1-基因结构
肿瘤高甲基化基因1在恶性肿瘤中的调控
肿瘤高甲基化基因1在恶性肿瘤中的调控李旭【摘要】恶性肿瘤中DNA高甲基化已经被广泛地研究,肿瘤高甲基化基因1(HIC1)是目前研究较多的特异性转录抑制因子,它广泛存在于正常组织中,而在肿瘤组织中HIC1靶基因与细胞增殖、肿瘤生长、血管发生和侵袭等有关.在恶性肿瘤中,HIC1启动子高甲基化,而在肿瘤微环境中,肿瘤细胞通过HIC1的高甲基化使其表达抑制,从而使肿瘤细胞能够持续生长.近年来,人们通过研究对HIC1与恶性肿瘤的关系有了新的认识和更深入的了解.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)013【总页数】3页(P2369-2371)【关键词】高甲基化;肿瘤;基因【作者】李旭【作者单位】哈尔滨医科大学附属第一医院普外六科,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】R4;R44.2肿瘤高甲基化基因1(hypermethylated in cancer 1，HIC1)定位于染色体部17p13.3位点、肿瘤抑制基因p53远端。
这个基因可以编码一个转录抑制因子，并且广泛存在于正常组织中，但是在不同的肿瘤组织中，由于其高甲基化而低表达。
染色体区域的高甲基化导致HIC1的继发性失活，继而在肿瘤形成时期促进信号通路或相关转录因子以及肿瘤细胞的活力。
体外研究证实，HIC1的功能主要是特异的转录抑制因子，可被组蛋白脱乙酰基酶依赖或非依赖辅阻遏物复合物失活[1]。
此外，HIC1在肿瘤发展中的作用已经被HIC1缺陷小鼠模型和p53、Ptch1异性结合体模型所证实[2]。
肿瘤微环境中提取的潜在因子可能通过后天修饰来调整HIC1的表达，从而引导肿瘤的生成。
1 HIC1基因结构和功能区1.1 HIC1基因结构目前，研究发现人和鼠HIC1基因外显子-内含子结构十分相似[3]。
人HIC1转录可以开始于P0、P1和P2三个启动区，可以引发三个交替的第一外显子1a、1b和1c，随后的是第二编码外显子，包括3′末翻译区。
基因的结构和功能
基因歧视：基于基因信息的歧视行为，如就业、保险等方面
隐私保护：保护个人基因信息的隐私权，防止信息泄露和滥用
法律法规：各国对基因歧视和隐私保护的相关法律法规 社会影响：基因歧视和隐私保护对个人和社会的影响，如心理健康、社会公 平等
生物安全：基因技术 的滥用可能导致生物 安全问题，如基因污 染、生物恐怖主义等
相同基因的过程
基因克隆的应用：生产 转基因生物、治疗遗传
疾病等
DNA重组：通过切 割和拼接DNA片段， 改变生物的遗传特性
DNA重组的应用：生 产疫苗、开发新药等
基因编辑技术的原理：利用核酸 酶对基因进行精确切割和修改
基因编辑技术的应用：疾病治疗、 农业生产、环境保护等
基因编辑技术的优点：高效、精 确、成本低
翻译： mRNA中的 基因信息被 翻译成蛋白
质
起始密码子： 表示翻译开 始的信号
终止密码子： 表示翻译结 束的信号
tRNA：携带 氨基酸参与
翻译过程
核糖体：蛋 白质合成的
场所
转录因子：调控 基因转录的蛋白 质
转录起始位点的 选择：决定基因 转录的起始位置
转录后修饰：影 响基因转录的准 确性和效率
翻译后修饰：影 响蛋白质的活性 和功能
生物技术产业：包括基因工 程、细胞工程、酶工程、发 酵工程等，广泛应用于医药、 食品、环保等领域
生物制药：利用基因工程技术 生产药物，如抗生素、疫苗等
生物技术公司的发展：如 Amgen、Genentech等公司
的成功案例
生物技术产业的未来趋势：个 性化医疗、精准医疗、基因治
疗等
目的：测定人类基因组的DNA序列 启动时间：1990年 完成时间：2003年 意义：为个性化医疗提供基础数据，促进医学研究和疾病治疗
il-1β 基因
il-1β 基因全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：IL-1β 基因是编码白细胞介素1β(IL-1β)蛋白的基因，是炎症反应中一个非常重要的因子。
IL-1β是一种重要的促炎因子，它参与了免疫系统的调节，对炎症和免疫反应起着关键作用。
IL-1β基因在人体中的表达水平与疾病的发生发展密切相关，因此对IL-1β基因的研究具有重要的意义。
IL-1β基因位于人类的第2号染色体上，是一个包含7个外显子的基因。
IL-1β基因的编码蛋白质是一种由269个氨基酸组成的细胞因子，它在炎症过程中起着重要的作用。
IL-1β蛋白主要由单核细胞、巨噬细胞和一些其他免疫细胞产生，它能够促进炎症反应的发生，并引起发热、血管扩张和疼痛等症状。
IL-1β基因的突变和多态性已经被发现与多种疾病的发生有关。
IL-1β 基因的多态性可能会增加一些自身免疫性疾病的风险，如类风湿关节炎和炎症性肠病等。
IL-1β基因在心血管疾病、肿瘤和感染等疾病的发生发展中也扮演着重要的角色。
IL-1β基因的研究对于预防与治疗相关疾病具有重要的意义。
近年来，许多科研人员已经发现IL-1β在炎症反应调节中的重要性，并且针对IL-1β的药物已经开始进入临床试验阶段。
这些针对IL-1β的药物可以用于治疗类风湿关节炎、炎症性肠病以及其他相关疾病，为临床治疗带来了新的希望。
IL-1β基因在免疫系统中扮演着非常重要的角色，它对于炎症反应的调节具有重要的作用。
IL-1β基因的研究不仅可以帮助我们了解疾病的发生机制，还可以为相关疾病的预防与治疗提供新的思路。
希望未来能够有更多的研究针对IL-1β基因展开，为人类健康带来更大的福祉。
第二篇示例：IL-1β基因是人体免疫系统中的一种重要基因，它编码了一种促炎细胞因子，对于炎症反应的调控起着至关重要的作用。
IL-1β基因的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关，例如风湿性关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊椎炎等自身免疫性疾病，以及白血病、淋巴瘤、肺炎、肝炎等炎症相关性疾病。
猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析
