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真核基因的结构特点

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:真核生物DNA在细胞核内与多种蛋白质结合,并以染色质的形式储存遗传信息,这种复杂的结构直接影响基因表达。很多真核生物蛋白质是多亚基分子,由几条不同的多肽链组成,因此真核细胞必须协调表达多个相关联的基因。不同剪接方式也是真核基因表达调控的一个重要环节。

哺乳类基因组极为庞大,由约3×109bp的核苷酸组成。其中只有10%的序列编码蛋白质、rRNA、tRNA等,其余90%的序列,包括大量的重复序列,约占人基因组的50%以上。重复序列长短不一,短的在10个核苷酸以下,长的达数百乃至上千。重复频率也不尽相同。根据重复频率可将重复序列区分为高度重复序列(重复次数高达106次)、中度重复序列(重复次数103~104次)及单拷贝序列。高度、中度重复序列统称多拷贝序列;单拷贝序列在整个基因组中只出现一次或很少的几次。还有一种重复序列是由两个互补序列、在同一DNA链上反向排列而成,称为反向重复序列(inverted repeat)。重复序列有种属特异性,基因组愈大、重复序列含量愈丰富。已发现有些重复序列可能参与调控,但详情知之甚少。

真核生物DNA在细胞核内与多种蛋白质结合,并以染色质的形式储存遗传信息,这种复杂的结构直接影响基因表达。真核细胞DNA位于细胞核内,使转录和翻译在时间和空间上被分割开,还存在着复杂的转录后加工和翻译后加工过程及不同细胞器之间的转运过程,这些过程均可受到调节。

真核基因转录产物为单顺反子(monocistron),即一个编码基因转录生成一个mRNA分子、经翻译生成一条多肽链。很多真核生物蛋白质是多亚基分子,由几条不同的多肽链组成,因此真核细胞必须协调表达多个相关联的基因。

真核生物结构基因两侧存在着不被转录的非编码序列,往往是基因表达的调控区。在编码基因内部尚有内含子(intron)和外显子(exon)之分,内含子在转录后经一定规律的剪接(splicing)机制从初级转录产物中去除,形成成熟的mRNA(见第十章)。不同剪接方式也是真核基因表达调控的一个重要环节。

除此之外,真核生物的遗传信息不仅存在于核DNA上,还存在于线粒体DNA上,核内基因与线粒体基因的表达调控既相互独立又存在协调。

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