第一篇分子生物学基本原理.ppt

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1、第一篇分子生物学基本原理现在学习的是第1页，共58页第一章第一章 基基 因因现在学习的是第2页，共58页第一节第一节基因的基本概念基因的基本概念及基因的结构特点及基因的结构特点现在学习的是第3页，共58页一、核酸是遗传信息的载体一、核酸是遗传信息的载体DNA的结构：的结构：一级结构一级结构二级结构二级结构现在学习的是第4页，共58页三级结构三级结构现在学习的是第5页，共58页DNA上主要携带两类遗传信息：上主要携带两类遗传信息：一类是编码信息一类是编码信息另一类是调控信息另一类是调控信息真核细胞的真核细胞的DNA中存在着大量的非编码序列中存在着大量的非编码序列现在学习的是第6页，共58页RNA

2、RNA RNA分为三类：分为三类：mRNA；rRNA；tRNA。现在学习的是第7页，共58页基因基因(gene):(gene):是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指贮是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指贮存有功能的蛋白质多肽链或存有功能的蛋白质多肽链或RNARNA序列信息及表达这些信息序列信息及表达这些信息所必须的全部核酸序列。所必须的全部核酸序列。按照此说，基因即包括编码序列，也包括它的调控序列及按照此说，基因即包括编码序列，也包括它的调控序列及内含子和上、下游的非编码序列。内含子和上、下游的非编码序列。真核生物和原核生物及多数病毒的基因都以真核生物和原核生物及多数病毒的基因都以DN

3、ADNA的形式的形式存在，少数病毒（存在，少数病毒（RNARNA病毒）的基因是以病毒）的基因是以RNARNA的形式存在的形式存在。二、基因的基本概念二、基因的基本概念现在学习的是第8页，共58页基因一般特点：基因一般特点：多数生物的基因都是由多数生物的基因都是由DNA组成，而少数组成，而少数病毒的基因是由病毒的基因是由RNA组成。组成。基因的大多数都编码在染色体上，但也有基因的大多数都编码在染色体上，但也有编码在染色体之外的基因。如质粒、线粒编码在染色体之外的基因。如质粒、线粒体、叶绿体等。体、叶绿体等。原核生物的基因是连续编码的，而真核细原核生物的基因是连续编码的，而真核细胞基因是断裂基因。

4、胞基因是断裂基因。在病毒的基因组中存在着重叠基因的现象在病毒的基因组中存在着重叠基因的现象现在学习的是第9页，共58页基因组基因组(GenomeGenome)的概念的概念：Genome最早由德国植物遗传学家温克勒最早由德国植物遗传学家温克勒尔于尔于1920年提出，它由年提出，它由gene和和chromosome组合而成。组合而成。基因组是指一个细胞中核酸的全部核苷酸基因组是指一个细胞中核酸的全部核苷酸排列序列，即一个细胞中蕴藏着的全部遗传自排列序列，即一个细胞中蕴藏着的全部遗传自信。信。现在学习的是第10页，共58页第二节第二节 结构基因中贮存的遗传信息结构基因中贮存的遗传信息现在学习的是第1

5、1页，共58页结构基因中贮存的遗传信息结构基因中贮存的遗传信息RNA的结构信息的结构信息蛋白质的结构信息蛋白质的结构信息RNA的特点：的特点：mRNA：原核与真核的区别：原核与真核的区别tRNA：rRNA：结构基因与蛋白质信息之间的关系结构基因与蛋白质信息之间的关系遗传密码遗传密码：蛋白质结构的特点：蛋白质结构的特点：现在学习的是第12页，共58页遗传密码表遗传密码表现在学习的是第13页，共58页现在学习的是第14页，共58页现在学习的是第15页，共58页第三节第三节结构基因变异及其结构基因变异及其与疾病的关系与疾病的关系现在学习的是第16页，共58页基因突变及发生机制基因突变及发生机制:自发

6、突变与诱变自发突变与诱变基因突变的类型：基因突变的类型：转换；颠换转换；颠换基因突变的后果：基因突变的后果：基因突变与疾病的关系：基因突变与疾病的关系：基因突变导致蛋白质功能降低或丧失基因突变导致蛋白质功能降低或丧失 基因突变导致蛋白质活性异常增高基因突变导致蛋白质活性异常增高 基因表达量过高导致某种蛋白质过量基因表达量过高导致某种蛋白质过量 基因突变导致蛋白质产生过少而不能形成基因突变导致蛋白质产生过少而不能形成正常功能正常功能现在学习的是第17页，共58页第二章第二章 基因组的结构与功能基因组的结构与功能现在学习的是第18页，共58页第二节第二节原核生物基因组原核生物基因组一、原核生物基因