中国科学C辑:生命科学 2008年 第38卷 第7期: 619~625 www. scichina. com life. scichina. com 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析王翀①, 梅盈洁①, 李莉①, 莫德林②, 李加琪①, 张豪①, 田兴国①, 陈瑶生②*①华南农业大学动物科学学院, 广州 510642;②中山大学生命科学学院, 广州 510006* 联系人, E-mail: chyaosh@收稿日期: 2007-10-16; 接受日期: 2007-12-25国家自然科学基金(批准号: 30300249)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2004CB117506)和广东省自然科学基金团队项目(批准号: 04205804)资助摘要caveolin 基因家族成员在基础细胞过程如细胞的形态调控、迁移以及肌肉细胞中基因的表达方面发挥着重要作用. 本研究采用大白猪与广东蓝塘猪的背最长肌, 利用mRNA差异显示技术对caveolin 基因家族成员caveolin-1(Cav-1)进行了鉴定. 同源分析结果表明, 猪Cav-1蛋白的氨基酸序列中有一个caveolin结构域, 并且该蛋白在不同物种间具有很高的保守性. RT-PCR分析发现, 该蛋白在本实验所检测的猪心脏、肝、肾、大脑、脾、肺、背最长肌和背膘等8个部位组织中均有表达, 其中背膘表达量最高. 采用实时荧光定量PCR, 首次证实该蛋白在蓝塘猪与大白猪的背膘及背最长肌中的表达量存在极显著与显著性差异, 该结果表明Cav-1基因可能是一个胴体性状的候选基因. 同时也说明, 利用猪作为研究小窝蛋白在脂肪沉积中信号传导机制的动物模型将为未来研究提供非常有价值的信息. 关键词小窝蛋白家族克隆表达分析实时定量PCR小窝(Caveolae)是质膜上小泡状内陷结构[1]. 尽管它的生理功能并未确定, 但许多研究已表明它参与了许多信号通路及其他生物过程的调控, 包括细胞形态、迁移[2]以及信号传导[3, 4]等. 小窝最主要的结构蛋白是caveolin基因家族, 该家族也被证实包括3个基因(caveolin family proteins)包括: caveolin-1, caveolin-2和caveolin-3 3个基因[5]. 最近在小窝蛋白缺陷型小鼠模型上研究发现, 小窝和小窝蛋白在人类各种不同生理条件下都发挥着不可或缺的重要作用[6]. 人类Cav-1基因编码着分子量为21~24 kD, 长178个氨基酸的蛋白质, 其编码基因定位于7q31.1[7]. 有报道称Cav-1在多种组织细胞中都有表达, 如上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞等[8, 9]. 许多研究者认为Cav-1是一个肿瘤抑制蛋白基因, 其正常表达时, 能够维持其他细胞的正常发育与分化[10]. 最近有报道认为Cav-1可能参与调节了脂肪的动态平衡[11~13]. 另外, 对成纤维细胞研究发现 Cav-1基因的表达水平与整个细胞周期中胆固醇的分泌量呈正相关[14, 15]. 当超表达 Cav-1时, 胆固醇转运到细胞膜的效率可提高4倍[16, 17]. 并且, 当胆固醇分泌量增加时, 组织中的脂肪含量将会下降. 一旦合成与分解之间的平衡被打破, 细胞质中的脂肪含量就会升高, 从而导致脂肪在肌细胞中的沉积[18, 19].众所周知, 我国地方猪种与瘦肉型猪种在肌肉619王翀等: 猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析生长及胴体等性状方面存在显著差异. 为研究猪脂肪沉积的分子机制, 本研究组已经采用mRNA差异显示技术从蓝塘猪和大白猪背最长肌中分离出6条差异表达的EST(expressed sequence tag, EST)[20]. 其中ESTsp3经序列比对发现属于Cav-1基因(GenBank登录号: CB274880), 与鼠和人Cav-1基因同源性分别为93%和96.07%. 另外, 差异显示分析发现ESTsp3在蓝塘猪背最长肌组织中的表达量显著高于大白猪. 然而, 至今在猪中未见到有关Cav-1基因表达及功能的报道. 因此, 本研究拟通过克隆猪Cav-1基因mRNA, 并推导它的编码氨基酸序列, 分析其在不同品种中的表达模式及表达水平, 为探索该基因对猪肌肉生长及肉质等性状方面的作用奠定基础.1材料与方法1.1组织样品来源本研究选取了2个品种(蓝塘猪和大白猪)各4头纯种猪(2雄2雌), 饲养条件相同, 并在出生后第160天屠宰. 在屠宰后30 min内采集了8个部位的组织样(心、肝、脾、肺、肾、脑、背膘和背最长肌). 实验猪的处理符合中国相关实验动物保护法规.收集组织样用纱布包好后, 迅速转入液氮中, 并保存在−80℃. RNA抽提使用TRIzol 试剂盒 (In-vitrogen, Carlsbad, CA, USA), 反转录按照TaKaRa RNA PCR Kit (AMV) Ver. 3.0 (大连宝生物工程有限公司)说明书操作. PCR产物纯化后克隆到pGEM T-easy载体(Promega Corp, Madison, WI, USA), 然后送公司测序. 开放可读框(ORF)及氨基酸序列分析采用Seqman程序(DNA star, Madison, WI, USA)分析.1.2cDNA测序及序列分析以人Cav-1 mRNA全长序列(GenBank登录号: NM001753)为基序, 在猪的EST库中进行Blast搜索得到同源性在80％以上的EST有6条(GenBank 登录号: CJ013294, DT320458, BE233079, AJ681900, DB814729和 DB812236), 下载并通过DNAStar软件进行拼接. 为了克隆猪Cav-1基因cDNA序列, 采用Taq 聚合酶 (MBI Fermentas, St. Leon-Rot, Germany)和特异引物进行RT-PCR扩增(表1). 疏水性图谱采用TMpred 软件(/software/TMPRED_ form. html)分析, 信号肽预测利用在线SignalP软件分析(http://www.cbs.dtu.dk/service/SignalP). Caveolin结构域采用NCBI上基于motif数据库(http://www.expasy. org/prosite)的BlastP搜索程序进行分析.1.3基因表达定量分析采用Trizol 试剂 (Invitrogen)抽提各组织中总RNA(2 μg), 根据说明书对总RNA采用无RNA酶的DNase (Fermentas)处理. RNA的质量通过琼脂糖凝胶电泳以及ND-1000 极微量分光光度计进行检测(NanoDrop 技术公司, 美国) , 如果260/280的比值不在1.8~2.1之间则不能用作定量的模板. 然后反转录成cDNA并用Cav-1特异引物CA VF2/CA VR2(表1)进行PCR扩增. 并利用持家基因Beta-actin(ACTB)的引物对不加反转录酶的阴性对照进行扩增, 以检测有无DNA的污染. ACTB基因, 由于在本实验所采用的所有组织中均恒量表达, 因此用作内参. 