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末端基因

末端基因 , 结构人类结构基因4个区域:①编码区,包括外显子与内含子;②前导区,位于编码区上游,相当于RNA5’末端非编码区(非翻译区);③尾部区,位于RNA3’编码区下游,相当于末端非编码区(非翻译区);④调控区,包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序。

人类结构基因4个区域:①编码区,包括外显子内含子;②前导区,位于编码区上游,相当于RNA5’末端非编码区(非翻译区);③尾部区,位于RNA3’编码区下游,相当于末端非编码区(非翻译区);④调控区,包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序。

1.外显子和内含子大多数真核生物的基因为不连续基因(interruptesd或discontinuousgene)。所谓不连续基因就是基因的编码顺序在DNA分子上是不连续的,被非编码顺序所隔开。编码的顺序称为外显子(exon),是一个基因表达为多肽链的部分;非编码顺序所称为内含子(intron),又称插入顺序(interveningsequence,IVS)。内含子只转录,在前mRNA(pre-mNRA)时被剪切掉。如果一个基因有几个内含子,一般总是把基因的外显子分隔成n+1部分。内含子的核苷酸数量可比外显子多许多倍。
  2.外显子-内含子接头每个外显子和内含子接头区都有一段高度保守的一致顺序(consensusseqence),即内含了5’末端大多数是GT开始,3’末端大多是AG结束,称为GT-AG法则,是普遍存在于真核基因中RNA剪接的识别信号。
  3.侧翼顺序在第一个外显子和最末一个外显子的外侧是一段不被翻译的非编码区,称为侧翼顺序(flankingsequence)。侧翼顺序含有基因调控顺序,对该基因的活性有重要影响。
  4.启动子启动子(promoter)包括下列几种不同顺序,能促进转录过程:
  (1)TATA框(TATAbox):其一致顺序为TATAATAAT。它约在基因转录起始点上游约-30-50bp处,基本上由A-T碱基对组成,是决定基因转录始的选择,为RNA聚合酶的结合处之一,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。
  (2)CAAT框(CAATbox):其一致顺序为GGGTCAATCT,是真核生物基因常有的调节区,位于转录起始点上游约-80-100bp处,可能也是RNA聚合酶的一个结合处,控制着转录起始的频率
  (3)GC框(GCbox):有两个拷贝,位于CAAT框的两侧,由GGCGGG组成,是一个转录调节区,有激活转录的功能。
  此外,RNA聚合酶Ⅲ负责转录tRNA的DNA和5SrDNA,其启动子位于转录的DNA顺序中,称为下游启动子。
  5.增强子在真核基因转录起始点的上游或下游,一般都有增强子(enhancer),它不能启动一个基因的转录,但有增强转录的作用。此外,增强子顺序可与特异性细胞因子结合而促进转录的进行。研究表明,增强子通常有组织特异性,这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合,从而对基因表达有组织器官、时间不同的调节作用。
  En:增强子:P1、P2、P3:启动子(TATA框,CAAT框,GC框);E:外显子:I:内含子;
  UT:非翻译区;GT-AG:外显子-内含子接头
  作用于该区以增强胰岛素基因的转录和翻译,其它组织中无此因子,这是何以胰岛素基因只有在胰岛β细胞中才得以很好表达的原因。
  6.终止子在一个基因的末端往往有一段特定顺序,它具有转录终止的功能,这段终止信号的顺序称为终止子(termianator)。终止子的共同顺序特征是在转录终止点之前有一段回文顺序,约7-20核苷酸对。回文顺序的两个重复部分分由几个不重复碱基对的不重复节段隔开,回文顺序的对称轴一般距转录终止点16-24bp

目的
  在毕赤酵母表达系统中获得大量构象正确的3DT/MSPI.42重组蛋白进行疫苗有效性试验。
  方法
  采用不对称PCR法拼接台成了3D7/msp1.42基因【l202bp),用电穿L法将合成基因导^毕赤酵母并进行诱导表达,用免疫印迹法检测表达产物。
  结果
  按毕赤酵母密码子使用频率重新设计并全合成了3D7/mspl-42基因序列,该音成基因在毕赤酵母系统(Piehiapaswfis)中得到高水平分泌表达,产生全长重组蛋白。识别构象表位的特异性单克隆抗体能与该重组蛋白反应。结论
  重新设计的基因能在毕赤酵母中高水平分泌表达,并产生构象正确的重组蛋白,从而解决了该天然基因在毕赤酵母中不表达的问题。

基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列。

(1)原核生物结构基因:连续的,RNA合成不需要剪接加工;

(2)真核生物结构基因:由外显子(编码序列)和内含子(非编码序列)两部分组成。

结构基因两侧的一段不编码的DNA片段(即侧翼序列),参与基因表达调控。

(1)顺式作用元件:能影响基因表达,但不编码RNA和蛋白质的DNA序列;

包括:启动子:RNA聚合酶特异性识别结合和启动转录的DNA序列。有方向性,位于转录

起始位点上游。

上游启动子元件:TATA盒上游的一些特定DNA序列,反式作用因子可与这些元件结

合,调控基因的转录效率。

反应元件:与被激活的信息分子受体结合,并能调控基因表达的特异DNA序列。

增强子:与反式作用因子结合,增强转录活性,在基因任意位置都有效,无方向

性。

沉默子:基因表达负调控元件,与反式作用因子结合,抑制转录活性。

Poly(A)加尾信号:结构基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区,被多聚

腺苷酸化特异因子识别,在mRNA 3′端加约200个A。

(2)反式作用因子:能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA。

随着分子遗传学的发展,尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后,人们才真正认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究结果还表明,每条染色体只含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同。因此,不同的基因就含有不同的遗传信息。

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