基因组基本概念
基因和基因组及基因工程的概念

利用基因工程改良作物品质、抗虫抗 病、抗旱耐盐等特性,提高农业生产 效率。
医学领域
利用基因工程治疗遗传性疾病、恶性 肿瘤、病毒感染等疾病,以及开发新 型药物和疫苗。
工业领域
利用基因工程生产高附加值的产品, 如蛋白质药物、酶制剂、生物材料等。
环保领域
利用基因工程降解污染物、修复生态 系统和生物监测等。
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生物农药
利用基因工程技术开发新型生物农药,减少化学农药的使用,降 低环境污染和对生态的破坏。
医学领域的应用
01
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疾病诊断
基因工程技术可用于检测 和诊断遗传性疾病、肿瘤 等疾病,为疾病的早期发 现和治疗提供有力支持。
药物研发
基因工程技术可用于筛选 和开发具有特定疗效的药 物,提高药物研发的效率 和成功率。
2
转化技术可以用于基因治疗、基因克隆、基因鉴 定等领域。
3
转化技术需要掌握基因表达、载体构建、受体细 胞筛选等技术,是基因工程中的关键技术之一。
基因敲除和基因编辑技术
基因敲除是指通过特定的方法将一个 或多个基因从生物体的基因组中删除 或破坏,导致其失去功能的技术。
基因编辑是指通过特定的酶对生物体 的基因组进行精确的修改,以达到治 疗或改变生物性状的目的。
细胞治疗
基因工程技术可用于改造 和优化细胞,用于治疗各 种疾病,如肿瘤、遗传性 疾病等。
工业领域的应用
生物能源
利用基因工程技术改良微生物, 提高微生物的产油、产气等能力,
为生物能源的开发和利用提供支 持。
生物材料
基因工程技术可用于开发和生产新 型生物材料,如生物塑料、生物纤 维等,替代传统石化材料。
基因组的名词解释

基因组的名词解释基因组(Genome)是指一个生物体中包含的所有基因的总和,它是生命的蓝图。
基因组是由DNA(脱氧核糖核酸)组成的,DNA是携带遗传信息的分子。
DNA作为一个遗传指南,决定了生物体的发育、功能和特征。
基因(Gene)是基因组的基本单位,是生物体中储存遗传信息的部分。
基因由DNA序列组成,它们编码着特定蛋白质的合成。
基因在细胞中发挥作用,控制着生物体的生理和形态特征。
基因组中的基因数量在不同生物间有很大的差异,人类基因组大约有2万个基因。
基因组学(Genomics)是对基因组进行研究的学科。
它旨在理解基因组的结构、功能和相互作用,以及基因组在生物发育、进化和疾病中的作用。
基因组学的发展与技术进步密不可分,如高通量测序技术的出现使得对基因组的研究更加便捷和深入。
基因组测序是基因组学研究的重要工具。
它指的是确定一个生物体基因组的DNA序列。
从最初的人类基因组计划开始,基因组测序技术日益成熟和高效,推动了基因组学的发展。
通过对不同生物的基因组进行测序,科学家可以揭示各个物种之间的进化关系,进一步理解基因组的功能和遗传规律。
基因组编辑是一项新兴的基因组技术。
它通过对基因组的精确操作来改变生物体的遗传信息。
目前最常用的基因组编辑技术是CRISPR-Cas9系统,它能够准确地切割和修改基因组中的特定DNA序列。
基因组编辑具有广泛的应用前景,可用于基础科学研究、治疗基因相关疾病甚至改良农作物。
基因组的研究对于我们理解生命的本质和进化的原理至关重要。
通过对基因组的解读和分析,科学家们可以更好地认识到生物世界的复杂性和多样性。
基因组研究还可以为基因医学的发展提供线索,帮助我们更好地预防和治疗疾病。
然而,基因组研究也带来了一些伦理和社会问题。
例如,基因组编辑技术的出现引发了关于人类干预自然、道德和法律问题的讨论。
科学家和社会各界需要共同探讨如何在保护个体权益和推动科学进步之间进行平衡。