7、组结一、原核生物基因组结构与功能的特点构与功能的特点基因组为一个环状双链基因组为一个环状双链DNA分子：分子：原核生物的原核生物的DNA与一与一个大的支架蛋白结合形成一个大的支架蛋白结合形成一个复合结构，习惯上仍称为个复合结构，习惯上仍称为染色体染色体。细菌细胞没有细胞。细菌细胞没有细胞核，但它的染色体核，但它的染色体DNA在细在细胞中形成一个致密的区域，称胞中形成一个致密的区域，称为为类核类核(nucleoid)。现在学习的是第19页，共58页现在学习的是第20页，共58页基因组中只有一个复制起始点。基因组中只有一个复制起始点。具有操纵子的结构：具有操纵子的结构：操纵子操纵子(operon)

8、：指数个功能上相关联的结构基因串联在一指数个功能上相关联的结构基因串联在一起，构成一个信息区，它共用一个上游的调控区和下游的终止信号，起，构成一个信息区，它共用一个上游的调控区和下游的终止信号，上游的调控区包括上游的调控区包括启动子启动子(promoter)和操纵和操纵基因基因(operator)在转录在转录时将几个相联的结构基因一同转录成时将几个相联的结构基因一同转录成RNA，形成的，形成的RNA也为也为多顺反多顺反子子。现在学习的是第21页，共58页编码顺序不会重叠编码顺序不会重叠结构基因的序列是连续编码的，不存在内含子，转录结构基因的序列是连续编码的，不存在内含子，转录后不需剪切。后不需

9、剪切。编码区在基因组中占的比例（约编码区在基因组中占的比例（约50%）多于真核细胞，）多于真核细胞，但小于病毒基因组。非编码区主要是一些调控序列。但小于病毒基因组。非编码区主要是一些调控序列。重复序列少：原核细胞的结构基因多为单拷贝，但编重复序列少：原核细胞的结构基因多为单拷贝，但编码码rRNA的基因往往是多拷贝的。的基因往往是多拷贝的。存在编码同功酶的基因。存在编码同功酶的基因。细菌基因组存在着可移动的细菌基因组存在着可移动的DNA序列，包括插入序序列，包括插入序列和转座子。列和转座子。含有多种功能的识别区域，如复制起始区、复制终止区、含有多种功能的识别区域，如复制起始区、复制终止区、转录起

10、动区和终止区等。转录起动区和终止区等。现在学习的是第22页，共58页大肠杆菌染色体基因组的结构和功能大肠杆菌染色体基因组的结构和功能 大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估计大肠杆菌基因组含有计大肠杆菌基因组含有3500个基因个基因，已被定位的有，已被定位的有900个个左右左右。在这。在这900个基因中，有个基因中，有260个基因已查明具有操纵个基因已查明具有操纵子结构，定位于子结构，定位于75个操纵子个操纵子中。在已知的基因中中。在已知的基因中8的序的序列具有调控作用。大肠杆菌染色体基因组中已知的基因多列具有调控作用。大肠杆菌染色体基因组中已

11、知的基因多是编码一些酶类的基因，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸是编码一些酶类的基因，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和维生素合成代谢的一些酶类的基因，以及大多数碳、氮和维生素合成代谢的一些酶类的基因，以及大多数碳、氮化合物分解代谢的酶类的基因。化合物分解代谢的酶类的基因。另外，核糖体大、小亚基中另外，核糖体大、小亚基中50多种蛋白质多种蛋白质的基因也的基因也已经鉴定了。已经鉴定了。现在学习的是第23页，共58页二、质粒二、质粒质粒的一般特性：质粒的一般特性：1.质粒是存在于细菌细胞中独立于染色体之外的自主复质粒是存在于细菌细胞中独立于染色体之外的自主复制的遗传成分。绝大多数的质粒都是由环形双链制的遗