每管PCR 反应体系(共25 μL)中包含2.5 μL 10×Buffer, 1.25 μL 20×SYBR Green I, 1.5 μL 25 mmol/L MgCl2, 1.6 μL 2.5 mmol/L dNTPs, 0.25 μL 50 µmol/L 引物, 0.2 μL 5U Taq 酶和2 μL cDNA模板.反应条件: 95℃预变性5 min, 然后95℃ 15 s (变性), 60℃ 1 min(退火和延伸), 进行35个循环. 在上述PCR反应结束后, PCR产物进行克隆测序. 并将包含目的片段的阳性克隆载体作为标准质粒, 稀释表1 本实验中用于克隆和定量的引物名称及序列用途引物名称引物序列 (5′~3′)Tm /℃ PCR产物长度/bp CAVR1 CACTTGATTTGCACAAGGGACT62 2573CAVF2 CAVR2 GGACCAGCACTTGATTTGCATAACCTGTGTATCCCAAGACATGTC60 72Real-time PCRBeta-actin FBeta-actin R GGTGTCCAGAGGCGCTCTTCGCACTTCATGATCGAGTTGA60 90620中国科学C辑: 生命科学 2008年第38卷第7期成不同浓度用于标准曲线的绘制. 阴性对照中包含除了模板的所有成分, 用来排除反应体系的各种污染. 根据2-ΔΔCt值法[21], 采用Gene ExpressionMacro 软件 (Bio-Rad, Richmond, CA, USA) 计算各组织中Cav-1的mRNA相对ACTB的表达量.2结果2.1猪Cav-1基因全长cDNA 序列的克隆及序列分析序列分析发现猪Cav-1基因cDNA全长2573 bp, 包括537 bp的ORF, 280 bp的5′U TR区和1756 bp的3′-UTR区(图1). 序列已提交到GenBank, 登录号为DQ835010. 通过与人Cav-1基因比对分析, 推测猪Cav-1基因的ATG起始位点位于核苷酸 281~283位, 为该基因的翻译起始位点. 在3′-UTR区存在2个加尾信号(AATAAA), 分别位于poly (A)尾上游核苷酸1140∼1145位和2083∼2088位. 猪Cav-1 mRNA序列编码区与其他哺乳动物具有高度同源性, 如与人和鼠的同源性分别为93.5%和92.4%.2.2猪Cav-1基因蛋白序列的生物信息学分析猪Cav-1基因编码一个包含179个氨基酸的产物, 分子量为20623.87 Da, 等电点(pI) 为5.828. 预测蛋白序列与NCBI非冗余数据库比对, 发现其中包含一个caveolin保守结构域(图2). 根据SignalP3.0 软件对Cav-1基因编码蛋白序列分析, 发现在跨膜区并无信图 1 猪Cav-1基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列加尾信号用双下划线标注; 起始和终止密码子用方框表示; 引物结合位点用单下划线标注621王翀等: 猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析号肽, 据此推测猪Cav-1基因可能编码一个非分泌蛋白(图3). 而且, 在PROSITE数据库中对蛋白基序搜索发现, 存在2种保守基序: N-豆蔻酰化位点和蛋白激酶C磷酸化位点(图4). 氨基酸序列比对后发现, 猪Cav-1基因编码的氨基酸序列与人和鼠的同源性均为96%, 与牛的同源性为99% (图4).图2 Cav-1蛋白包含的保守的Caveolin结构域图3 猪Cav-1基因二级结构和疏水性分析(跨膜螺旋位于Ala-112 到 Val-130之间)图4 猪Cav-1氨基酸序列与其他物种同源比对结果物种间完全相同的氨基酸残基用星号表示(*); 相似但不相同的氨基酸残基用点(.) 表示. 两类保守基序(N-豆蔻酰化位点和蛋白激酶C磷酸化位点)分别用罗马数字(Ⅰ-Ⅱ)指示. 并且跨膜螺旋用方框(Ⅲ)表示622中国科学C辑: 生命科学 2008年第38卷第7期2.3实时RT-PCR进行表达谱分析相对定量结果显示, 猪Cav-1基因在检测的2个品种猪各8个部位组织中均有表达. 值得注意的是, 在所有检测组织中Cav-1基因的相对表达量在背膘中表达量最高, 其中, 蓝塘猪中该基因的2-ΔΔCt为6700.25, 大白猪为1027.56, 两品种背膘表达量差异超过6倍. 另外, Cav-1基因在蓝塘背最长肌中的相对表达量(231.52)高于大白猪(5.98).图 5 Cav-1 mRNA在蓝塘猪和大白猪8个部位组织中的相对表达量a)a)图中数值是3个独立实验的平均值; 误差线代表标准差(n = 3), mRNA的表达水平是经ACTB校正后的相对表达量; Cav-1在脑中的表达量设定为1.0; * 代表P<0.05, ** 代表P<0.013讨论小窝蛋白是一种主要定位于脂肪的整合膜蛋白[22], 在脂筏上聚合形成烧瓶状的细胞器, 所以被称为“小窝”, 在膜表面物质的转运、信号转导和其他细胞过程中发挥着重要作用[23]. Cav-1基因已经在人[24]、大鼠[25]、小鼠[26]和斑马鱼[23]等物种中被克隆.本研究通过电子延伸结合RT-PCR方法获得了猪Cav-1 cDNA序列. 序列同源性比对结果显示, 推导的猪Cav-1基因氨基酸序列与其他哺乳动物Cav-1基因编码的氨基酸序列具有高度同源性, 如与人和牛的同源性分别为96%和99%. 研究结果还揭示Cav-1基因可能在多个细胞代谢途径中都发挥着重要作用. 由于转录水平和表达时期都能很好地反映基因的活性[27], 因此本研究对猪的Cav-1基因进行组织表达谱分析, 结果发现该基因在所检测的所有组织中都广泛表达. 由此推断, 猪Cav-1基因可能是个广泛表达的基因, 这与小鼠中的研究结果一致[28, 29]. 2002年, Razani 等人[30]已经阐明小窝蛋白在体内系统脂质稳态中起着重要作用, 而且在高血脂症和肥胖症中caveolin-1/caveolae也是重要作用因子. 有些研究直接指出Cav-1在脂肪滴形成和分解中发挥作用, 因为以脂肪滴包被蛋白转染敲除了Cav-1的纤维原细胞时的油脂仅为转染野生型纤维原细胞的22.2%[28].大量研究报道, 中国地方品种猪的肌间脂肪含量(IMF)显著高于改良的瘦肉型猪[31, 32]. 猪Cav-1基因在蓝塘猪背膘和背最长肌中的表达量显著高于大白猪, 此结果不仅证实了Cav-1基因的表达对脂滴形成效率至关重要, 而且, 它还可用来解释部分中国地方品种猪与改良的瘦肉型猪肌间脂肪含量显著差异的原因. 这一结果同时也表明脂肪沉积能力与Cav-1蛋白表达量有紧密联系.