基因及基因组

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原核生物蛋白质基因的典型结构
真核生物蛋白质基因的典型结构
图1-1 人类基因组的主要特征
表1-1 人类基因组的主要信息
项目 DNA大小（C值） 蛋白质基因的数目 基因数目最大的染色体 基因数目最少的染色体
最大的基因 基因的平均大小 一个基因含有的最少的外显子数目 一个基因含有的最多的外显子数目 基因平均含有的外显子数目 最大的外显子的大小 外显子的平均大小 Байду номын сангаас大的内含子的大小 内含子的平均大小 假基因的数目 蛋白质外显子占基因组的百分比 其他高度保守的序列 高度重复序列的比例
性质 3.2×109 bp ~20 500个 1号染色体
Y染色体 2.4×106 nt 27 000 nt
1 178 10.4 17 106 nt 145 nt 71 000 nt 3 413 nt ˃20 000 1.5% 3.5% ~50%
表1-2 原核细胞与真核细胞在基因组结构与功能上的比较
中心法则
基因、基因组及基因组计划
• 基因：是指遗传物质（主要是DNA）分子上最基本 的功能单位。编码的终产物可以是蛋白质也可以 是RNA。
• 基因组：一般是指某一物种单倍体细胞内的全套 染色体DNA。基因组可分为原核生物基因组、真核 生物基因组和细胞器基因组。
• 基因组计划：测定一种特定物质的全基因组序列 并搞清楚序列的意义。
定义
一种生物含有的所有DNA序 列，包括基因和非基因序列
一种细胞、组织或完整生物 体所拥有的全套蛋白质
一个活细胞所能转录出来的 所有mRNA
一种生物样品内所有的小分 子代谢物
一个细胞、一个组织或一个 生物体 内所有的脂类物质
一个细胞内由蛋白质之间、 蛋白质与其他分子之间的相
互作用而形成的网络
相关学科 基因组学 蛋白质组学 转录组学 代谢组学 脂质组学 互作组学
特征 DNA量（信息量）
DNA分子数 DNA分子结构
基因组数
基因数 大量的重复序列 基因中插入内含子 DNA与组蛋白结合
核小体和染色质结构 DNA复制的明显周期性
基因表达的调控
转录与翻译的时空关系 细胞复制与分裂
（DNA传递与分配）
原核细胞 少 1
环状 1个
几千 —
少见 几乎裸露，不与或 与少量类组蛋白结合
— — 通常是负调控，功能 相关基因组成操纵子 偶联 无丝分裂
真核细胞 多 ≥2
线状 ≥2（核基因组、线粒体基
因组和叶绿体基因组） 大于几万 十 普遍
与5种组蛋白结合
十 十 通常是正调控，很少 形成操纵子结构 核内转录，细胞质内翻译 有丝分裂或减数分裂
表1-3 各式各样的“组”与“组学”
名称 基因组 蛋白质组 转录组 代谢组 脂质组 互作组