12、传成分。绝大多数的质粒都是由环形双链DNA组组成，极少发现线性质粒和成，极少发现线性质粒和RNA成分的质粒。质粒的大小差别成分的质粒。质粒的大小差别很大，小的质粒分子量约为很大，小的质粒分子量约为106，仅编码，仅编码2-3个蛋白质，而个蛋白质，而最大的分子可比它大最大的分子可比它大100倍。倍。2.质粒与宿主菌是寄生的关系，质粒离开细菌不能独立的复质粒与宿主菌是寄生的关系，质粒离开细菌不能独立的复制和生存，而细菌离开质粒仍能正常生存。制和生存，而细菌离开质粒仍能正常生存。3.质粒的存在可以赋予细菌新的遗传特性，这包括抗性特征、质粒的存在可以赋予细菌新的遗传特性，这包括抗性特征、代谢特征、修饰

13、宿主生活方式的因子等，其中对抗菌素的抗性代谢特征、修饰宿主生活方式的因子等，其中对抗菌素的抗性是质粒最重要的特性。是质粒最重要的特性。现在学习的是第24页，共58页现在学习的是第25页，共58页质粒的遗传控制质粒的遗传控制质粒带有自己的复制调控系统，可有效的控制质质粒带有自己的复制调控系统，可有效的控制质粒在宿主细胞中的拷贝数量。粒在宿主细胞中的拷贝数量。质粒还有自己精确的分配拷贝到子细胞中的能力。质粒还有自己精确的分配拷贝到子细胞中的能力。质粒还有控制宿主细胞有丝分裂的能力，以便确保每质粒还有控制宿主细胞有丝分裂的能力，以便确保每个子代细胞中稳定的质粒数目。个子代细胞中稳定的质粒数目。高拷贝

14、质粒在细菌中常形成多聚体的形式，在细菌高拷贝质粒在细菌中常形成多聚体的形式，在细菌分裂时，这种多聚体又拆散成单体，控制这一过程的诸分裂时，这种多聚体又拆散成单体，控制这一过程的诸多因子构成了位点特异重组系统。多因子构成了位点特异重组系统。质粒的不相容性：质粒的不相容性：现在学习的是第26页，共58页现在学习的是第27页，共58页质粒的类型质粒的类型1.结合型质粒、可移动型质粒和自传递型质粒结合型质粒、可移动型质粒和自传递型质粒2.严谨型质粒和松驰型质粒严谨型质粒和松驰型质粒3.窄宿主型质粒和广宿主型质粒窄宿主型质粒和广宿主型质粒现在学习的是第28页，共58页一、真核生物染色质一、真核生物染色质

15、DNA的高级结构的高级结构DNA高级结构中的蛋白质高级结构中的蛋白质组蛋白组蛋白与与非组蛋白非组蛋白第二节第二节真核生物基因组真核生物基因组现在学习的是第29页，共58页DNA与蛋白质的结与蛋白质的结合与染色体的组装合与染色体的组装现在学习的是第30页，共58页基因组大，编码蛋白质多，一般编码蛋白都基因组大，编码蛋白质多，一般编码蛋白都超过超过1万个以上。在万个以上。在DNA复制时，有多个复制复制时，有多个复制起始点。起始点。真核生物的结构基因都是单顺反子。真核生物的结构基因都是单顺反子。真核生物的基因组中含有大量的重复序列真核生物的基因组中含有大量的重复序列(45%)。真核生物的基因组中存在

16、大量的非编码区。真核生物的基因组中存在大量的非编码区。二、真核生物核基因组结构和功能特点二、真核生物核基因组结构和功能特点现在学习的是第31页，共58页真核基因为断裂基因，在它的结构基真核基因为断裂基因，在它的结构基因中含有外显子和内含子。因中含有外显子和内含子。真核生物的基因组中存在着各种基因真核生物的基因组中存在着各种基因家族。家族。真核生物基因组中也存在移动基因。真核生物基因组中也存在移动基因。基因组中结构基因所占区域远小于非编基因组中结构基因所占区域远小于非编码区。码区。现在学习的是第32页，共58页三、真核生物基因组的结构三、真核生物基因组的结构结构基因结构基因断裂基因断裂基因(sp

17、litgene)：真核生物的结构基：真核生物的结构基因是不连续的编码氨基酸的序列被非编码因是不连续的编码氨基酸的序列被非编码序列所打断，因此被称为断裂基因。序列所打断，因此被称为断裂基因。外显子外显子(exon)：在真核生物的结构基因中，：在真核生物的结构基因中，编码氨基酸的序列称为外显子，它被数个编码氨基酸的序列称为外显子，它被数个内含子分隔成数个片段间隔排列。内含子分隔成数个片段间隔排列。内含子内含子(intron)：在真核生物的结构基因中，：在真核生物的结构基因中，在编码氨基酸序列之间存在着数个非编码在编码氨基酸序列之间存在着数个非编码的序列称为内含子。的序列称为内含子。现在学习的是第3