通过对结构和功能的研究, 结果发现, 猪Cav-1基因与其他哺乳动物同源基因分子特征相似, 都编码一个无信号肽的非分泌蛋白[1, 33]. 本研究在猪Cav-1基因编码氨基酸序列中发现了一个保守基序蛋白激酶C 磷酸化位点, 其位于该蛋白末端. 有研究报道小窝蛋白肽链与蛋白激酶C互作, 并调节它的功能, 而且这种调节以蛋白激酶C 同工酶依赖的方式产生[34].综上所述, 本研究分离和鉴定了猪Cav-1基因, 该基因在不同猪种间某些组织中相对表达量存在较大差异, 揭示该基因可能与肉质性状存在某种联系. 然而, 还需要进一步分析猪Cav-1基因的功能, 这将有助于阐明小窝在脂肪沉积中的信号转导机制.参考文献1 Parton R G. Caveolae and caveolins. Curr Opin Cell Biol,1996, 8(4): 542—548[DOI]2 Grande-Garcia A, Echarri A, de Rooij J, et al. Caveolin-1 regulates cell polarization and directional migration through Src kinase and623王翀等: 猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析Rho GTPases. J Cell Biol, 2007, 177(4): 683—694[DOI]3 Fielding C J, Fielding P E. Relationship between cholesterol trafficking and signaling in rafts and caveolae. Biochim Biophys Acta,2003, 1610(2): 219—228[DOI]4 Lisanti M P, Tang Z, Scherer P E et al. Caveolae, transmembrane signalling and cellular transformation. Mol Membr Biol,1995, 12:121—124[DOI]5 Okamoto T, Schlegel A, Scherer P E, et al. Caveolins, a family of scaffolding proteins for organizing "preassembled signaling com-plexes" at the plasma membrane. J Biol Chem,1998, 273(10): 5419—5422[DOI]6 Williams T M, Lisanti M P. The Caveolin genes: from cell biology to medicine. Ann Med, 2004, 36: 584—595[DOI]7 Engelman J A, Zhang X L, Lisanti M P. 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AP1 APETALA1
目录
1AP1基因的结构
2AP1 基因的功能
3展 望
4AP1蛋白
2 、调控花器官形态发育
AP1 基因又是花器官形态特征基因，在花发育的ABC模型、ABCD模型和ABCDE模型中，AP1 基因属于A类基因，是萼片和花瓣正常发育所必需的，同和花瓣特异化。AP1 基因突变使一些花变成花序，导致萼片和花瓣发育异常。金鱼草AP1 同源基因SQUA突变后，开花部位发育成枝条。以上表明，AP1 基因在花器官发育上起关键作用。
2AP1 基因的功能
1、调控花序分生组织转变
AP1基因属于花分生组织特征基因，调控花序分生组织向花分生组织的转变。Mandel等人利用CaMV35S启动子使AP1 基因在拟南芥组成型中表达，转基因拟南芥开花时间早于野生型。此后，Weigel等和Sarah等验证了 35S::AP1 转基因植株不论在长日照还是在短日照条件下都能提早开花。安利忻等将AP1 基因转化到矮牵牛，转基因矮牵牛R0代表现出提前且持续不断的开花特性。Leandro等将AP1 基因和LFY基因导入柑橘，转基因柑桔当年开花结果。吕晋慧等将AP1 基因转入‘玉人面’地被菊，使之提早开花。由此说明，AP1 基因具有促进植物开花的作用，且此作用在不同植物间具有保守性。
与此同时，AP1在表皮中的表达类型也受到研究者的重视，因为转录因子的分布是决定靶基因表达类型的重要因素。实验证实第一AP1家族成员均有各自特异的时间与空间表达类型，在人包皮表皮处，c-fos、Fra-1及c-jun表达于棘层和（或）颗粒层，而fosB、Fra-2、junD表及junB则可见于基底层和基底层上的细胞。在小鼠中，junD和Fra-1表达于棘层而Fra-2和junB则可表达于颗粒层，这种表达类型的差异提示不同的AP1因子可调节不同分化时期的角朊细胞的基因表达。此外，靶基因启动子内的AP1位点也可区分不同的AP1成员，如hINV基因中AP1位点可结合Fra-1、junB及junD，丝聚合蛋白原基因AP1位点可被c-fos与c-jun以一种依赖于DNA结合位点的方式激活，而HPV18的AP1位点则可结合junB和junD。其他可能与基因表达类型有关的因素有A7P-1表达于胞浆抑或胞核及其活化是否需要共价修饰。
DNA一级结构
分子生物学：广义：对蛋白质和核酸等结构与功能研究，从分子水平上阐明生命现象和规律狭义：研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制过程DNA特性：储存遗传信息。
将遗传信息传递给子代.物理和化学性质稳定.有遗传变异能力组蛋白：146bp的DNA围绕1.8周的颗粒。
非组蛋白：除组蛋白之外其他蛋白质。
类别：高迁移率蛋白（HMG）转录因子，染色质结合的酶和参与染色质高级结构和中期染色体结构的骨架蛋白DNA一级结构：DNA分子中的核苷酸序列，碱基排列顺序。
反应生物界物种多样性和复杂性。
决定其高级结构，对阐明遗传物质结构，功能及表达调控重要DNA双螺旋构象发生相互转变因素：B-DNA在环境水的活度降低转变为A-DNA.细胞在阳离子较多的环境中.某些Z型DNA结合蛋白能作为一种特异识别信号使B变Z核小体：是构成真核生物染色质的基本结构单位，由组蛋白核心和盘绕其上的DNA共同构成的紧密结构形式核酸变性：破坏双螺旋结构的作用力使DNA双螺旋解链，导致DNA变性.因素：加热.极端PH值有机溶剂.尿素和酰胺冈崎片段：在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段Tm值：变性发生的温度范围，其相变过程。