总而言之,基因组是生命的遗传指南,基因组学是研究基因组的学科。
各种组学的基本概念

各种组学的基本概念组学是一门交叉学科,它综合了生物学、统计学和计算机科学等多个领域的知识,旨在揭示基因组、转录组、蛋白质组以及其他组学层面上的生物学特征和机制。
在过去的几十年中,随着高通量测序和其他技术的不断发展,组学研究在生命科学领域中发挥着越来越重要的作用。
在组学领域中,有许多基本概念是我们需要了解和掌握的。
下面,我将介绍一些最基础的组学概念,帮助你对这个领域有更全面、深刻和灵活的理解。
1. 基因组学 (Genomics)基因组学是组学研究中最基础的一个领域。
它研究的是整个生物体的基因组,即一套完整的遗传物质。
基因组学的目标是揭示基因组的结构、功能和演化。
2. 转录组学 (Transcriptomics)转录组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有RNA 分子的总和,即转录组。
转录组学可以帮助我们了解基因的表达模式和调控机制。
3. 蛋白质组学 (Proteomics)蛋白质组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有蛋白质的总和,即蛋白质组。
蛋白质组学的研究可以帮助我们理解蛋白质的功能、互作网络以及与疾病相关的异常表达。
4. 代谢组学 (Metabolomics)代谢组学研究的是生物体在特定时期或特定环境下所产生的所有代谢产物的总和,即代谢组。
代谢组学可以帮助我们了解生物体的代谢状态、代谢网络以及与疾病相关的代谢异常。
5. 聚宽组学 (Phenomics)聚宽组学是对生物体在特定时期或特定环境下所表现出的所有性状和表型的研究。
它可以帮助我们理解基因与表型之间的关系,以及基因对表型的调控机制。
以上是组学领域中一些基本的概念。
值得一提的是,随着技术的不断进步,组学领域也在不断发展和创新,新的概念和技术层出不穷。
对这些概念和技术的理解与掌握,对于我们深入探索生命本质、揭示生物学特征和机制具有重要意义。
在我看来,组学作为一门纵横交错的学科,不仅仅局限于生物研究领域,而且在医学、农业、环境科学等多个领域都有着广泛的应用价值。
基因和基因组(zhp)

4.12 Minisatellites are useful for genetic mapping
Figure 4.22 Alleles may differ in the number of repeats at a minisatellite locus, so that cleavage on either side generates restriction fragments that differ in length. By using a minisatellite with alleles that differ between parents, the pattern of inheritance can be followed.
基因与基因组
Gene and genome
分子生物学实验室 张华屏
主要内容
基本概念: 基本概念:基因和基因组 原核细胞基因组的特征 真核细胞基因组的特征 病毒基因组的特征
本节重点
概念 基因 顺式调控元件 基因组 Alu序列 卫星DNA 真核细胞基因组的特征
基因: 基因:遗传的基本单位
1865年,Mendel 的遗传因子学说为“基因 ” 概念的提出奠定了基础. Mendel第一定律(分离律): 通过豌豆杂交试 验,发现黄豌豆植株和绿豌豆植株杂交,子代 都是黄豌豆,黄色对绿色来说是显性,从而认 为遗传性状是由成对的遗传因子决定的.在生 殖细胞形成时,成对的遗传因子分开,进入两 个生殖细胞. Mendel第二定律(自由组合律):在生殖细胞形 成时,不同的遗传因子自由组合.