18、3页，共58页顺式调控原件顺式调控原件顺式调控元件顺式调控元件(cis-actingelements)：与结构基因表：与结构基因表达调控相关，能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的达调控相关，能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的DNA序列。序列。包括：启动子、上游启动元件、增强子、加尾信包括：启动子、上游启动元件、增强子、加尾信号和一些其它反应元件。号和一些其它反应元件。反式作用元件反式作用元件(trans-actingelements)：一些可以通过结合：一些可以通过结合顺式元件二调节基因转录活性的蛋白因子。顺式元件二调节基因转录活性的蛋白因子。现在学习的是第34页，共58页启动子启动子(pr

19、omoter):(promoter):启动子是启动子是DNA分子可以与分子可以与RNA聚合酶特异识别和结合的部位，启动子位聚合酶特异识别和结合的部位，启动子位于结构基因的上游，每个结构基因的上游都含有于结构基因的上游，每个结构基因的上游都含有一个启动子。一个启动子。启动子具有高度的保守性，真核基因的启动启动子具有高度的保守性，真核基因的启动子必须与转录因子结合后才能被子必须与转录因子结合后才能被RNA聚合酶识别与聚合酶识别与结合，并启动转录。这一点与原核细胞不同。结合，并启动转录。这一点与原核细胞不同。真核细胞的启动子元件是真核细胞的启动子元件是TATA盒盒(TATAbox)，位于转录起始点上

20、游，位于转录起始点上游-25bp处。处。现在学习的是第35页，共58页上游启动子元件上游启动子元件(upstreampromoterelement)：是是TATA盒上游的一些特定的盒上游的一些特定的DNA序列，反式作用序列，反式作用因子可与这些元件结合，通过参与促进因子可与这些元件结合，通过参与促进RNA聚合酶与聚合酶与DNA的结合，调节的结合，调节DAN的转录过程。的转录过程。常见的上游启动元件包括：常见的上游启动元件包括：CAAT框：位于框：位于TATA上游，位置不确定。上游，位置不确定。GC盒：盒：CACA盒：盒：现在学习的是第36页，共58页反应元件反应元件(responseeleme

21、nt)：也是一种顺式作用元件，但它是专门与细胞的一些信也是一种顺式作用元件，但它是专门与细胞的一些信息分子结合，来调节基因的表达。息分子结合，来调节基因的表达。反应元件一般仅次于启动子内或增强子内。反应元件一般仅次于启动子内或增强子内。增强子增强子(enhancer)：为一段为一段DNA序列，它能与反式作用因子识别、并结合，序列，它能与反式作用因子识别、并结合，起到调节转录（通常是增强）的作用。起到调节转录（通常是增强）的作用。增强子可在一个基因存在多个，即可分布在启动子的上增强子可在一个基因存在多个，即可分布在启动子的上流，也可存在于结构基因内部的内含子或下游。流，也可存在于结构基因内部的内

22、含子或下游。现在又发现了一些增强子内含负调控序列，称为负增现在又发现了一些增强子内含负调控序列，称为负增强子。强子。现在学习的是第37页，共58页加尾信号加尾信号:在结构基因的最后一个外显子中有一个保守的在结构基因的最后一个外显子中有一个保守的AATAAA序列，这个序列对于序列，这个序列对于mRNA转录终止和加转录终止和加poly(A)尾是必不可少的。尾是必不可少的。在此位点的下游有一段在此位点的下游有一段GT丰富区或丰富区或T丰富区，此丰富区，此区与区与AATAAA序列共同构成序列共同构成poly(A)加尾信号加尾信号。现在学习的是第38页，共58页基因家族基因家族基因家族基因家族(gene

23、family)的概念：指核苷的概念：指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因。性的一组基因。基因家庭可能是由同一祖先进化来的。基因家庭可能是由同一祖先进化来的。有的基因家族的成员同源性很高，但也有的有的基因家族的成员同源性很高，但也有的基因家族很低。基因家族很低。假基因假基因(pseudogene)：在多基因家族：在多基因家族中，某些成员不能表达出有功能的产物，这中，某些成员不能表达出有功能的产物，这些基因称为假基因，用些基因称为假基因，用来表示。来表示。现在学习的是第39页，共58页基因家族在基因组的分布：基因家族在基因组的分布：一类是基