DNA均一性.G-C碱基对的含量.介质中离子强度复性：两条彼此分开的变性DNA链在适当条件下重新缔合成为双螺旋结构。
条件：一定的离子强度，较高的温度因素：简单分子浓度DNA片段大小温度阳离子浓度基因：原核，真核生物以及病毒DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本、突变、控制性状的功能单位基因家族：真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因基因簇：基因族中各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域假基因：多基因家族中有些成员DNA序列和结构与有功能的基因相似但不表达产生有功能的基因产物的基因基因组：生物体或细胞中，一套完整单体遗传物质的总和断裂基因：基因内部插入不编码序列，使基因分隔成不连续若干区段重叠基因：一段核苷酸序列可以编码一条以上多肽链含有基因重叠现象顺式作用元件：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列hnRNA：核内不均一RNA,mRNA的原初转录产物C值：真核生物单倍体基因组所包含全部DNA量.真核生物中DNA含量反常现象。
基因的概念和结构
? 腺病毒颗粒直径70～90nm ，没有 囊膜，20面体立体对称，衣壳由 252个克微粒组成，其中240个壳微 粒是六邻体(Hexon) 。
? 腺病毒分布很广，但对人类不出现 致癌性。人类细胞是一类允许细胞。
2、不良的生活方式
世界卫生组织总干事中岛宏增严肃的告诫 人们：“大约2015年生活疾病将成为世界 头号杀手”。
（1）饮食习惯：饮食水平是衡量生活水准 的一个重要标志。
经常食用烧烤、腌制食物－激活原癌基因 （2）吸烟、酗酒－肺癌
1. 致癌病毒和病毒癌基因:
? 乳头瘤病毒的基因组
a. 乳头瘤病毒（papillomavirus ）是感染人和动物皮肤、 粘膜并引起乳头状瘤病变的一种DNA病毒 。
允许细胞——
允许感染入侵的病毒在细胞内复制增殖， 最后细胞裂解死亡而释放出大量的子代 病毒。（但1号染色体有 ad12 的整合位点）
非允许细胞——
在病毒感染后，病毒不能在细胞中复制， 但是可以整合到受感染细胞的基因组中， 这些细胞被病毒转化，可在体外无限期的 培养传代。
? 腺病毒的应用
只要是上呼吸道感染过 的人体内都会有腺病毒， 这是一种对人体无害的 病毒，在研制疫苗时， 先将腺病毒中有害的基 因EIA 拿掉，再将冠状病 毒中的部分S基因放入腺 病毒中，经过改造后的 腺病毒注入人体后，便 能通过人体自身表达蛋 白产生SARS抗体。
Hela cell
? 癌细胞的发现
? 1966年Rous 因发现鸡肉瘤的病原体 Rous's sarcoma virus, RSV ，获诺贝尔奖。
基因的分子结构
基因的分子结构吴乃虎黄美娟（中国科学院遗传发育所）（北京大学生命科学学院）（2011年3月修订）一．若干概念1. 5'—末端和3'—末端5'—末端：系指具有一个自由的或加帽的 5'—磷酸基团（ 5'-P)之核苷酸链的末端。
3'—末端：系指具有一个自由的或是磷酸化的3'—羟基（3'-OH)之核苷酸链的末端。
2. 上游与下游这是用来描述多核苷酸链或蛋白质多肽链分子中相反取向或相对位置关系的一对术语。
上游（upstream）和下游（downstream）在不同的场合代表不同的含义：(1) 基因的DNA或mRNA分子:上游：位于5'-末端的序列叫上游序列。
下游：位于3'-末端的序列叫下游序列。
(2) 在基因的转录反应中：上游：位于转录起点5'-方向的DNA序列叫上游。
下游：位于转录起点3'-方向的DNA序列叫下游。
(3 )蛋白质多肽链:上游：处于N-端的氨基酸序列为上游。
下游：处于C-端的氨基酸序列为下游。
(4) 在基因工程研究中：上游：基因的克隆、分离、转化、表达和调节等研究工作统称上游。
下游：转基因之后的细菌培养与发酵以及转基因动植物的培育、表达产物的分离纯化及鉴定等研究工作统称下游。
3.上游序列与下游序列在基因的DNA序列中，头一个被转录的核苷酸碱基叫做转录起点，通常是A或G,其坐标定为+1。
.(1)上游序列位于转录起点5'一侧的DNA叫做上游序列。
其核苷酸碱基的坐标定为负。
例如-1 -5，-10.......。
(2) 下游序列位于转录起点3'-侧的DNA叫做下游序列。
其核苷酸碱基的坐标定为正。
例如+3,+5，+10.......。
4. 5'-侧翼序列区和3'-侧翼序列区(1) 5'-侧翼序列区（5'-flanking sequence region)位于mRNA转录起点之前的一段长度有限的DNA序列区，叫做5'-侧翼序列区，或者泛称为启动子区。
1基因与基因组学
mRNA 前体
5′--------AAUAAA ---------- GU------- 3′
含有II类启特动异子因的子基因，基因末端保
守5′的----A--A--TAAAAUAA顺AA序-及----下---游-- GGUT或----T--富- 含3′ 区,
被mR多N聚A 3腺′端苷加酸约化2特0P0个o异lyA因(A。子)聚识合别酶，在
mRNA 5′--------AAUAAA ------AAAAAAAA 3′
多聚腺苷酸化
25
真核生物基因的结构
调控序列
结构基因
调控序列
Enhancer
promoter
CAAT box TATA box UTRexon
exon
Poly(A) 加尾信号
UTR exon
5′
response
element
20
(1)．启动子和上游启动子元件（II类）
➢ TATA盒（TATA Box）:
位于-25～-30bp，TATAAAA/TATATAT 与TFII（RNA聚合酶复合物）结合，启动 基因转录。
-30
-25
+1
21
➢ CAAT盒（CAAT Box）
位于-70～-80bp，GG C/ T CAATCT, 与CTF结合，决定启动子转录效率。
随着遗传学的发展，人类对于基因的认识逐步深入，基因 概念也随之发展。基因概念发展经过几个时期。
(1)遗传“因子” 基因的最初概念是来自孟德尔的遗传“因子”，认为生物
性状的遗传是由遗传因子所控制的，性状本身是不能遗传 的，控制性状的遗传因子才是遗传的。 1909年，丹麦学者W．L．Johannsen提出了“基因”(gene) 一词，代替了孟德尔的遗传因子，并由此形成了“颗粒遗 传”学说，认为在杂种中等位基因不融合，各自保持其独 立性，这也是孟德尔遗传规律的核心。
第二章 基因的概念与结构(1)基因是DNA
Z-DNA生物学意义：
(1) 可能提供某些调节蛋白的识别。啮齿类动物病 毒的复制 起始部位有d（GC）有交替顺序的存在。
