病毒基因组

一、原核生物基因组结构与功能的特点 4.结构基因无重叠现象，基因组中任何一段DNA不会 用于编码2种蛋白质。 5.基因序列是连续的，无内含子结构。 6.编码区和非编码区（主要是调控序列）在基因组中 约各占50%。 7.基因组中的重复序列很少。编码蛋白质结构基因多 为单拷贝，但编码rRNA的基因往往是多拷贝的，这有 利于核糖体的快速组装。（15AA/秒，2AA/秒）
病毒基因组的结构特点
☆与细菌相比，病毒基因组很小，而且大小相差较大。 ☆可以由DNA组成，也可以由RNA组成，每种病毒颗粒中只 含有一种核酸，或为DNA或为RNA，两者一般不共存于同一病 毒颗粒中。 ☆基因重叠。 ☆大部分是用来编码蛋白质的，只有非常少的部分不被翻译。 ☆ DNA序列中功能上相关的蛋白质的基因或rRNA的基因往 往丛集在基因组的一个或几个特定的部位,形成一个功能单位或 转录单元。 ☆噬菌体（细菌病毒）的基因是连续的；而真核细胞病毒的 基因是不连续的，具有内含子。
1.构造相对简单，基因结构也不复杂，取材便利，易于 培养，可选择突变株进行研究，实验结果容易重复。 （如选择DDDPI缺乏的Ecoli突变株，Ecoli仍可合成 DNA，说明DDDPI对EcoliDNA合成不起作用。）
2.与人类有共同的分子生物学规律可循，如： （1）遗传物质都是DNA； （2）主要的功能分子都是蛋白质； （3）基因密码是通用的，等等。
病毒基因组
病毒 不具细胞结构，有遗传、 复制等生命特征的微生物。
目录
病毒基因组核酸的主要类型
☆双链DNA 多数动物病毒，如腺病毒、疱疹病毒、痘病毒， 环形、线形。 ☆单链DNA 动物病毒中仅微小病毒为单链病毒；噬菌体中仅 含单链DNA。 RNA病毒基因组所携带的遗传信息一般在同一条链上，序列 与mRNA相同的为正股（+），与mRNA互补的为负股（—） ☆双链RNA 以负链RNA为模板转录出mRNA如呼肠孤病毒及 噬真菌体。 ☆单链负股RNA ☆单链正股RNA 如逆转录病毒
如：H,A间隔63个核苷酸
SV40病毒基因组
无包膜，直径45nm，双链环状DNA，DNA长5243bp。
☆基因是不连续的 ☆两个区域，转录方向相反
第四节 原核基因组
Prokaryotic genome 以细菌为代表讲述，有称bacteria genome。细菌对医学分子生物学有重要贡献，是基因 工程研究的主要材料之一。因为：
1.质粒（plasmid） 是独立于许多细菌及某些真核细 胞染色体外共价闭合环状的DNA分子（covalent closed circnlar, cccDNA）,能独立复制的最小遗传单位。
2.质粒是双链的DNA分子，大小在1—200kb之间，和 病毒不同，它们没有衣壳蛋白（裸Dkiller plasmid） 是RNA外，其余质粒是染色体外的cccDNA分子。
一、原核生物基因组结构与功能的特点
1.基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成。
其DNA是与蛋白质结合，但并不形成染色体结构，只 是习惯上将之称为染色体。细菌染色体DNA在胞内形 成一个致密区域，即类核（nucleoid），类核无核膜将 之与胞浆分开。
2.基因组中只有1个复制起点。
3.具有操纵子结构。操纵子（operon） 是指数个功能 相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上 游的调控区（包括启动和操纵区）及其下游的转录终 止信号构成的基因表达单位。
从遗传学来说，质粒是与宿主染色体有别的复制子 （真核细胞分裂过程中，DNA分成许多复制单位， 该单位称为复制子）。在细胞分裂时能恒定传递给子 代细胞的独立遗传因子或能在胞内寄生和复制的复制 子。
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3.质粒与宿主细胞的关系 （1）质粒对宿主的生存不是必需的，只是“友好” 的“借居”宿主细胞中，既不杀伤细胞，对宿主的代 谢活动也无影响，宿主离开质粒照样的生存下去。 （2）质粒离开宿主就无法生存，只有依赖宿主细胞 的（酶和蛋白质）帮助，才能完成自身的复制（扩 增）、转录。
细菌染色体基因组结构的一般特点：
☆ 在DNA分子中具有各种功能的识别区域如复制 起始区OriC，复制终止区TerC,转录启动区和终止 区等。
☆ 具可移动的 DNA序列 ☆ 没有基因重叠现象。 ☆ 在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺 序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落。
二、染色体外的遗传物质———质粒 （一）概念
细菌染色体基因组结构的一般特点：
☆ 细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链 DNA分子组成，染色体相对聚集在一起，形成一个 较为致密的区域，称为类核。
☆ 只有一个复制起点 ☆ 具有操纵子结构。 ☆ 在大多数情况下，结构基因在细菌染色体基因 组中都是单拷贝， ☆ 和病毒的基因组相似，不编码的DNA部份所占 比例比真核细胞基因组少得多。
λ噬菌体（研究得最为详尽的双链DNA噬菌体） 48.5kb，46基因，分5部分：头部、尾部、调控（免疫区）、复
制和晚期调控区。
ФX174噬菌体（单链环状DNA）
5.4kb，11个基因，3转录单位。
☆重叠基因
5.4kb
1795氨基酸
197kDa蛋白质 实际上：263kDa蛋白质
☆基因之间的间隔区很小
3.尤其是E.coli,是分子克隆是“明星“,基因工程的 主要工程菌，因为基因工程的主要工作是克隆真核 基因在原核系统中表达。
细菌
属于原核型细胞的一种单胞生物,形体微小,结 构简单。无成形细胞核、也无核仁和核膜，
沙门氏杆菌, 博德氏菌, 梭狀杆菌, 大肠杆菌; 螺旋菌, 葡萄球菌
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类核的结构
大肠杆菌基因组 含有3500个基因， 已被定位的有900个左 右。在这900个基因中， 有260个基因已查明具 有操纵子结构，定位于 75个操纵子中。在已知 的基因中8％的序列具 有调控作用。
8.具有编码同功酶的基因（isogene） 这是一类结构 不完全相同，而功能相同的基因。如E.coli含有2个编 码乙酸乳酸合成酶的基因和2个编码分支酸变位酶同 工酶的基因。
9.细菌基因组中存在可移动的DNA序列，包括插入序 列和转座子。
10.原核基因的基本结构特点： 启动子（promoter）、 操纵基因（operator）、调控序列、结构基因 （structure gene）、终止子（terminator）。