24、因家族成簇地分布在某一条一类是基因家族成簇地分布在某一条染色体上，它们可同时发挥作用，合成某染色体上，它们可同时发挥作用，合成某些蛋白质，如组蛋白基因家族就成簇地集些蛋白质，如组蛋白基因家族就成簇地集中在第中在第7号染色体长臂号染色体长臂3区区2带到带到3区区6带区域带区域内；内；另一类是一个基因家族的不同成员成另一类是一个基因家族的不同成员成簇地分布簇地分布在不同的染色体上，这些不同成在不同的染色体上，这些不同成员编码一组功能上紧密相关的蛋白质，如员编码一组功能上紧密相关的蛋白质，如珠蛋白基因家族珠蛋白基因家族现在学习的是第40页，共58页基因家族的类型：基因家族的类型：核酸序列相同核酸序列

25、相同在真核基因组中，编码在真核基因组中，编码rRNA和和RNA基因的基因的DNA片片段常以这种形式出现段常以这种形式出现。构成染色质中的组蛋白基因构成染色质中的组蛋白基因也是一种核苷酸序列相同的也是一种核苷酸序列相同的DNA序列。序列。核酸序列高度同源核酸序列高度同源如人生长激素基因家族，包括生长激素、人胎盘促乳如人生长激素基因家族，包括生长激素、人胎盘促乳素、催乳素的编码基因。它们之间的同源性很高，编码蛋素、催乳素的编码基因。它们之间的同源性很高，编码蛋白质的氨基酸序列的同源性为白质的氨基酸序列的同源性为85%，RNA上的同源性为上的同源性为92%，而各个基因的也未排列在一起。，而各个基因的

26、也未排列在一起。现在学习的是第41页，共58页编码产物具有同源功能区编码产物具有同源功能区有的基因家族成员之间的同源性可能不高，但编码蛋有的基因家族成员之间的同源性可能不高，但编码蛋白具有高度的保守区，如获至宝白具有高度的保守区，如获至宝src癌基因家族，各成员癌基因家族，各成员无明显的同源性，但每个基因产物都有一个无明显的同源性，但每个基因产物都有一个250个氨基酸个氨基酸序列同源，组成相似的结构域。序列同源，组成相似的结构域。编码产物具有小段保守基序编码产物具有小段保守基序基因序列的同源性不高，但编码产物具有共同基因序列的同源性不高，但编码产物具有共同的功能。的功能。基因超家族基因超家族是

27、指一组由多基因家族及单基因组成的更大基因家族。是指一组由多基因家族及单基因组成的更大基因家族。其代表为免疫球蛋白基因超家族其代表为免疫球蛋白基因超家族现在学习的是第42页，共58页重复序列重复序列(repeatsequence):在真核生物基因组存在着的大量的碱基序列重复在真核生物基因组存在着的大量的碱基序列重复出现的情况。出现的情况。重复序列中，除了编码重复序列中，除了编码RNA、RNA和组蛋白的结构和组蛋白的结构基因外，大部分是非编码序列。但对它们的功能还不十基因外，大部分是非编码序列。但对它们的功能还不十分清楚。分清楚。根据出现频率的不同，将它们分为三类：根据出现频率的不同，将它们分为三

28、类：高度重复序列：重复出现高度重复序列：重复出现1010中度重复序列：重复出现中度重复序列：重复出现101-105。单拷贝序列：单拷贝序列：现在学习的是第43页，共58页真核生物基因组中的转座子真核生物基因组中的转座子端粒端粒端粒端粒(telomere):以线性结构存在于基因组以线性结构存在于基因组端部的一段特殊端部的一段特殊DNA序列。序列与蛋白质形成复合序列。序列与蛋白质形成复合结构，存在于每个染色体的末端部，结构，存在于每个染色体的末端部，端粒的功能主要有保护端粒的功能主要有保护DNA在复制过程的完整在复制过程的完整性，同时也是细胞衰老的重要指标。性，同时也是细胞衰老的重要指标。现在学习