真核生物基因组
eukaryotic genome
真核生物基因组的特征
真核生物基因组结构庞大,例如人单倍体基因组DNA约为 真核生物基因组结构庞大,例如人单倍体基因组DNA约为 DNA 3.3×109bp,而大肠杆菌的基因组只有4.6×106bp. 3.3× 而大肠杆菌的基因组只有4.6× 而大肠杆菌的基因组只有4.6 真核生物基因组DNA由染色体DNA和染色体外DN由染色体DNA和染色体外DNA组成 色体DNA储存于细胞核内,除配子细胞外, DNA储存于细胞核内 色体DNA储存于细胞核内,除配子细胞外,体细胞内的 基因组是双份的(即双倍体,diploid),即有两份同源 基因组是双份的(即双倍体,diploid),即有两份同源 ), 的基因组。与染色体DNA相比,染色体外DNA(线粒体DNA) DNA相比 DNA(线粒体 的基因组。与染色体DNA相比,染色体外DNA(线粒体DNA) 所占比例较小,仅为1%.线粒体DNA结构紧凑,没有内含子, 1%.线粒体DNA结构紧凑 所占比例较小,仅为1%.线粒体DNA结构紧凑,没有内含子, 也几乎没有重复序列. 也几乎没有重复序列. 真核细胞基因转录产物为单顺反子。 真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个结构基因经过 转录和翻译生成一个mRNA分子和一条多肽链。 mRNA分子和一条多肽链 转录和翻译生成一个mRNA分子和一条多肽链。
基因组的名词解释微生物学

基因组的名词解释微生物学简介微生物学是研究微观生物的科学,其中包括细菌、真菌、病毒等微生物的分类、结构、功能以及它们对人类和环境的影响。
基因组是一个重要的概念,它指的是一个生物体内所有基因的组合。
基因组的解析在微生物学领域具有重要意义,不仅有助于理解微生物的生态系统和代谢途径,还为疾病诊断和治疗提供了新的线索。
一、基因组的定义和组成基因组是一个生物体内所有基因的集合。
基因是由核糖核酸(DNA或RNA)编码的遗传信息单位,它决定了一个生物体的性状和功能。
在微生物学中,细菌和真菌的基因组通常以DNA形式存在,而病毒的基因组可以是DNA或RNA。
基因组的组成包括两部分:非编码区和编码区。
非编码区主要包括调控元件,如启动子、转录因子结合位点等,它们调控基因的表达。
编码区包括使基因转录为蛋白质的编码序列。
二、基因组的结构和大小基因组的结构与生物体的类型和大小有关。
细菌的基因组通常是环状DNA,而真菌和病毒的基因组多为线状DNA或RNA。
基因组的大小则是指基因组中包含的碱基对数目。
细菌的基因组大小通常在几百万至几千万碱基对之间,其中包含几千至几万个基因。
真菌的基因组较大,通常在几千万至几十亿碱基对之间,含有几千至几万个基因。
病毒的基因组大小则相对较小,通常只有几千至几十万碱基对。
三、基因组的进化和演化基因组的进化是指基因组在长期进化过程中经历的变化。
基因组的演化是指基因组在狭义上的进化,即指代表一个物种或群体的基因组和其祖先基因组之间的差异。
基因组的进化和演化涉及到基因的重组、突变和选择等机制。
通过这些机制,基因组可以适应不同的环境条件和生存压力,导致新基因的出现和旧基因的消失。
四、基因组在微生物学研究中的应用基因组在微生物学研究中有着广泛的应用。
首先,基因组可以帮助研究人员理解微生物的演变和物种起源。
通过比较不同微生物的基因组,可以揭示它们之间的关系和进化历史。
其次,基因组也是研究微生物的生态学过程和代谢途径的重要工具。
生命科学中的基因组学和后基因组学

生命科学中的基因组学和后基因组学随着科技的发展和生物学研究的深入,基因组学和后基因组学成为生命科学中研究最为热门的领域之一。
基因组学是研究基因组结构和功能的学科,它在解决人类遗传疾病、发育生物学和生态学等方面发挥着重要作用。
后基因组学则是基因组学的一个分支,主要研究基因组学未能解决的问题,如基因之外的序列与功能、基因调控、生物多样性等。
