基礎(chǔ)知識——基因結(jié)構(gòu)

基因(遺傳因子) 是產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。帶有遺傳信息的DNA片段稱為基因(百度百科)

我們都知道江掩,不論真核生物還是原核生物都離不開基因庄吼,它儲存著生長、發(fā)育域慷、凋亡等幾乎全部生命過程的信息荒辕。

一、基因結(jié)構(gòu)

基因包含編碼區(qū)和非編碼區(qū)
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  • 編碼區(qū):真核生物基因的編碼區(qū)是不連續(xù)的犹褒,分為外顯子和內(nèi)含子抵窒,它們交替出現(xiàn)。在原核生物中叠骑,基因是連續(xù)的李皇,也就是說無外顯子和內(nèi)含子之分。
  • 非編碼區(qū):不能編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段叫做非編碼區(qū)宙枷。非編碼區(qū)位于編碼區(qū)前后疙赠,同屬于一個基因付材,控制基因的表達和強弱 。

二圃阳、編碼區(qū)(Coding region)

編碼區(qū)
  • 外顯子 Exon

外顯子(expressed region)是真核生物基因的一部分厌衔。外顯子是最后出現(xiàn)在成熟RNA中的基因序列,又稱表達序列捍岳。 編碼區(qū)中不連續(xù)的具有蛋白編碼功能的DNA序列

  • 內(nèi)含子 Intron

內(nèi)含子(Intron)又稱間隔順序富寿,指一個基因或mRNA分子中無編碼作用的片段。就是編碼區(qū)中外顯子之間間隔的非編碼序列锣夹。

  • 外顯子的尾部與下一個內(nèi)含子的頭部大多是GT
  • 內(nèi)含子的尾部與下一個外顯子的頭部大多是AG
  • 記做GT-AG法則页徐,作為RNA剪切的識別信號。
  • 起始密碼子(ATG),終止密碼子(TAA银萍、TGA变勇、TAG)
  • 開放閱讀框(ORF):從起始密碼子到終止密碼子的堿基序列,且不包含終止密碼子

三贴唇、非編碼區(qū)(Non-Coding region)

非編碼區(qū)
  • 增強子 Enhancer

增強子是DNA上一小段可與蛋白質(zhì)結(jié)合的區(qū)域搀绣,與蛋白質(zhì)結(jié)合之后,基因的轉(zhuǎn)錄作用將會加強戳气。增強子可能位于基因上游链患,也可能位于下游。一般位于轉(zhuǎn)錄起始位點上游大約100個堿基以外瓶您。

  • 啟動子 Promoter

啟動子是特定基因轉(zhuǎn)錄的DNA區(qū)域麻捻,啟動子一般位于基因的轉(zhuǎn)錄起始位點5‘端上游,啟動子長約100-1000bp呀袱。與RNA聚合酶特異性結(jié)合贸毕。

CAAT box

第一個外顯子的5'轉(zhuǎn)錄起始位點(TSS)上游大約70-80個堿基的位置,具有GGCCAATCT 共有序列的核苷酸序列夜赵。是RNA聚合酶的結(jié)合位點明棍,其作用是控制轉(zhuǎn)錄起始頻率。

GC box

位于CAAT box兩側(cè)油吭,包含的堿基是GGCGGG 击蹲,它有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、激活轉(zhuǎn)錄的功能婉宰。

TATA box

第一個外顯子的5'轉(zhuǎn)錄起始位點(TSS)上游大約20-30個堿基的位置歌豺。包含的堿基信息是TATAATAAT,其作用保證RNA聚合酶可以準確識別轉(zhuǎn)錄起始位點并開始轉(zhuǎn)錄過程心包。它影響轉(zhuǎn)錄的起始类咧。

  • 終止子 Terminator

終止子處于基因或操縱子的末端,給RNA聚合酶提供轉(zhuǎn)錄終止信號的DNA序列。

ATAAA

ATAAA 是 preRNA 在通過修剪后形成成熟mRNA 時在3'UTR產(chǎn)生ployA 是的加尾信號痕惋。這段序列再往下到轉(zhuǎn)錄終止位點(TTS)之前区宇,是一個反向重復(fù)序列(7-20個堿基對),轉(zhuǎn)錄后形成一個發(fā)卡結(jié)構(gòu)值戳,可以阻礙RNA聚合酶移動议谷,終止轉(zhuǎn)錄

回文序列 palindrome sequence

回文序列是雙鏈DNA中的一段倒置重復(fù)序列,這段序列有個特點堕虹,它的堿基序列與其互補鏈之間正讀和反讀都相同卧晓。當(dāng)該序列的雙鏈被打開后,如果這段序列較短赴捞,有可能是限制性內(nèi)切酶的識別序列逼裆,如果比較長,有可能形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)赦政,這種結(jié)構(gòu)的形成有助于DNA與特異性DNA與蛋白質(zhì)的結(jié)合胜宇。

三、preRNA

  • 轉(zhuǎn)錄起始位點 Transcription start sites (TSS)

TSS在啟動子區(qū)下游和起始密碼子上游

  • 轉(zhuǎn)錄終止位點 Transcription termination sites (TTS)

TTS在終止子區(qū)下游&終止密碼子下游

四恢着、mRNA

  • UTR:mRNA兩端的非編碼序列
  • 5'UTR:上游非編碼區(qū)桐愉,位于5'帽子與起始密碼子(AUG)之間
  • 3'UTR:下游非編碼區(qū),位于編碼區(qū)末端的終止密碼子到3’尾巴之間
  • 5'帽子:作用就是幫助mRNA跨過核膜然评,進入胞質(zhì)仅财,并且此過程中保護5‘不被降解狈究;翻譯時保證IFiii和核糖體識別
  • 3’poly-A尾巴:作用也是幫助mRNA跨過核膜碗淌,進入胞質(zhì),并且增加了mRNA在胞質(zhì)中存在的穩(wěn)定性抖锥。因為mRNA的降解過程是隨著時間延長亿眠,A尾逐漸變短;

參考鏈接

(基因結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識)

(基因結(jié)構(gòu))

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