29、的是第44页，共58页五、线粒体基因组五、线粒体基因组现在学习的是第45页，共58页原核基因组与真核基因组的比较原核基因组与真核基因组的比较现在学习的是第46页，共58页第三节第三节 病毒基因组病毒基因组一、病毒基因组核酸的主要类型一、病毒基因组核酸的主要类型1.双链双链DNA2.单链正股单链正股DNA3.双链双链RNA4.单链负股单链负股RNA5.单链正股单链正股RNA现在学习的是第47页，共58页二、病毒基因组的特点二、病毒基因组的特点1病病毒毒基基因因组组大大小小相相差差较较大大,与与细细菌菌或或真真核核细细胞胞相相比比，病病毒毒的的基基因因组组很很小小，但但是是不不同同的的病病毒毒之间

30、其基因组相差亦甚大。之间其基因组相差亦甚大。如如乙乙肝肝病病毒毒DNA只只有有3kb大大小小，所所含含信信息息量量也也较较小小，只只能能编编码码4种种蛋蛋白白质质，而而痘痘病病毒毒的的基基因因组组有有300kb之之大大，可可以以编编码码几几百百种种蛋蛋白白质质，不不但但为为病病毒毒复复制制所所涉涉及及的的酶酶类类编编码码，甚甚至至为为核核苷苷酸酸代代谢谢的的酶酶类类编编码码，因因此此，痘痘病病毒毒对对宿宿主主的的依赖性较乙肝病毒小得多。依赖性较乙肝病毒小得多。现在学习的是第48页，共58页2病病毒毒基基因因组组可可以以由由DNA组组成成，也也可可以以由由RNA组组成成，每每种种病病毒毒颗颗粒粒

31、中中只只含含有有一一种种核核酸酸，或或为为DNA或或为为RNA，两者一般不共存于同一病毒颗粒中。，两者一般不共存于同一病毒颗粒中。组组成成病病毒毒基基因因组组的的DNA和和RNA可可以以是是单单链链的的，也也可可以以是是双双链链的的，可可以以是是闭闭环环分分子子，也也可可以以是是线线性性分分子子。如如乳乳头头瘤瘤病病毒毒是是一一种种闭闭环环的的双双链链DNA病病毒毒，而而腺腺病病毒毒的的基基因因组组则则是是线线性性的的双双链链DNA,脊脊髓髓灰灰质质炎炎病病毒毒是是一一种种单单链链的的RNA病病毒毒，而而呼呼肠肠孤孤病病毒毒的的基基因因组组是是双双链链的的RNA分分子子。一一般般说说来来，大大

32、多多数数DNA病病毒毒的的基基因因组组双双链链DNA分分子子，而大多数而大多数RNA病毒的基因组是单链病毒的基因组是单链RNA分子。分子。现在学习的是第49页，共58页3多多数数RNA病病毒毒的的基基因因组组是是由由连连续续的的核核糖糖核核酸酸链链组组成成，但但也也有有些些病病毒毒的的基基因因组组RNA由不连续的几条核酸链组成。由不连续的几条核酸链组成。如如流流感感病病毒毒的的基基因因组组RNA分分子子是是节节段段性性的的，由由八八条条RNA分分子子构构成成，每每条条RNA分分子子都都含含有有编编码码蛋蛋白白质质分分子子的的信信息息；而而呼呼肠肠孤孤病病毒毒的的基基因因组组由由双双链链的的节节

33、段段性性的的RNA分分子子构构成成，共共有有10个个双双链链RNA片片段段，同同样样每每段段RNA分分子子都都编编码码一一种种蛋蛋白白质质。目目前前，还还没没有有发发现现有有节节段段性性的的DNA分分子子构构成成的的病病毒毒基因组。基因组。现在学习的是第50页，共58页4非非编编码码区区少少,编编码码序序列列大大于于90%：病病毒毒基基因因组组的的大大部部分分是是用用来来编编码码蛋蛋白白质质的的，只只有有非非常常小小的的一一份份不不被被翻翻译译，这这与与真真核核细细胞胞DNA的的冗冗余余现现象象不不同同如如在在X174中中不不翻翻译译的的部部份份只只占占217/5375，G4DNA中中占占28

