基因組學、蛋白組學

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1、第三章基因組和基因組學GenomeandGenomics基因（Gene）的概念定義：基因是決定一定功能產(chǎn)物的DNA序列（片斷），是遺傳的結(jié)構(gòu)和功能單位。功能產(chǎn)物：RNA和蛋白質(zhì)染色體組（Chromosomeset）每個生殖細胞中的全部染色體稱為一個染色體組。人體體細胞內(nèi)含兩個染色體組?；蚪M（Genome）每個染色體組的DNA構(gòu)成一個基因組。廣義的基因組包括細胞核染色體基因組和細胞質(zhì)中的線粒體基因組。是一個細胞或一種生物體的整套遺傳物質(zhì)基因組學（Genomics）是指對所有基因進行基因組作圖，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析。第一節(jié)原核生物基因組原核生物的

2、生命活動可進行基因復制復雜的代謝活動適應環(huán)境的變化獲取自身所需的能量合成自身生長所需的原料調(diào)節(jié)自身的酶系統(tǒng)組成及功能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)的數(shù)量一、原核生物基因組一般特征DNA較小，一般為106~107堿基對基因數(shù)目較少，大約為3500個基因通常為一條環(huán)狀雙鏈DNA（dsDNA）只有一個DNA復制起始點GC含量差異很大，25%~75%之間，可用于推測細菌的種類（一）原核生物的類核結(jié)構(gòu)基因組DNA位于細胞中央的核區(qū)，無核膜形成類核結(jié)構(gòu)，中央為RNA和支架蛋白，外圍是雙鏈閉環(huán)的超螺旋DNA原核基因組類核結(jié)構(gòu)（二）原核生物的操縱子結(jié)構(gòu)是指數(shù)個功能上相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在

3、一起，連同上游的調(diào)控區(qū)（包括調(diào)節(jié)基因、啟動子、操縱基因）以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號，共同組成的一個基因表達單位。（三）原核生物的結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的，無內(nèi)含子成分多順反子結(jié)構(gòu)多數(shù)為單拷貝基因，編碼rRNA、tRNA的基因為多拷貝結(jié)構(gòu)基因的編碼順序一般不重疊＊基因重疊是指基因組DNA中某些順序被兩個及以上基因所共用（四）具有編碼同功酶的基因表達功能相同的產(chǎn)物的一類基因，但基因結(jié)構(gòu)不完全相同。二、質(zhì)粒質(zhì)粒（plasmid）指細菌細胞染色體以外，能獨立復制并穩(wěn)定遺傳的共價閉合環(huán)狀DNA分子（一）質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)環(huán)狀雙鏈超螺旋DNA分子分子量4×106~1×108D

4、可發(fā)生構(gòu)象變化，出現(xiàn)超螺旋、半開環(huán)、線狀三種構(gòu)象具有較強的抗切割和抗變性的能力（二）質(zhì)粒的命名與分類命名：用p代表質(zhì)粒，后面用兩個大寫字母代表作者或?qū)嶒炇颐Q及編號。如pUC118分類：可根據(jù)復制機制、功能、轉(zhuǎn)移方式、大小以及對宿主的依賴程度不同進行分類。復制機制嚴緊型質(zhì)粒松弛型質(zhì)粒質(zhì)粒功能F質(zhì)粒（性質(zhì)粒）R質(zhì)粒（抗藥性質(zhì)粒）Col質(zhì)粒（大腸桿菌素生長因子）轉(zhuǎn)移方式結(jié)合型質(zhì)粒可移動型質(zhì)粒自傳遞型質(zhì)粒質(zhì)粒的宿主范圍窄宿主譜型質(zhì)粒廣宿主譜型質(zhì)粒（三）質(zhì)粒的生物學特性可移動性；自我復制的能力；攜帶篩選標記（抗藥性基因、營養(yǎng)缺陷型基因、抗重金屬基因、抗紫外線／X射線抗性

5、基因）；不相容性。pBR322質(zhì)粒物理圖譜三、可移動的DNA序列定義：又稱轉(zhuǎn)座因子（tranposableelement）或轉(zhuǎn)座元件。是一類在細菌染色體、質(zhì)?；蚴删w之間自行移動并具有轉(zhuǎn)位特性的獨立DNA序列。是基因重組的一種方式。分類：可分為三類插入序列轉(zhuǎn)座子可轉(zhuǎn)座的噬菌體（一）插入序列插入序列（insertionsequence，IS）：具有轉(zhuǎn)座能力的簡單遺傳因子，長度一般小于2kb。IS因子只含有與轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因與序列。共同特征是在其末端都具有一段反向的重復序列（IR）。（二）轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座子（transposons）：　　每個轉(zhuǎn)座子都帶有3個基因：一個是編

6、碼對氨芐青霉素抗性的β–內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)基因，其它二個是編碼與轉(zhuǎn)座作用有關(guān)的基因（TnpA和TnpR）。（三）可轉(zhuǎn)座的噬菌體可轉(zhuǎn)座的噬菌體（transposablephage）:是一類溫和型噬菌體，如Mu噬菌體。（四）轉(zhuǎn)座子的遺傳效應引起突變引入新的基因基因重排第二節(jié)病毒基因組病毒的生物學特性結(jié)構(gòu)簡單，不能獨自復制依賴宿主細胞完成復制完整的病毒顆粒由核酸和蛋白質(zhì)組成一、病毒基因組特征分子較小，一般為1.5×103~3.6×106，基因數(shù)少；每種病毒只含一種核酸（RNA或DNA），可為雙鏈或單鏈、環(huán)狀或線性；核酸分正鏈和負鏈，與mRNA序列一致的

7、為正鏈，與mRNA序列互補的為負鏈；反轉(zhuǎn)錄病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒）是一類特殊類型的單鏈正鏈RNA病毒，含有RNA指導的DNA聚合酶，能使RNA反轉(zhuǎn)錄生成DNA。一、病毒基因組特征基因組中有基因重疊現(xiàn)象，能攜帶較多的遺傳信息；有操縱子結(jié)構(gòu)和相關(guān)基因叢集；感染真核細胞的病毒基因內(nèi)部含有內(nèi)含子；少或無重復序列；基因組中編碼序列占90%以上；基因組多為單倍體；含有不規(guī)則結(jié)構(gòu)基因病毒基因組結(jié)構(gòu)二、幾種典型的病毒基因組SV40病毒基因組：又稱為猴猿病毒40，分離于猴腎細胞。雙鏈環(huán)狀DNA。引起細胞空泡變性或誘發(fā)肉瘤。是分子病毒學研究的工具。SV40病毒轉(zhuǎn)錄后加工二、幾種典型的病毒

8、基因組腺病毒基因組：線狀