(2) 在SV40的增强子中有三段8bp的Z-DNA存在。 (3) 原生动物纤毛虫，它有大、小两个核，大核有 转录活性，小核和繁殖有关。 Z-DNA 抗体以萤 光标记后，显示仅和大核 DNA结合，而不和小 核的DNA结合，说明大核DNA有Z-DNA的存在， 可能和转录有关。
• 基因是产生另一种核酸RNA的DNA模板。DNA是 双链核酸，而RNA只是一条链，基因编码RNA， RNA可以编码蛋白质。
• 1.2 DNA是细菌的遗传物质 • 细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要的证 据。从第一个菌株抽提DNA，然后加入到第二个 菌株，能使遗传特性从一个细菌菌株传递到另一 个菌株。
图显示了大肠杆菌中 lacI 基 因中的每个碱基发生突变的 频率。
有些位点获得了比随机分布 所估计的更多突变，可能是 10 倍或 100 倍 ，这些 位 点称 为热点（ hotspot ）。自发突 变可能发生在热点，但不同 诱变剂可有不同热点。
基因不直接产生蛋白质：基因 是编码独立产物序列的特有的 DNA 序列，基因表达的过程 可以终止于RNA或蛋白质。
不同基因的突变
同一基因的突变
B：核酸内切酶识别DNA分 子上的相应断裂点，在断 裂点的地方把磷酸二酯键 切断，使两个非姊妹DNA分 子各有一条链断裂 C：两断链从断裂点脱开， 螺旋局部放松，单链交换 准备重接。 D：在连接酶的作用下， 断裂以交替方式跟另一断 裂点相互联结，形成一个 交联桥。
• 基因的本质性质是在一个多世纪前由孟德尔定义 的。他的两大定律指出，基因是一种由亲代传到 子代保持不变的“特殊因子”。基因可能存在可 变形式，称为等位基因（allele） • 二倍体生物，即有两套染色体的生物，其每条染 色体的一份拷贝来自每个亲本，基因也是如此。 每条基因的两个拷贝中的一份是父本等位基因 （来自父亲），另外一份是母亲等位基因（来自 母亲），这种对等性导致了人们发现染色体携带 基因的事实。 • 每一条染色体由线性排列的基因组成，每条基因 位于染色体的特殊位点上，这称为遗传基因座 （genetic locus）。因此，我们就可以把等位基因 定义为该基因座上所发现的不同形式
基因的结构
❖ 这24个DNA分子分布在哪里? 1 - 22号染色体、X染色体、Y染色体。
❖ 分析测定人类基因组的脱氧核苷酸序列 ❖ 包括绘制四张图： 遗传图 以遗传距离表示基因相对位置的图 物理图 以DNA上脱氧核苷酸数目来表示表示基因实际
与RNA聚合酶 结合位点
RNA聚合酶
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC
AGGUCACGUCG
RNA聚合酶
RNA聚合酶
真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
Hale Waihona Puke 非编码区与RNA聚合酶 结合位点
1
2
34
5
外显子
内含子
一个典型的真核细胞基因结构示意图
❖ 编码区含有 能够编码蛋白质的序列(外显子) 不能编码蛋白质的插入序列(内含子)
❖ 1994 第一批基因工程西红柿在美国上市。 ❖ 1996 完成了酵母基因组(1.25×107bp)全序列测
定。 ❖ 1997 英国爱丁堡罗斯林研究所获得克隆羊
三、基因工程的主要内容
❖ 1. 从生物有机体基因组中，分离出带有目的 基因的DNA片段。 2. 将带有目的基因的外源DNA片段连接到能 够自我复制的并具有选择记号的载体分子上， 形成重组DNA分子。 3. 将重组DNA分子转移到适当的受体细胞 （亦称寄主细胞）并与之一起增殖。
基因工程概念
基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
获得人类需要的基因产物
第二章 1-基因概念及其发展
rII47 ●
104 101 ●●
A gene
103 105 106 51 102
● ●● ● ● B gene
➢科学（基因--酶）为技术（互补测验）的发明提供了理论依据 ➢（互补测验）技术为科学（顺反子）的发现提供了方法手段 ➢构建大量（核苷酸及表型）突变体 ➢开展大量（功能互补）实验
顺反子学说（Theory of cistron） (Benzer 1955)
功能互补
复制和重组
WT phenotype
依据 One gene
a1
B
one enzyme
A b1
A
b2
Wild type 相 互 补 充！
具有 不具有
功能互补效应 的测验体系
A
b2
Mutant
没 有 互补！
突变位点处于 不同的等位基因
突变位点处于 同一等位基因
rII region in T4 phage contains two genes
Epigenetics ! Why ?
W
Ww white eye 白眼
w
Position effect
（W gene be silenced in
heterochromatin, 异染色质区的 W 基因沉默）
（位于不同染色质区域，效应不同）
4. 拟等位基因（pseudo alleles）
A
Multiple alleles
TMV genome, positive-sense ssRNA
UAG read through
ORF1
126 K
ORF2
183 k
ORF3
ORF4
32 k
基因的结构
编码区下游 与RNA聚合酶 RNA聚合酶 结合位点 1 2 3 转录 4 5
外显子 内含子
mRNA前体 mRNA前体
加工
成熟mRNA 成熟mRNA
翻译
肽链
一个典型的真核细胞基因结构示意图
非编码区 编码区 非编码区
编码区下游 与RNA聚合酶 RNA聚合酶 结合位点 1 2 3 4 5
AG GTCAC GTC G TCCAGTGCAGC AG GU CAC G U C G
mRNA
TCCAGT AG GTCA RNA聚合酶 RNA聚合酶
多肽链 RNA聚合酶 RNA聚合酶
一个典型的原核细胞基因结构示意图
非编码区 编码区 非编码区
TC AG
T A
RNA聚合酶 RNA聚合酶
AG GTCAC GTC G TCCAGTGCAGC AG GU CAC G U C G
请计算β 请计算β－珠蛋白基因中外显子的碱基对 在整个基因碱基对中所占的比例？ 在整个基因碱基对中所占的比例？
碱基对 外显子 β- 珠蛋白 1700对 1700对 基因 3个 内含子 2个 编码氨基 酸数 146个 146个
(146×3)÷1 700×100%=26% × ÷ ×
碱基对 外显子 内含子 β- 珠蛋 白基因 某种凝血 因子基因 1700 186000 3 26 2 25
人类基因组计划
讨论
你认为个人的基因信息应不应该公 请阐述你的看法. 开? 请阐述你的看法.