34、2/5577，都都不不到到5。不不翻翻译译的的DNA顺顺序序通通常常是是基基因因表表达达的的控控制制序序列列。如如X174的的H基基因因和和A基基因因之之间间的的序序列列（39063973），共共67个个碱碱基基，包包括括RNA聚聚合合酶酶结结合合位位，转转录录的的终终止止信信号号及及核核糖糖体体结结合合位位点点等等基基因因表表达达的的控控制制区区。乳乳头头瘤瘤病病毒毒是是一一类类感感染染人人和和动动物物的的病病毒毒，基基因因组组约约8.0Kb,其其中中不不翻翻译译的的部部份份约约为为1.0kb,该区同样也是其他基因表达的调控区该区同样也是其他基因表达的调控区现在学习的是第51页，共58页5单

35、倍体基因组单倍体基因组除除了了反反转转录录病病毒毒以以外外，一一切切病病毒毒基基因因组组都都是是单单倍倍体体，每每个个基基因因在在病病毒毒颗颗粒粒中中只只出出现现一一次次。反反转转录录病病毒毒基基因因组组有有两两个个拷贝。拷贝。6基因有连续的和间断的基因有连续的和间断的噬噬菌菌体体（细细菌菌病病毒毒）的的基基因因是是连连续续的的；而而真真核核细细胞胞病病毒毒的的基基因因是是不不连连续续的的，具具有有内内含含子子，除除了了正正链链RNA病病毒毒之之外外，真真核核细细胞胞病病毒毒的的基基因因都都是是先先转转录录成成mRNA前前体体，再再经经加加工工才才能能切切除除内内含含子子成成为为成成熟熟的的m

36、RNA。更更为为有有趣趣的的是是，有有些些真真核核病病毒毒的的内内含含子子或或其其中中的的一一部部分分，对对某某一一个个基基因因来来说说是是内内含含子子，而而对对另另一一个个基基因因却却是是外外显显子子。如如SV40和和多瘤病毒（多瘤病毒（polyomavirus）的早期基因就是这样。）的早期基因就是这样。现在学习的是第52页，共58页7相相关关基基因因丛丛集集：病病毒毒基基因因组组DNA序序列列中中功功能能上上相相关关的的蛋蛋白白质质的的基基因因或或rRNA的的基基因因往往往往丛丛集集在在基基因因组组的的一一个个或或几几个个特特定定的的部部位位,形形成成一一个个功功能能单单位位或或转转录录单

37、单元元。它它们们可可被被一一起起转转录录成成为为含含有有多多个个mRNA的的分分子子，称称为为多多顺顺反反子子mRNA（polycistroniemRNA），然然后后再再加加工工成各种蛋白质的模板成各种蛋白质的模板mRNA。现在学习的是第53页，共58页8基因重叠基因重叠基基因因重重叠叠即即同同一一段段DNA片片段段能能够够编编码码两两种种甚甚至至三三种种蛋蛋白白质质分分子子，这这种种现现象象在在其其它它的的生生物物细细胞胞中中仅仅见见于于线线粒粒体体和和质质粒粒DNA，所所以以也也可可以以认认为为是是病病毒毒基基因因组组的的结结构构特特点点。这这种种结结构构使使较较小小的基因组能够携带较多的

38、遗传信息的基因组能够携带较多的遗传信息现在学习的是第54页，共58页现在学习的是第55页，共58页9含不规则结构基因含不规则结构基因几几个个结结构构基基因因的的编编码码区区无无间间隔隔，即即编编码码一一条条多多肽肽，翻译后再切割在几个蛋白质翻译后再切割在几个蛋白质。mRNA没有没有5端的帽子结构。端的帽子结构。结构基因本身没有翻译起始序列。结构基因本身没有翻译起始序列。10重复序列少。重复序列少。现在学习的是第56页，共58页三、典型病毒基因组介绍三、典型病毒基因组介绍SV40病毒基因组：病毒基因组：为双链环状为双链环状DNA动物动物病毒。病毒。5243bp。乙型肝炎病毒基因组：乙型肝炎病毒基因组：是一个带有部分是一个带有部分单链区的环状双链单链区的环状双链DNA。大小。大小3.2bp。脊髓灰质炎病毒基因组：脊髓灰质炎病毒基因组：单链正股单链正股RNA病毒。病毒。现在学习的是第57页，共58页逆转录病毒逆转录病毒人类免疫缺陷病毒基因组（人类免疫缺陷病毒基因组（HIV）1981年首次在人类中发现的一种年首次在人类中发现的一种RNA病病毒，目前已发现的毒，目前已发现的HIV分分为两种，分别是为两种，分别是HIV1和和HIV2现在学习的是第58页，共58页