基础分子生物学Chapter公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

Chapter 2Interrupted Genes断裂基因第1页第1页2.1 Introduction.简介真核生物基因组包括断裂基因由间隔外显子(exon表现在最后RNA产物中序列)和内含子(intron 从初始转录物中清除序列)构成.外显子序列在基因和RNA中顺序是一致,但由于内含子存在,断裂基因长度不小于它最后RNA产物长度.第2页第2页断裂基因表示成前体RNA,内含子剪切除去后,外显子剪接连接在一起,而mRNA只含有外显子序列.第3页第3页2.2 An interrupted gene consists of exons and introns.断裂基因由外显子与内含子构成.内含子只在RNA顺式剪接加工过程中被清除.只有外显子中突变才会影响蛋白质序列,但内含子中突变会影响RNA剪接从而克制蛋白质产生.第4页第4页外显子在mRNA中顺序与其在DNA中相同,但是基因长度与mRNA长度或蛋白质长度之间并不相关.基因中AB之间距离短;但在mRNA(和蛋白质)中AB之间距离比BC之间距离长.第5页第5页2.3 Restriction endonucleases are a key tool in mapping DNA.限制性内切酶是DNA作图中关键工具.限制性核酸内切酶(Restriction endonucleases)能够用来将DNA剪切成特定片段.用不同限制性内切核酸酶作用,可产生一系列DNA片段,经过叠加方法则可用于DNA作图.第6页第6页限制酶作用产生DNA 切割片段按照它们大小而分开.第7页第7页限制图谱表示是DNA上以限定长度而分开全部位点线性次序.该图确定了酶A和酶B酶切位点,它们由单酶切和双酶切消化所产生不同片段来确定.第8页第8页2.4 Organization of interrupted genes may be conserved.断裂基因构成结构也许是保守 经过限制图谱或电子显微镜技术比较基因与它们RNA产物,如此内含子因为额外序列存在而能被检测出来,但最终定义是经过比较序列而得出.比较不同生物同源基因,我们发觉内含子位置通常是保守,不过对应内含子长度改变能够很大.内含子通常不编码蛋白质.第9页第9页比较珠蛋白cDNA和基因组DNA限制图谱,我们发觉基因有两个内含子而cDNA中则没有.在cDNA和基因组DNA中,外显子限制图谱排列是一致.第10页第10页内含子就是包括在基因中但在mRNA中缺失一段序列(此处显示是cDNA序列).读框用交互开放和阴影区表示;值得注意是三个也许读框被内含子中终止密码子所阻断.第11页第11页所有功效性-珠蛋白基因都是三个外显子断裂基因结构.图中标识长度亦适合用于哺乳动物-珠蛋白基因.第12页第12页2.5 Exon sequences are conserved but introns vary外显子序列保守而内含子序列改变多端 比较不同物种相关基因,我们发觉对应外显子序列通常是保守,而内含子序列则极少保守.编码蛋白质序列通常处于选择压力之下,内含子因为没有选择压力,因此比外显子进化快得多.第13页第13页小鼠maj和 min珠蛋白基因在编码区密切相关,但在两侧区域和大内含子中则不同.第14页第14页2.6 Genes can be isolated by the conservation of exons.通过外显子保守性能够分离基因 通过拟定在各种生物中出现片段来鉴定编码区域,而外显子保守性能够作为这种鉴定基础.第15页第15页外显子捕获技术中用到一个特殊剪接载体.假如基因组片段中含有一个外显子,那么它序列能够在细胞质RNA中被发觉;但假如基因组片段中只由内含子中序列构成,那么剪接就不会发生,且mRNA中也不会运送到细胞质中.第16页第16页2.7 Genes show a wide distribution of sizes.基因大小改变范围很大 酵母中大多数基因是非断裂基因,但在高等生物中大多数基因是断裂基因.外显子通常短小,典型外显子编码不到100个氨基酸.在低等真核生物中内含子短小,但在高等真核生物中内含子长度改变范围在几十kb之间.一条基因总长度主要由它内含子所决定.第17页第17页酵母中大多数基因是非断裂基因,但果蝇和哺乳动物中大多数是断裂基因.第18页第18页酵母基因比较小,而果蝇和哺乳动物基因大小改变范围广,有基因能够有很大改变.第19页第19页编码蛋白质外显子通常很短.第20页第20页内含子大小改变范围能够从很短到很长.第21页第21页2.8 Some DNA sequences code for more than one protein.一些DNA序列编码一个以上蛋白质.交替使用起始或终止密码子可产生两种蛋白质,其中一个蛋白质片段结构与另一个相称.当两条重合基因使用不同读框翻译时,非同源蛋白质序列能够由相同DNA序列翻译得到.第22页第22页 差别(可变)剪接方式可包括或清除一定外显子,从而产生在一定区域出现或缺失同源蛋白质,这能够采用包括或清除一些外显子或在两个外显子中选择其一方式而实现.第23页第23页经过在不同起始位点起始表示或在不同终止位点终止表示,一条基因能够翻译出两种不同蛋白质.第24页第24页经过使用不同读框,两条基因可共享一段DNA序列.第25页第25页可变剪接产生肌钙蛋白T 和 两种类型.第26页第26页可变剪接使用相同前体mRNA,产生mRNA含有不同外显子组合.第27页第27页2.12 Is all genetic information contained in DNA?所有遗传信息都包括在DNA中吗?基因定义已经从“一条基因，一个蛋白质”修改成“一个蛋白质，一条基因”在发育中，位置信息也很主要第28页第28页复习题什么是外显子与内含子?什么是差别剪接?第29页第29页