本文将对基因组学和后基因组学的基本概念、研究方法以及应用进行深入的探讨。
一、基因组学1. 基因组的定义基因组是指一个生物个体的所有染色体DNA序列的总和。
它包括所有的基因、非编码RNA以及其他由DNA编码的功能序列,如启动子、转录因子结合位点和DNA甲基化位点等。
2. 基因组的研究方法随着高通量测序技术的发展,基因组学研究方法已经得到了巨大的提升。
目前,主要的基因组研究方法包括:全基因组测序(WGS)、转录组测序(RNA-seq)、染色体构象的确定(CTCF-seq)、DNA甲基化测序(Bisulfite-seq)等。
全基因组测序是一种高通量的测序方法,能够单次测定一个生物个体的DNA序列。
这种方法绝大部分适用范围是测序哺乳动物基因组,因为其他种类的DNA大小和复杂度差异很大。
转录组测序是研究RNA表达的一种高通量测序技术。
它可以确定某个时刻、某个组织或细胞类型中所有基因的表达水平和变化情况,以及愈合的RNA行为和带有RNA的细胞小器官的空间位置和相互作用。
染色体构象的确定是一种研究染色体在细胞内几何结构的一种测定方法。
这种方法涉及到CTCF,它是一种复杂的DNA结着蛋白,参与基因调控和染色质结构的维持。
DNA甲基化测序是一种研究DNA表观遗传变化的测序技术。
该技术用于测定基因组中DNA甲基化的位置和水平。
因为甲基化是一种细胞和基因组变化的重要特征,它对基因调控、转录水平和功能有深远影响。
3. 基因组的应用基因组技术的应用广泛,从人类革命到医学领域都有发挥着重要的作用。
基因组学课程简介

基因组学课程简介一、引言基因组学是研究生物体基因组的组成、结构、功能和演化的学科。
随着高通量测序技术的发展,基因组学在过去几十年中取得了巨大的突破,为我们深入了解生物体的遗传特性和进化规律提供了重要的工具和方法。
本文将介绍基因组学的基本概念、研究方法和应用领域。
二、基本概念基因组是指生物体所有基因的集合。
基因是决定生物体遗传特性的功能单位,是DNA分子上具有特定序列的编码区域。
基因组学的研究对象可以是单细胞生物,也可以是多细胞生物。
三、研究方法1.基因组测序:基因组测序是基因组学研究的基础。
通过测序技术,可以将DNA分子的序列信息转化为计算机可以识别的数字编码。
目前常用的测序技术包括Sanger测序、Illumina测序、PacBio测序等。
2.基因组组装:基因组组装是将测序得到的短序列片段重新排列并拼接成完整的基因组序列的过程。
基因组组装可以通过比对方法、重叠法等不同的算法实现。
3.基因功能注释:基因功能注释是将基因组序列与已知的功能信息进行比对和分析,以确定基因的功能和作用。
常用的功能注释工具包括BLAST、GO注释等。
四、基因组学的应用1.进化研究:基因组学可以揭示不同物种之间基因组的异同,进而研究物种的起源和演化。
通过比较不同物种的基因组序列,可以推断它们之间的进化关系和共同祖先。
2.疾病研究:基因组学可以帮助我们了解疾病的遗传基础。
通过比较患病个体和正常个体的基因组差异,可以发现与疾病相关的基因和突变。
这些信息可以用于疾病的早期诊断、治疗和预防。
3.农业改良:基因组学在农业领域有着广泛的应用。
通过分析农作物的基因组,可以研发出抗病虫害、耐逆性强的新品种,提高农作物的产量和质量。
4.生物安全:基因组学可以用于监测和鉴定潜在的生物安全风险。
通过分析病原微生物的基因组,可以追踪疫情的来源和传播途径,及时采取措施防止疫情扩散。
五、未来展望随着测序技术的不断发展和成本的不断降低,基因组学在医学、农业、环境等领域的应用将会更加广泛。
基因组学的基本概念和应用

基因组学的基本概念和应用随着生物技术的不断发展和普及,基因组学日益成为一个备受瞩目的领域。
基因组学是关于生命科学中DNA和RNA的研究,它涉及到基因的结构和功能,基因与健康、疾病关系的研究等等。
