原核与真核基因与基因组的比较课件.ppt

1、一、原核细胞的基因结构一、原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与与RNA聚酶聚酶结合位点结合位点启动子终止子RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，结合。转录开始后，RNA聚合酶沿聚合酶沿DNA分子移动，并与分子移动，并与DNA分子的一条链为模板合成分子的一条链为模板合成RNA。转录完毕后，转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从聚合酶也从DNA模板链上脱落模板链上脱落下来。下来。接接能够转录为相应的信使能够转录为相应的信使RNA，进而指进而指导蛋白质的合成，也就是说能

2、够编码导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质蛋白质 不能转录为信使不能转录为信使RNA，不能编码蛋白质不能编码蛋白质 非编码区编码区二、真核细胞的基因结构二、真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区与与RNA聚酶聚酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内含子能转录为信使含子能转录为信使RNA 启动子终止子编码区上游 编码区上游 内含子内含子 外显子外显子 Bacterial DNA is a compact nucleoid细菌遗传物质表现为相当致密的小块

3、（细菌遗传物质表现为相当致密的小块（拟核：拟核：nucleoid)，或一串，或一串小块占细胞体的小块占细胞体的1/3，但没出现真核生物细胞染色体形态特征，但没出现真核生物细胞染色体形态特征Bacterial DNA is tightly coiled thread 大肠杆菌大肠杆菌（E.coli）的拟核的拟核在菌体破碎后以在菌体破碎后以环状纤维的形式环状纤维的形式被释放出来。但被释放出来。但没有伸展为游离没有伸展为游离双链体。双链体。细菌基因组共同结细菌基因组共同结构特征：构特征：拟核有约拟核有约100个这个这样独立的负超螺旋样独立的负超螺旋结构域。结构域。每个结构域是一个每个结构域是一个DN

4、A环（环（40 kb)，其两端以某种（未其两端以某种（未知的）方法固定住，知的）方法固定住，使旋转不会从一个使旋转不会从一个结构域波及另一个结构域波及另一个结构域。结构域。RNA-蛋白质核心蛋白质核心突环由双链突环由双链DNA结结合碱性蛋白质组成合碱性蛋白质组成平均一个突环含平均一个突环含有约有约40 kbDNA头头部部颈颈圈圈尾尾部部基基板板尾尾丝丝尖尖钉钉T4噬噬菌菌体体的的结结构构重叠：B在A中，B序列为A、B、K共享，E在D中当分裂间期的细胞核悬浮于低离子强度的溶液中时，当分裂间期的细胞核悬浮于低离子强度的溶液中时，它们膨胀破裂，释放出染色质纤维（电镜图）它们膨胀破裂，释放出染色质纤维

5、（电镜图）染色质是一串核小体染色质是一串核小体用微球菌核酸酶处理染色质可以释放出单个核小体用微球菌核酸酶处理染色质可以释放出单个核小体组组蛋蛋白白与与DNA的的结结合合核小体核小体DNA（2nm）核小体链（核小体链（10nm，每个核小体每个核小体200bp）纤丝（纤丝（30nm，每，每圈圈6个核小体个核小体）突环（突环（150nm，每个突环大约每个突环大约75000bp）玫瑰花结（玫瑰花结（300nm，6个个突环突环）螺旋圈（螺旋圈（700nm，每，每圈圈30个玫瑰花结）个玫瑰花结）染色体（染色体（1400nm，2个染色单体，个染色单体，每个染色体单体含每个染色体单体含10个螺旋圈个螺旋圈）电

6、镜下的人X染色体和Y染色体从染色体的一级结构到四级结构，DNA分子一共被压缩了76405=8400倍。例如，人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米，而染色体被压缩到只有几微米长。10nm纤维纤维30nm纤维纤维螺线管结构（二）染色体与染色质（二）染色体与染色质从细胞到分子的再认识脱氧核糖和脱氧核糖和磷酸基通过磷酸基通过33，55磷磷酸二酯键连酸二酯键连接形成螺旋接形成螺旋链的骨架。链的骨架。碱基处于螺旋的内碱基处于螺旋的内侧侧Helical turn:10 base pairs/turn 34 Ao/turn IGS 5-ETS 5-ITS 3-ITS 3-ETS 18S 5.8

7、S 28S 2300bp 156bp 4200b IGS:intergenic spacer ETS:extragenic transcribed spacer ITS:intragenic transcribed spacer8-14 kb total珠蛋白基因珠蛋白基因胚胎胎儿成年ManhatonApolloHGP 回顾了回顾了7070年代以来癌症研究的年代以来癌症研究的进展，使人们认识到包括癌症在人类进展，使人们认识到包括癌症在人类疾病的发生，都与基因直接、间接有疾病的发生，都与基因直接、间接有关；同时指出，关；同时指出，要么仍处在零打碎敲要么仍处在零打碎敲的方法研究，要么从整体上研究和分的方法研究，要么从整体上研究和分析整个人类基因组及其序列析整个人类基因组及其序列。这一计。这一计划的意义，可以与征服宇宙的计划媲划的意义，可以与征服宇宙的计划媲美。这样的工作是任何一个实验室难美。这样的工作是任何一个实验室难以单独承担的项目。这个世界所发生以单独承担的项目。这个世界所发生的一切事情，都与这一人类的的一切事情，都与这一人类的DNADNA序序列息息相关列息息相关 陈竺强伯勤