mRNA
TCCAGT AG GTCA RNA聚合酶 RNA聚合酶
与RNA聚合酶 RNA聚合酶 结合位点
RNA聚合酶 RNA聚合酶
科学工作者分离得到了某原核生物基因， 科学工作者分离得到了某原核生物基因， 原核生物基因 并将其解离成两条单链。 并将其解离成两条单链。现让其中一条链 与由该基因转录而来的信使RNA杂交配对， RNA杂交配对 与由该基因转录而来的信使RNA杂交配对， 结果如图所示。 结果如图所示。
第一章 基因的结构与功能(共75张PPT)
第二节 遗传物质的结构和特点
一 DNA的双螺旋结构及意义〔略〕 二 DNA的理化性质与应用
1 一般理化性质
• 晶形 DNA为白色纤维状固体
RNA为白色粉末状固体 • 两性解离
呈酸性
在中性溶液中带负电荷 • 溶解性
均溶于水
不溶于一般有机溶剂,在70%乙醇中形成沉淀
0.14MNacl 1-2MNacl DNA-蛋白 溶解度低 溶解度高
基因的功能〔2〕
近年来，发现细胞内存在为数众多的小 分子RNA，有特殊功能，它们也是转录 产物，但不翻译成蛋白质。有人主张， 编码这些RNA的DNA序列也应该叫做基 因。按此理解，基因就是染色体上具有 转录功能的DNA序列。 〔至于转录物RNA是进一步翻译或是就 以RNA的形式行使功能，是RNA的问题 〕
Chapter 1 基因的结构与功能
基因的活动是分子水平的核心 内容
• 核酸与蛋白质的结构与功能
• 基因组的结构与功能
• 基因的复制与表达 • 基因表达的调控及其生物学效应 • 生物大分子间的相互作用
• 细胞间通讯和细胞内信号转导
• 总之，人体的生长 发育 衰老 死亡等生命现象，人体 各种疾病的发生，都与一种基因或几种基因的结构与 功能有关。
RNA-蛋白 溶解度高 溶解度低
• 粘度 DNA粘度大 RNA粘度小
• 旋光性 均很强
• 密度 RNA>双链DNA； 环状DNA >开环、线状DNA 单链DNA >双链DNA
• 沉降速度： RNA >环状DNA >开环、线状DNA
• 核酸的紫外吸收
• 碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的
• 第二个成功实验-噬菌体感染细菌。核酸 进入细菌细胞，并制造出成千上万的子 代。
医学遗传学名词解释与简答题
医学遗传学名词解释与简答题第一章概论一、名词解释1. 医学遗传学:是医学与遗传学相互渗透的一门边缘学科。
它研究人类疾病与遗传的关系，主要研究遗传病的发病机制、传递规律、诊断、治疗和预防等，从而降低人群中遗传病的发生率，提高人类的健康素质。
2. 临床遗传学:侧重于研究临床各种遗传病的检出、诊断、治疗和预防等的学科称为临床遗传学。
3. 关联:是指两种遗传上独立的性状非随机地同时出现，而且并非连锁所致。
4. 遗传性疾病:简称遗传病，是指生殖细胞或受精卵细胞的遗传物质(染色体和基因)发生突变(或畸变)所引起的疾病，通常具有垂直传递的特征。
5. 家族性疾病:具有家族聚集现象的疾病，即在一个家庭中不止一个成员罹患同一种疾病称为家族性疾病。
6. 发病的一致性:是指双生中一个患某种疾病，另一个也发生同样的疾病。
7. 染色体病:染色体数目或结构异常(畸变)所导致的疾病。
8. 单基因病:主要受一对等位基因所控制的疾病，即由于一对染色体(同源染色体)上单个基因或一对等位基因发生突变所引起的疾病，单基因病呈孟德尔式遗传。
9. 微效基因:多基因遗传病中，数量性状的遗传基础是两对以上的等位基因，这些基因的遗传方式仍然按照孟德尔遗传方式进行，彼此之间没有显性与隐性的区别，而是呈共显性，但每对等位基因对多基因的性状形成的效应是微小的，称其为微效基因。
10. 体细胞遗传病:在体细胞中遗传物质的改变(体细胞突变)1. 怎样区别遗传病、先天性疾病和家族性疾病,答先天性疾病是指婴儿出生时已发生的发育异常或疾病，不论其是否具有遗传物质的改变，故先天性疾病并不都是遗传病。
遗传病多数是先天性疾病，但有些遗传病出生时无症状，发育至一定年龄才发病，甚至可到年近半百时才发病。
家族性疾病是指某种疾病的发生具有家族聚集现象，即在一个家族中不止一个成员罹患同一种疾病，表现为亲代和子代中或子代同胞中多个成员患有同一种疾病，很多显性遗传病家族聚集现象尤为明显。
blasfo-1、blandm-1及mcr-9耐药基因在霍氏肠杆菌中共存的研究PPT演示课件
mcr-9耐药基因在霍氏肠
杆菌中共存的研究
汇报人：XXX
2024-01-12
• 引言 • 霍氏肠杆菌概述 • 耐药基因blaSFO-1、blaNDM-1及mcr-9
概述 • 实验材料与方法 • 实验结果与讨论 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
耐药基因背景
研究目的和内容
• 研究目的：本研究旨在探讨blaSFO-1、blaNDM-1及mcr9耐药基因在霍氏肠杆菌中的共存情况，分析这些基因的传 播途径和表达调控机制，为临床用药和公共卫生管理提供科 学依据。
研究目的和内容
研究内容：本研究将从以下几个方面展开
1. 收集不同来源的霍氏肠杆菌样本，采用PCR 扩增和测序技术检测blaSFO-1、blaNDM-1及 mcr-9耐药基因的存在情况。
测序分析
将PCR产物进行测序，并与已知序列进行比对分析，确定 耐药基因的存在。
药敏实验
采用微量肉汤稀释法，测定霍氏肠杆菌对亚胺培南、美罗 培南等抗生素的最小抑菌浓度（MIC）。
数据处理与分析
数据分析
使用生物信息学软件对测序数据进行处理和分析，包括序列比对、 拼接、注释等。
耐药基因分析
通过比对分析，确定霍氏肠杆菌中是否存在blaSFO-1、blaNDM1及mcr-9耐药基因，并分析其序列特征。
耐药机制解析
通过基因测序和生物信息学分析，发现这些耐药基因通过水平基因转移等方式进入霍氏 肠杆菌，并与其基因组整合，从而赋予该菌株对多种抗生素的耐药性。
临床表现与影响
携带这些耐药基因的霍氏肠杆菌在临床样本中表现出较高的检出率和多重耐药性，给临 床治疗带来严峻挑战。
分子生物学-14-真核调控-1-基因结构与顺式元件
page288
思考：内含子有什么功能
• 1、内含子的存在，使得真核基因可以进行 选择性拼接，为蛋白质的编码区提供了潜在 的重组位点，有利于进化。
• 2、某些内含子具有催化或/和自我催化功能 • 3、某些内含子的存在可能协助成熟mRNA
的胞质运输 • 4、由于内含子的存在使高等生物对突变的
耐受能力大大增强了。因为在高等生物中， 内含子的长度远大于外显子，大部分随机突 变会发生在内含子中，对生物不会有严重影
指外显子和内含子的交界或称边界序列，它有两个 重要特征：
• 内含子的两端序列之间没有广泛的同源性
• 连接区序列很短，高度保守，是RNA剪接的信号序列
5'GT————————ATC 3’
5'GU————————AG 3'
供体位点 左剪接位点
受体位点 右剪接位点
基本概念
基本概念
真核生物的明显特征之一
8.1.3 基因家族（gene family) p297
真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、 功能相关的基因，将这些基因称为基因家族。
如：编码组蛋白、免疫球蛋白和血红蛋白的基因都属于基因家族
同一家族中的成员有时紧密地排列在一起，成为 一个基因簇(gene cluster) 。
This artist's illustration shows a portion of the genome. A long DNA molecule (red cord) is wrapped up into nucleosome structures with a histone-protein core (white spheres). The gateway to gene transcription spans the control switch (coils) on the left nucleosome to the beginning of the gene (green arrow) on the right nucleosome."
