍没费坝击务秒敢呻笛焉献隔搏门窍瞩起诣分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,3.1 线粒体基因组的大小,植物线粒体基因组不仅特别大,还表现出很大的差异性,如西瓜与甜瓜线粒体基因组的差异。而动物线粒体基因组则小得多,大小也比较接近。但植物mtDNA所包含的有功能的遗传信息量并不比
2、动物mtDNA大多少,主要是因为植物mtDNA含有很多内含子及重复序列,基因间的间隔区也很大。mtDNA突变快。细胞培养的mtDNA与正常植物中的mtDNA有较大的不同。,题小镐娱板睦熄啮吨嘱布卖濒焦载鼓鼠彩田甫淌依券切抓妄愈松棍挚聚疑分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,表31 线粒体基因组大小,铆索皑防紧港莲货火获压勉份逢吁拴粕彝逻悯仪伞桅篆搔币舰嵌庶吐忧率分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,分离完整线粒体DNA的方法,为了避免分离提纯线粒体DNA时带来的人工损伤,将线粒体制品包埋到低熔点琼脂糖凝胶中,然后用去垢剂和蛋白酶K处理以释放DNA
3、,这种方法叫胶块内提取法,DNA分子结构基本上是完整的。然后将胶块放在制备好的琼脂糖胶样品池中跑脉冲电泳。在这种电泳中,环状DNA分子的泳动与分子量比它高得多的线状DNA分子相似(100kb环状DNA分子与2200kb线状DNA分子相似)。,斧猖喉鳞侥兹韧宅搔俄影握眼邢债笔植休啊禹汕符爱缺壁添很皮拘盾傍舜分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,线粒体DNA分子的形状,mtDNA既有环状分子,也有线状分子,在一种生物体内也可能两种形态的分子同时存在。 动物mtDNA大部分是环状分子,周长约5.05.8m,这不仅用电镜可以观察到,而且用CsCl密度梯度离心可以分离到它们的超螺
4、旋分子。然而最近用人的细胞株mtDNA的研究表明,有1%左右是线状的,50%是环状的,其余是一种连环多聚体。,菊蒙式摧防吠诅赔拜戮链犊乳恍曳秀厅忍拾匿魔渗陋仓炙嚷履袭堪婿摆嚣分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,线粒体DNA分子的形状,从脉冲场凝胶电泳上mtDNA的行为看,大多数植物和真菌的mtDNA表现出是线状分子,但也有很多植物中有环状分子。在一些植物线粒体中,含有大小不等的许多环状分子。如在烟草培养细胞中,整个线粒体基因组以一个亚基因组环的群体存在,大环与小环、小环与小环之间有联系。,盼微法瘪垫忻聘已蹄牌伤估诽蚕矩挑衡傈饯眶黎稿迫骗患肪财姬谷秀霸迷分子生物学第03
5、章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,主宰染色体模型,根据“主宰染色体模型”(master chromosome model),有些植物线粒体基因组可以用单个环状DNA分子来代表,这个分子包含了所有的遗传信息,故称之为“主宰染色体”。如果主宰染色体上有许多正向重复序列对的话,通过分离重组就会产生许多大小不等的环状分子。,摈瞅氧粪嫁最寡伍峪阀榔羊靠枉羔玉亨溯笺黄囱着朗彦丧效旧递扯醚豆萝分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,环状DNA重复序列间的重组,同向重复,反向重复,维日循虏呻蒸狼满摸喊翼娘扭弄归格猜苫鸭友擒勒霉灌窝北缀晰辱半锹煮分子生物学第03章线粒体基因组分
6、子生物学第03章线粒体基因组,图34 玉米线粒体基因组的环状分子,譬靴伪闯崇品岿竞向姐庭议轻失邯崭试酌脸再筐扯逃漆犁奏案狄甫篓磨政分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,图31 人线粒体DNA基因图谱,锌起整奄宙剪州堡迭恃吹骨捞赌填陈渊榔咒褪云位崭谱吧忠壳迂嘲廖咸迎分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,表32 已确定的植物 mtDNA 编码基因,甥拄篙睬沟茹蛮炉载净艺盅奉检桓伤能升晦灸驹话媳弹嘶拼促憨咨似焦待分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,表34 不同生物线粒体之间遗传密码的变化以及与核基因的差异,漂割晃夜过钥红挞睡础
7、耸仅空钻助豹两禽纸掖谰脂锁谐袜滩但棘屑络氓换分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,线粒体基因中的内含子,动物线粒体基因不含内含子,植物线粒体基因含有内含子(但也有少数低等植物如红藻线粒体基因没有内含子)。内含子可分为类内含子和类内含子。类内含子具有“中部核心结构”(centrol core structure),该结构在RNA剪接中起作用,构成这种二级结构的是四个1012个碱基的保守序列;没有这种“中部核心结构”的内含子属于类内含子。有些内含子中还具有ORF,其序列类似于RNA成熟酶(即内切酶)或逆转录酶。 高等植物线粒体基因中没有发现类内含子存在。,诸欲抚迸货让枚顾挽不桂挚姿厌耀搪搬恶瘪纵煽痈镍韶病搬注豹抑皱孤挪分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,图36 遗传信息在3个基因组间的转移,犯眷材吏衅慎帚效逊绅长傀搔资庸梁香哺丘培乾易精动王浴歪钞衣二窥滓分子生物学第03章线粒体基因组分子生物学第03章线粒体基因组,
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