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基因的结构如何 一段基因包含哪些结构

  基因的结构?基因的结构是DNA分子双螺旋结构。关于基因的结构的问题达达搜小编为你整理了下面的详细答案:

基因的结构如何

一段基因包含哪些结构

  一、DNA

  编码区 Coding region

  基因在结构上,分为编码区和非编码区两部分。真核生物的编码区是不连续的,分为外显子和内含子,在转录过程中会修剪内含子,并拼合外显子来形成转录产物。在原核生物中,基因是连续的,也就是说无外显子和内含子之分。

  外显子 Exon

  外显子是在 preRNA 经过剪切或修饰后,被保留的DNA部分,并最终出现在成熟RNA的基因序列中。

  内含子 Intron

  在真核生物中,内含子作为阻断基因的线性表达的一段DNA序列,是在 preRNA 经过剪切或修饰后,被切除的DNA序列

  非编码区 Non-coding region

  非编码区在对基因的表达调控中发挥重要作用,如启动子,增强子,终止子等都位于该区域,有意思的是在人类基因中非编码区的占比超过90%。它们中的一部分可以转录为功能性RNA,比如tRNA(transfer RNA), rRNA(ribosomal RNA)等;可以作为DNA复制,转录起始来对复制,转录和翻译起到调控作用;也可能是着丝粒与端粒的重要组成部分。

  启动子 Promoter

  启动子是特定基因转录的DNA区域,启动子一般位于基因的转录起始位点,5‘端上游,启动子长约100-1000bp。在转录过程中,RNA聚合酶与转录因子可以识别并特异性结合到启动子特有的DNA序列(一般为保守序列),从而启动转录。启动子本身并不转录而且也不控制基因活动,而是通过转录因子结合来调控转录过程。在细胞核中,似乎启动子优先分布在染色体区域的边缘,可能是在不同染色体上共同表达基因。 此外,在人类中,启动子显示出每个染色体特有的某些结构特征。

  CAAT Box 与 Sextama box

  CCAAT box(有时也缩写为CAAT box或CAT box):具有GGCCAATCT 共有序列的不同核苷酸序列 ,是真核生物基因常有的调节区,位于转录起始点上游约-80bp处,可能也是RNA聚合酶的一个结合处,控制着转录起始的频率。与之相似的是,在原核生物启动子上-35bp处的TTGACA区,又称-35区。

  保守序列与共有序列的概念含义基本相同。保守序列间相似度高,但不一定相同,而共有序列是相同的,共有序列可以理解为一种特殊的保守序列。

  CAAT框是最早被人们描述的常见启动子元件之一,常位于接近-80的位置,但是它可以在离起始点较远的距离仍能起作用,且在两种取向均可发挥作用。CAAT框的突变敏感性提示了它在决定转录效率上有很强的作用,但是突变对启动子的特异性没有影响。

  TATA Box 与 Pribnow box

  TATA 框(TATA box / Goldberg-Hogness box),存在于古细菌和真核生物的核心启动子区域的一段DNA序列,TATA 框的原核同源物称为Pribnow 框(Pribnow box),其具有较短的共有序列TATAATAAT。 它约在多数真核生物基因转录起始点上游约-30bp(-25~-32bp)处,基本上由A-T碱基对组成,是决定基因转录始的选择,为RNA聚合酶的结合处之一,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能起始转录。

  增强子 Enhancer

  增强子是位于转录起始位点或下游基因1Mbp的位置,长度50-1500bp的序列,其可以被转录激活因子结合从而增加特定基因转录发生的可能性,广泛的存在于原核与真核生物基因结构中。

  增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:增强子对于启动子的位置不固定,而能有很大的变动;它能在两个方向产生相互作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录,它能刺激在它附近的任一启动子。

  终止子 Terminator

  终止子处于基因或操纵子的末端,给RNA聚合酶提供转录终止信号的DNA序列。

  终止子与终止密码子的概念区分:二者在名称上相似,但是含义是截然不同的。终止子是处于基因的非编码区的一段DNA序列,用于终止转录。而终止密码子是在翻译过程中终止肽链合成的mRNA中的三联体碱基序列,一般情况下为UAA,UAG和UGA,不编码为氨基酸。

  ATAAA

  ATAAA 是 preRNA 在通过修剪后形成成熟mRNA 时在3'UTR产生ployA 是的加尾信号。但是这段序列并不是绝对保守,也可能为其他A富集的序列,比如AATAAA等。

  回文序列 palindrome sequence

  回文序列是双链DNA中的一段倒置重复序列,这段序列有个特点,它的碱基序列与其互补链之间正读和反读都相同。当该序列的双链被打开后,如果这段序列较短,有可能是限制性内切酶的识别序列,如果比较长,有可能形成发卡结构,这种结构的形成有助于DNA与特异性DNA与蛋白质的结合。

  5' GGTACC 3'

  3' CCATGG 5'

  二、preRNA

  转录起始位点 Transcription start sites (TSS)

  转录起始位点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基,通常为一个嘌呤(A 或G),即5’UTR的上游第一个碱基。

  5’末端的序列称为上游,而把其后面即3‘末端的序列称为下游.

  转录终止位点 Transcription termination sites (TTS)

  转录起始位点是指新生RNA链最后一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基。当RNA链延伸到转录终止位点时,RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键,RNA-DNA杂合物分离,转录泡瓦解,DNA恢复成双链状态,而RNA聚合酶和RNA链都被从模板上释放出来。

  开放阅读框 Open reading frame(ORF)

  ORF 是连续的一段密码子,其含有起始密码子(通常是AUG)和终止密码子(通常是UAA,UAG或UGA)。在真核基因中,ORF跨越内含子/外显子区域,其可以在 ORF 转录后拼接在一起以产生蛋白质翻译的最终mRNA。 由于读写位置不同(对应不同的起始位点),ORF 可能翻译为不同的多肽链。

基因的结构

  基因的结构是DNA分子双螺旋结构。

  人类结构基因4个区域:编码区,包括外显子与内含子;前导区,位于编码区上游,相当于RNA5撇末端非编码区;尾部区,位于RNA3撇编码区下游,相当于末端非编码区;调控区,包括启动子和增强子等。

  基因编码区的两侧也称为侧翼顺序。

  每个外显子和内含子接头区都有一段高度保守的一致顺序,即内含子5撇末端大多数是GT开始,3撇末端大多是AG结束,称为GT杠AG法则,是普遍存在于真核基因中RNA剪接的识别信号。

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