本文将会介绍基因组学的基本概念以及它在医学、农业领域等方面的应用。
一、基本概念在基因组学中,我们首先要了解的是基因。
基因是指DNA中编码特定蛋白质或RNA的一段DNA序列。
每个人差不多有2万到2.5万个基因。
这些基因组成了我们的基因组,也就是全部DNA的总和。
基因组的大小取决于物种的不同,例如人类基因组大约有3亿个碱基对,而细菌的基因组则只有几百万个碱基对。
在基因组学中,还有一个重要的概念是SNP,即单核苷酸多态性。
SNP是指存在于基因组中具有多种等位基因的单个核苷酸。
SNP可以影响基因的功能,因此在基因组学中尤为重要。
二、在医学中的应用基因组学在医学中的应用极其广泛。
首先,基因组学有助于研究人类疾病的发病机理。
对于遗传性疾病来说,基因组学技术可以用来检测携带致病突变基因的人群数量和高危人群。
同时,对基因组的研究也为新药研发提供了新的思路和方向。
其次,基因组学技术也可以用来对个体进行精准医疗。
基因测序技术可以帮助医生预测患者可能患上哪些遗传病,以及肿瘤等疾病的风险。
这样,医生就可以提前采取措施预防疾病的发生。
最后,基因组学也可以用来评估药物对患者的适应性。
根据基因组的数据,医生可以对患者对某些药物的耐受性进行评估。
这对于那些需要长时间进行医疗和对药物反应敏感的患者来说尤为重要。
三、在农业中的应用除了医学领域,基因组学在农业领域也有着广阔的应用前景。
例如,通过对植物和动物的基因组研究,我们可以更好地了解它们的遗传因素。
这对于研究植物和动物生长发育、适应环境的机制等问题非常有帮助。
同时,在农业领域中,基因组学也可以用来研究农作物和畜禽的遗传特征。
这样,我们可以更好地进行种质资源保护和遗传改良。
此外,基因组技术也可以用来研究植物和动物病害的防治,这对于未来的绿色农业发展非常重要。
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第二章 基因组基本概念本章主要内容基因 基因组 转录组和蛋白质组第一部分 基因一、基因的含义与结构所有生命都具有指令其生长发育、维持其结构 与功能所必需的遗传信息,生物中携带遗传信 息的遗传物质的总和称为基因组。
大部分生物的基因组都是由DNA组成,少数病 毒为RNA。
基因的含义分子角度:基因的基本含义是指编码蛋白质或RNA分子遗传 信息的基本遗传单位。
编码蛋白基因包括结构基 因和调控基因。
化学角度:基因是一段具有特定功能和结构的连续脱氧核糖 核苷酸序列,是构成染色体的重要组成部分,是 染色体上的遗传功能单位。
基因的物质基础-----核酸核酸:脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)DNA腺嘌呤 (A) 鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C)RNA胸腺嘧啶 (T)尿嘧啶 (U)DNA的双螺旋结构James Watson & Francis CrickErwin Chargaff (1905-1995)Chargaff ’s rule:A%=T%G%=C%DNA 分子X射线衍射照片Rosalind FranklinRNA的化学与生物化学RNA的功能:主要是传递遗传信息,参与基因的表达调控。
RNA与DNA的差异:1)连接在核糖2碳原子上的基团是羟基非氢原子。
2)DNA中胸腺嘧啶T的位置由尿嘧啶U代替。
RNA的种类和功能转运RNA(tRNA):转运氨基酸信使RNA(mRNA):蛋白质合成的模板核糖体RNA(rRNA):核蛋白体组成成分不均一核RNA(hnRNA):成熟mRNA的前体小核RNA(snRNA):参与hnRNA的剪接、转运小核仁RNA(snoRNA):rRNA的加工和修饰小胞质RNA(scRNA/7SL-RNA):蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分1. 帽子结构:转录后加工中,在5′-端加上7甲基三磷酸鸟苷,并在第二位核苷酸的C2′上甲基化(m7GpppNm)。
