最新南京大学分子生物学第21讲
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（2）稀少mRNA（复杂mRNA）：细 胞中占mRNA种类绝大多数（数千 至上万种）的低丰度（大多在10 拷贝以下）的mRNA
四、持家基因和奢侈基因
Nanjing
University （一）确定组织特异活跃基 因数目的方法
1，加性饱和杂交试验
（1）通过饱和杂交试验分 别确定2种不同组织中各自 活跃基因表达的数目
•分离mDNA（能与第一种组织mRNA杂 交的非重复DNA）
•分离无效DNA（不能与第一种组织 mRNA杂交的非重复DNA，null DNA）
（2）过量的第二种组织
Nanjing
杂交 University
mRNA与mDNA的
•确定两种组织共有的基因 （能与第一种组织mRNA杂 交的mDNA ）
Nanjing （3）过量的第二种组织
•如：鸡肝脏mRNA由2.05%的非
Nanjing
University 重复DNA编码（17000个），输 卵管mRNA由1.8%的非重复DNA 编码（ 15000个）
（2）通过饱和杂交试验确定2 种组织中活跃基因表达的总数
•如：鸡肝脏和输卵管的mRNA由 2.4 %的非重复DNA编码
Nanjing （3）确定2种组织各自特异表 University 达及共同表达的基因
•约有10000种
Nanjing 2 ， 奢 侈 基 因 genes) University
(luxury
•约占某一类型细胞总mRNA 的10％
•各 种 类 型 细 胞 中 共 有 约 >10000种
Nanjing 3，持家基因和奢侈基因
University
的表达调控
•两者表达调控机制不同
•基因表达数目是随分化 程度增高而降低的
University
mRNA与无效DNA的杂交
•确定第二种组织不同于第 一种组织的基因（能与第 二种组织mRNA杂交的无效 DNA ）
Nanjing （二）持家基因和奢侈基因
University
1，持家基因（house keeping genes)
•约 占 某 一 类 型 细 胞 总 mRNA 的 90％
（ Nanjing 2）鸡输卵管中各mRNA组分的复
University
杂长度
组分Ⅰ 组分II 组分III
• Rot1/2 • 比例
0.0015 0.04 30
50%
15%
35%
• 实际Rot1/2
0.00075 0.006 10.5
• 复杂长度（nt） 2000
15000 26000000
• mRNA种类
•多种生物有体细胞染色体丢 失现象
•生殖细胞不发生染色体丢失
Nanjing （ 二 ） 马 蛔 虫 的 染 色 体
University
丢失现象
1，染色体特点
•受精卵染色体数：2n=2
•多着丝点
Nanjing 2，不同发育阶段的细
University
胞分裂特点
（1）发育早期细胞分 裂
•一个着丝点行使功能
•如：鸡肝脏特异的mRNA数目为： 17000×（2.4-1.8) / 2.05 ≈5000
•输卵管特异的mRNA数目为： 15000×（2.4-2.05) / 1.8 ≈3000
2，另一种测定不同组织中活性基因
Nanjing University
重叠情况的方法
（1）过量的第一种组织mRNA与非重 复DNA的杂交试验
1
7-8 13000
Nanjing （二）mRNA丰富度的计算
University
1，计算公式
待测mRNA在细胞中的质量 丰富度
待测mRNA的分子量
Nanjing University
2，丰富mRNA和稀少mRNA（复杂 mRNA）
（1）丰富mRNA（优势mRNA）：细 胞中少数几种高丰度（数千至数 万拷贝）的mRNA
Nanjing University
第二节 DNA水平的调控
DNA水平的调控：通过基 Nanjing
University
因丢失、扩增、重排和移 位等方式，从根本上改变 细胞的基因组，消除或变 换某些基因并改变其活性。
一、基因丢失
Nanjing University
（一）染色体缺失与基因活 性去除
2， mRNA复杂长度的计算
待测mRNA的复杂长度 珠蛋白mRNA的复杂长度
待测mRNA的Rot1/2 珠蛋白mRNA的Rot1/2
3 ， 例 子 ： 鸡 输 卵 管 mRNA
Nanjing
University 驱动的动力学杂交试验
（1）对照：鸡卵清蛋白 mRNA
•Rot1/2：0.0008 •长度：2000
Nanjing （2）发育到一定阶段
University
•将来分化为体细胞的细胞染色体 破碎，形成许多小染色体（有的
无着丝点），子代细胞产生染色
体丢失
•将来分化为生殖细胞的细胞无染 色体破碎现象
第九章
真核生物基因表达的调控
Nanjing University
第一节 概述
一、真核生物基因调控的特点
Nanjing University
1，基因及染色体DNA的特点
2，真核生物基因表达有多层次的 调控
（1）DNA水平的调控
（2）转录水平的调控
（3型、发育阶 段和环境的变化而异
二、活跃基因表达数 Nanjing
University
目的估算
1， RNA饱和杂交试验 原理 2，例子
三、基因 Nanjing 表达的不同水平：丰富 Universitmy RNA和稀少mRNA
（一） mRNA复杂度的测定： RNA驱动的动力学杂交试验分 析 1，基本步骤（图9－2）
Nanjing University
南京大学分子生物学第 21讲
Nanjing三、蛋白质合成的自体调控
University
1， RF2对自身mRNA翻译的控制 （1）RF2 mRNA结构 （2）RF2mRNA的翻译
（3）移框窗口
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing 3， H2－rh1转录单元的表
University
达调控（图8－37）