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生物信息学－基因结构
中国矿业大学
刘辉
中心法则
Transcription Translation
DNA mRNA Protein
Gene Expression
DNA RNA 新生肽DNA CDNA 蛋白质
中心法则
转录翻译
RNA 聚合酶核糖体
复制
逆转录
折叠
DNA－GENE－RNA
Gene是DNA上产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列
RNA有不同种类
▪Message RNA, Regulatory RNA, Transfer RNA
Gene结构相关名词
Promoter：启动子，RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。
▪promoter自然不属于intron和Exon的任何一个，属于noncoding sequence。
noncoding RNA：非编码RNA，是现在研究的热点之一。
▪我们常见的MiRNA，SiRNA，antisense RNA tech，这些都是属于ncRNA的范围。
▪只要你在进一步问下：这些RNA是哪里来的？你就知道部分答案，跟那些看似跟编码蛋白没有关系的DNA序列有关系。
这部分DNA有个统称就junk DNA，垃圾DNA或者冗余DNA，他们编码的RNA就属于ncRNA ▪RNAi就是迄今最经典的ncRNA功能典范。
Exon：外显子。
▪An exon is a sequence of DNA that is expressed (transcribed) into RNA and then often, but with many noteworthy exceptions, translated into protein. Adjacent exons may be separated by an intron, which is later
removed from the RNA transcript via the splicing mechanism. (From Wikipedia)
Intron：内含子。
CDS：CoDing Sequence，编码区，直接决定蛋白质的序列。
UTR（Untranslated Regions)即非翻译区，是信使RNA（mRNA）分子两端的非编码片段。
▪5'-UTR从mRNA起点的甲基化鸟嘌呤核苷酸帽延伸至AUG起始密码子
▪3'-UTR从编码区末端的终止密码子延伸至多聚A尾巴（Poly-A）的末端。
Transcription：转录，是遗传信息从DNA到RNA的转移。
▪即以双链DNA中的一条链为模板，以ATP、CTP、GTP和UTP4种核苷三磷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。
Translation：翻译，是遗传信息从RNA到蛋白质的转移。
Gene expression：基因表达。
▪Gene成功转化为蛋白质，称为gene表达了。
▪有时Gene成功转化为RNA，也称为gene表达了。
Gene/RNA 结构
Intron
Gene 1
Gene 2
Gene 3
Intergenic region
Intergenic region
Intergenic region Promotor
Exon 1
Exon 2
Exon 3
Exon 4
Exon 5
Intron
Exon 1Exon 2
Exon 3
Exon 4
Exon 5
Exon 1
Exon 2
Exon 3
Exon 4
Exon 5
CAP Poly A
CDS(Coding Sequence)CAP Poly A 5'UTR 3'UTR 5'
5'
5'
5'
5'3'
3'
3'
3'
3'
XXXX AUG XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX UGA XXXXXXX AAUAAAAAAA
Start codon:
AUG
Stop codon:UGA,UAG,UAA
Protein
DNA
Gene
Pre mRNA
mature mRNA
mature mRNA
Protein
Transcription Translation
基因组浏览器
网络版
▪NCBI：美国国立生物技术信息中心
•https:///projects/genome/guide/human/index.shtml ▪UCSC：加州大学圣克鲁兹分校
•https:///cgi-bin/hgTracks?db=hg19
▪小规模专用
•http://180.208.58.19/metdb_v2/html/genome_browser.php
单机版
▪IGV: Integrative Genomics Viewer
•下载：/software/igv/download
试着在不同基因组浏览器中查找人类基因组HG19版本里的IL17A基因
Gray area: 5'UTR (1-45)
TSS: transcription start site
Green area: intron Intron1 (73-1216)
CDS (46-72)Start codon: ATG
5'UTR
3'UTR
Exon1Intron1Location : 6p12
Sequence : Chromosome: 6; NC_000006.11 (52051185..52055436)gene 1..4252
mRNA join(1..72,1217..1419,2669..4252)CDS join(46..72,1217..1419,2669..2906)
Exon2
Intron2Exon3
Location : 6p12
Sequence : Chromosome: 6; NC_000006.11 (52051185..52055436)gene 1..4252
mRNA join(1..72,1217..1419,2669..4252)CDS join(46..72,1217..1419,2669..2906)
Gray area: 3'UTR (2907-4252)
Green area: intron Intron2 (1420-2668)CDS (2669-4252)End codon: TAA
Location : 6p12
Sequence : Chromosome: 6; NC_000006.11 (52051185..52055436)gene 1..4252
mRNA join(1..72,1217..1419,2669..4252)CDS join(46..72,1217..1419,2669..2906)
基于UCSC Genome Browser
Location : 6p12
JBrowser
基于
Sequence : Chromosome: 6; NC_000006.11 (52051185..52055436)
gene 1..4252
mRNA join(1..72,1217..1419,2669..4252)
CDS join(46..72,1217..1419,2669..2906)
Location : 6p12
Sequence : Chromosome: 6; NC_000006.11 (52051185..52055436)
gene 1..4252
mRNA join(1..72,1217..1419,2669..4252)
CDS join(46..72,1217..1419,2669..2906)基于
IGV
Cx3cr1chemokine (C-X3-C) receptor 1 [ Mus musculus ]
Location : 9 F4; 9
Sequence : Chromosome: 9; NC_000075.6 (120048693..120068282, complement)gene 1..19590
mRNA join(1..78,15940..19590)
CDS 15949..17013Gray area: 5'UTR
(15940-15948) in exon2
Green area: Intron1(79-15939)CDS (15949-17013)
Start codon: ATG
End codon: TGA
5'UTR 3'UTR
Exon1Intron1互补链上
Gray area: 3'UTR
(17014-19590) in exon2Exon2。