真核生物mRNA 5'端帽子结构的重要性在于它是mRNA 做为翻译起始的必要的结构,对核糖体对mRNA的识别提供了信号,这种帽子结构还可能增加mRNA的稳定性,保护mRNA 免遭5'外切核酸酶的攻击。
2.多聚A尾:真核生物mRNA的3 ′-端转录后加上一段长短不一的多聚腺苷酸(poly A)尾巴,约十几个到一百几十个长。
帽结构与多聚A尾的功能:mRNA由胞核向胞质的转运;翻译起始的调控;mRNA稳定性的维系。
二、基因的结构真核生物:其基因都以单顺反子的形式存在,它们编码的都是单基因产物;原核生物:基因往往以多顺反子的形式存在,它所转录的是一种大分子量的mRNA,可同时编码两种或多种基因产物。
原核生物真核生物基因的一般结构基因的特殊结构(一)重叠基因是指多个基因共用一段核苷酸的现象。
该DNA序列能够编码两种甚至三种蛋白质分子;而真核基因组及细菌的基因组没有这种结构。
借助于启始子和终止密码子,可以最经济利用现有资源。
噬菌体φX174的重叠基因(二)断裂基因基因的编码序列在DNA分子上是不连续的,为非编码序列所隔开,其中编码的序列称为外显子(Exon),非编码序列称内含子(Intron)。
外显子:真核细胞基因DNA中的编码序列,这些序列被转录成RNA并进而翻译为蛋白质。
内含子:真核细胞基因DNA中的间插序列,这些序列被转录成RNA,但随即被剪除而不翻译。
1、外显子与内含子的连接区概念:指外显子和内含子的交界或称边界序列。
特征:Ê内含子的两端序列之间没有广泛同源性;Ê连接区序列很短,高度保守,是RNA剪接的信号序列,一般是5'GT—AG 3’。
2、外显子与内含子的可变调控z组成型剪接:一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。
z选择性剪接:同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA。
P S外显子S P L外显子L外显子2 外显子3D N A50b 2800bp 161bp 4500bp 205bp 327bp 初始转录本:在唾腺中转录成熟m R N A:1663nt 初始转录本:在肝中转录成熟m R N A:1773nt 图18-57 小鼠淀粉酶(am y) 基因利用不同启动子产生两个不同的m R N A(三)基因家族真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、功能相关的基因,将这些基因称为基因家族。
如:编码组蛋白、免疫球蛋白和血红蛋白的基因都属于基因家族。
同一家族中的成员有时紧密地排列在一起,成为一个基因簇(gene cluster)。
The eukaryotic ribosomal DNA repeating unitOrganization of histone genes in the animal genome(四)假基因概念:假基因(pseudogene)是指核苷酸序列与编码某一蛋白质的基因相似,但不具功能,不能转录形成成熟mRNA或不能翻译出功能蛋白质。
产生原因:编码顺序出现终止密码子突变;或者插入和缺失某些核苷酸使mRNA移码,造成翻译中途停止或异常延伸。
第一部分基因组基因组(genome):一个物种单倍体的染色体的数目及其所携带的全部基因称为该物种的基因组(genome)。
基因组包含了指令生物生长与发育、维持其结构与功能所必需的全部遗传信息。
一、原核与真核生物基因组的比较1、基因组的结构与形式真核生物基因组远大于原核生物的基因组,多是线性双链DNA分子,与蛋白质结合构成染色体,位于细胞核中,除配子细胞外,体细胞内的基因组是双份的(即双倍体,diploid),即有两份同源的基因组;原核生物基因组较小,没有核膜包裹,且形式多样。