（1） 995bp的可倒位序列
（2） hin基因产物的功 能
三、相变的生物学意义
Nanjing University
四、持家基因和奢侈基因
Nanjing
University （一）确定组织特异活跃基 因数目的方法
1，加性饱和杂交试验
（1）通过饱和杂交试验分 别确定2种不同组织中各自 活跃基因表达的数目
•分离mDNA（能与第一种组织mRNA杂 交的非重复DNA）
•分离无效DNA（不能与第一种组织 mRNA杂交的非重复DNA，null DNA）
（2）过量的第二种组织
Nanjing
杂交 University
mRNA与mDNA的
•确定两种组织共有的基因 （能与第一种组织mRNA杂 交的mDNA ）
Nanjing （3）过量的第二种组织
•如：鸡肝脏mRNA由2.05%的非
Nanjing
University 重复DNA编码（17000个），输 卵管mRNA由1.8%的非重复DNA 编码（ 15000个）
（2）通过饱和杂交试验确定2 种组织中活跃基因表达的总数
•如：鸡肝脏和输卵管的mRNA由 2.4 %的非重复DNA编码
Nanjing （3）确定2种组织各自特异表 University 达及共同表达的基因
•约有10000种
Nanjing 2 ， 奢 侈 基 因 genes) University
(luxury
•约占某一类型细胞总mRNA 的10％
•各 种 类 型 细 胞 中 共 有 约 >10000种
Nanjing 3，持家基因和奢侈基因
University
的表达调控
•两者表达调控机制不同
•基因表达数目是随分化 程度增高而降低的
University
mRNA与无效DNA的杂交
•确定第二种组织不同于第 一种组织的基因（能与第 二种组织mRNA杂交的无效 DNA ）
Nanjing （二）持家基因和奢侈基因
University
1，持家基因（house keeping genes)
•约 占 某 一 类 型 细 胞 总 mRNA 的 90％
（ Nanjing 2）鸡输卵管中各mRNA组分的复
University
杂长度
组分Ⅰ 组分II 组分III
• Rot1/2 • 比例
0.0015 0.04 30
50%
15%
35%
• 实际Rot1/2
0.00075 0.006 10.5
• 复杂长度（nt） 2000
15000 26000000
• mRNA种类
•多种生物有体细胞染色体丢 失现象
•生殖细胞不发生染色体丢失
Nanjing （ 二 ） 马 蛔 虫 的 染 色 体
University
丢失现象
1，染色体特点
•受精卵染色体数：2n=2
•多着丝点
Nanjing 2，不同发育阶段的细
University
胞分裂特点
（1）发育早期细胞分 裂
•一个着丝点行使功能
•如：鸡肝脏特异的mRNA数目为： 17000×（2.4-1.8) / 2.05 ≈5000
•输卵管特异的mRNA数目为： 15000×（2.4-2.05) / 1.8 ≈3000
2，另一种测定不同组织中活性基因
Nanjing University
重叠情况的方法
（1）过量的第一种组织mRNA与非重 复DNA的杂交试验
1
7-8 13000
Nanjing （二）mRNA丰富度的计算
University
1，计算公式
待测mRNA在细胞中的质量 丰富度
待测mRNA的分子量
Nanjing University
2，丰富mRNA和稀少mRNA（复杂 mRNA）
（1）丰富mRNA（优势mRNA）：细 胞中少数几种高丰度（数千至数 万拷贝）的mRNA
Nanjing University
第二节 DNA水平的调控
DNA水平的调控：通过基 Nanjing
University
因丢失、扩增、重排和移 位等方式，从根本上改变 细胞的基因组，消除或变 换某些基因并改变其活性。
一、基因丢失
Nanjing University
（一）染色体缺失与基因活 性去除
2， mRNA复杂长度的计算
待测mRNA的复杂长度 珠蛋白mRNA的复杂长度
待测mRNA的Rot1/2 珠蛋白mRNA的Rot1/2
3 ， 例 子 ： 鸡 输 卵 管 mRNA
Nanjing
University 驱动的动力学杂交试验
（1）对照：鸡卵清蛋白 mRNA
•Rot1/2：0.0008 •长度：2000
Nanjing （2）发育到一定阶段
University
•将来分化为体细胞的细胞染色体 破碎，形成许多小染色体（有的
无着丝点），子代细胞产生染色
体丢失
•将来分化为生殖细胞的细胞无染 色体破碎现象
第九章
真核生物基因表达的调控
Nanjing University
第一节 概述
一、真核生物基因调控的特点
Nanjing University
1，基因及染色体DNA的特点
2，真核生物基因表达有多层次的 调控
（1）DNA水平的调控
（2）转录水平的调控
（3型、发育阶 段和环境的变化而异
二、活跃基因表达数 Nanjing
University
目的估算
1， RNA饱和杂交试验 原理 2，例子
三、基因 Nanjing 表达的不同水平：丰富 Universitmy RNA和稀少mRNA
（一） mRNA复杂度的测定： RNA驱动的动力学杂交试验分 析 1，基本步骤（图9－2）
Nanjing University
南京大学分子生物学第 21讲
Nanjing三、蛋白质合成的自体调控
University
1， RF2对自身mRNA翻译的控制 （1）RF2 mRNA结构 （2）RF2mRNA的翻译
（3）移框窗口
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing University
Nanjing 3， H2－rh1转录单元的表
University
达调控（图8－37）
（1） 995bp的可倒位序列
（2） hin基因产物的功 能
三、相变的生物学意义
Nanjing University