6.基因组解剖.ppt

* 真核生物分散重复序列的比较 人类基因组的常染色体含有较之其他生物密度高得多的转座因子拷贝 人类基因组中填充了大量古老的转座因子，housecleaning,非功能DNA半衰期，果蝇1200万年，人类8亿年 人类基因组中2种重复序列家族Alu与LINE1占所有分散重复序列的60%，而其他生物仅为5%-25% * * * 四.串接重复序列及其分布 串接重复序列：是通过某一祖先顺序的不等交换扩增的，大都首尾相连簇集。 卫星DNA：DNA在介质氯化铯中作密度梯度离心，形成了不同的条带。根据荧光强度的分析，可以看到在一条主带以外还有一个或多个小的卫星带。这些在卫星带中的DNA即被称为卫星DNA。卫星DNA按其重复单元的核苷酸的多少，可以分为两类。 小卫星序列：由几百个核苷酸对的单元重复组成。 微卫星序列：由2个到20个左右的核苷酸对的单元重复成百上千次所组成。 在基因组中分布广泛。 * 五.人类基因组草图序列中的编码基因 人类基因组总基因数 25000，依据基因平均大小与人类基因组的比例 80000 ，CpG岛与大多数管家基因相连，CpG岛约45000，而管家基因占总基因1/2 35000，依据22号染色体的测序结果 31778，2000年国际人类基因组联合体公布 26383，Celera Genomics * 编码蛋白质基因 编码序列仅占总DNA的1.5%左右 单基因产生的蛋白质数为果蝇或线虫的5倍 3种生物外显子平均长度接近，表明mRNA剪接机制在进化上的保守性（如下图），但内含子大小悬殊 线虫 果蝇 人类 外显子平均长度（bp） 1311 1497 1340 内含子平均长度（bp） 267 487 3300 * 编码RNA基因 4种rRNA 10种snRNA 48种tRNA 端粒酶RNA * 六.拟南芥基因组编码基因 基因组最小且第一种被测序的高等植物 125Mb，注解基因25498，基因结构紧凑，外显子长度250bp，内显子170bp，基因密度4.6kb 编码蛋白质基因 新陈代谢基因占10%基因组 48%-60%与蛋白质合成有关的基因同其他真核生物具有广泛的相似性，说明不同生物在基本生物学方面具有强保守性 转录因子基因数目1500，人类2000，线虫500，果蝇700 编码RNA基因：41种tRNA，5种snRNA 中英联合实验室 中英联合实验室 * 6 基因组解剖 * 基因组活性 结构基因的组成 基因表达调控序列，DNA结合蛋白与特定核苷酸序列的结合 活体中DNA总是与蛋白质结合在一起，形成染色体高级结构。 染色体始终处在动态的构型变化之中。 染色体的微观结构在基因的表达调控中扮演了重要角色 * 真核生物基因组解剖 原核生物基因组解剖 转座因子与分散重复序列 串接重复序列及其分布 人类基因组草图序列中的编码基因 拟南芥基因组编码基因 * 一.真核生物基因组解剖 真核生物核基因组 核型（karyotype）：即细胞分裂中期染色体按照大小与着丝粒的位置依次排列，组成的每种生物特有的染色体组图像 * 带型（banding pattern）：某些染料与中期染色体特异性结合使染色体不同部位产生着色差异。 Q带：喹丫因染色 G带：温和蛋白酶处理后吉姆萨染色。G带图显示，深着色区与浅着色区相间分布，表明染色质的组成是非均一性 R带：加热碱性溶液处理 * * 异染色质：碱性染料染色时着色较深的染色质组分 组成型异染色质：所有细胞中，一种持久性结构，不含任何基因，总保持致密的组成状态。除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，形成多个染色中心 ，如着丝粒和端粒、Y染色体大部分区域 兼性异染色质：非持久性，特定细胞类型或一定的发育阶段, 原来的常染色质聚缩, 丧失基因转录活性, 变为异染色质 异染色质化--关闭基因活性的一种途径 异染色质结构紧密，使控制基因表达的蛋白无法接近 常染色质：间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态, 用碱性染料染色时着色浅的染色质。常染色质状态是基因转录的必要条件而非充分条件 * 异常染色体 小染色体：染色体体积较小，富含基因 鸡的基因组有39条染色体，其中33条为小染色体，DNA量1/3，基因数75%，基因密度高6倍 B染色体：正常染色体的断片，源于非正常的细胞核分裂事件，常见于植物（因为植物常为多倍体） 存活力降低 在细胞分裂过程中会逐渐丢失 * DNA环 * CpG岛：基因组中富含GC（60%-70%）的DNA片段，长度1-2kb 多数位于管家基因和大部分组织专一性表达基因的5’侧翼区及基因的第一个外显子区 未甲基化 在染色体上不均匀分布，与基因分布频率一致 与基因相连，作为寻找基因的依据 * * 染色体各区段之间重组频率 重组率随染色体长度的增