2、基因组的构成真核生物基因占整个基因组的比例很小,基因组中非编码序列远远多于编码序列,非编码序列可占80~90%。
而原核生物的DNA分子绝大部分用于编码蛋白质,只有一小部分是不翻译的,不翻译区(又称间隔区)通常包含控制基因表达的序列。
3、重复序列真核生物基因存在大量重复序列,即在整个基因组中有许多重复出现的核苷酸序列,重复序列长短不一,短的仅含两个核苷酸,长的多达数百、乃至上千;重复频率也不尽相同。
根据重复频率的不同,可分为高度重复序列(106),中度重复序列(103~104)和单拷贝或低度重复序列。
4、基因的连续性真核生物的基因是不连续的,即基因内部的编码序列(外显子)被非编码序列(内含子)所分隔;除真核细胞病毒外,原核生物的基因是连续的,基因内部没有非编码序列。
原核与真核基因组结构特点总结z真核基因组结构庞大:3×109bpz单顺反子:z基因不连续性:断裂基因、内含子、外显子z非编码区较多:多于编码序列(9:1)z含有大量重复序列z基因组很小,大多只有一条染色体;z结构简炼;z存在转录单元多顺反子;z有重叠基因.二、基因组大小与C值矛盾C值:一个物种单倍体基因组的DNA含量是相对恒定的,它通常称为该物种DNA的C值。
最小的C值:支原体(106bp),最大的C值:某些显花植物和两栖动物(1011bp)。
C值悖理C值悖理(C value paradox):C值的大小并不能完全说明生物进化的程度和遗传复杂性的高低,也就是说,物种的C值和它进化复杂性之间没有严格的对应系。
真核生物基因组比较庞大,人单倍体基因组3.16×109 bp。
按1000个碱基编码一种蛋白质计:理论上,有300万个基因,实际大概10万个基因。
说明:许多DNA序列并不转录mRNA指导合成蛋白质。
另外:一些物种之间的复杂性变化范围并不大,但C值却有很大的变化范围。
基因组DNA序列的类别1、基因序列与非基因序列基因序列:指决定蛋白质(或RNA)的DNA序列。
也可称之为ORF。
非基因序列:除基因以外的所有DNA序列,主要是两基因间的间隔子(间插序列)。
2、编码序列与非编码序列编码序列:指编码RNA和蛋白质的DNA序列。
非编码序列:指基因内的间隔序列以及居间序列的总和。
3、单一序列和重复序列单一序列是指基因组内只出现一次的序列。
重复序列:指在基因组中重复出现的DNA序列。
4、重复序列的类别¾低度重复序列:2-10个拷贝。
¾中度重复序列:10-几百份拷贝,平均长度300bp。
¾高度重复序列:几百份-几百万份拷贝。
高度重复顺序的功能1. 调节反向序列常存在于DNA复制起点区的附近。
另外,许多反向重复序列是一些蛋白质(包括酶)与DNA的结合位点。
2. 参与基因表达的调控DNA的重复顺序可以转录到核内不均一RNA(hnRNA)分子中,并形成发夹结构,这对稳定RNA分子,免遭分解有重要作用。
3. 参与转位作用几乎所有转位因子的末端都包括反向重复顺序,长度由几个bp到1400bp,形成回文结构,在转位作用中既能连接非同源的基因,又可以被参与转位的特异酶所识别。
4. 与进化有关不同种属的高度重复顺序,具有种属特异性,但相近种属又有相似性。
如:人与非洲绿猴的α卫星DNA长度仅差1个碱基(前者为171 bp,后者为172bp),而且碱基序列有65%是相同的,表明它们来自共同的祖先。
5. 同一种属中不同个体的高度重复顺序的重复次数不一样,这可以作为每一个体的特征,即DNA指纹。
6.α卫星DNA 成簇的分布在染色体着丝粒附近,可能与减数分裂时染色体配对有关,即同源染色体之间的联会可能依赖于具有染色体专一性的特定卫星DNA顺序。
重复序列家族概念:在重复序列中,有一类核苷酸序列高度相似的重复序列。
类别:1)卫星DNA序列:小卫星和微卫星DNA。
2)散在重复序列:第三部分转录组与蛋白质组。