第5章 目的基因的获得

目的基因的获得

第五章 目的基因的获得

目的基因的获得

第一部分 目的基因 什么是目的基因 目的基因的作用 如何得到目的基因

目的基因的获得

中心法则DNA→RNA→蛋白质 蛋白质

目的基因的获得

结构基因的基本组成 转录启动区 核糖体识别区 编码区 转录终止区

目的基因的获得

1 原核生物基因的组成 启动区 SD区 区 基因编码区 转录终止子和终止因子

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原核生物的基因结构

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1.1 基因编码区

多数以操纵子形式存在， 多数以操纵子形式存在，同类功能基因聚集 同一个启动子 同一个终止子 各基因分别有起译码ATG和终止码 和终止码TAA 各基因分别有起译码 和终止码 基因间存在间隔序列， 基因间存在间隔序列，也有例外

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1.2 核糖体结合位点(SD序列) 核糖体结合位点( 序列 序列)mRNA中起始密码子上游 中起始密码子上游8-13 中起始密码子上游 个核苷酸处有一段富含嘌呤核 苷酸的顺序，它可以与30S亚 苷酸的顺序，它可以与 亚 基中的16S rRNA 3’端富含嘧 基中的 端富含嘧 啶的尾部互补，形成氢键结合， 啶的尾部互补，形成氢键结合， 有助于mRNA的翻译从起始密 有助于 的翻译从起始密 码子处开始，因此也称为核糖 码子处开始，因此也称为核糖 体结合位点。 体结合位点。 1974年由 年由J.Shine和L.Dalgarno 年由 和 发现，故称为SD序列 发现，故称为 序列

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核糖体结合位点( 序列 序列) 核糖体结合位点(SD序列) mRNA上 上 起始密码子ATG上游约 上游约10bp处的序列区 起始密码子 上游约 处的序列区 富含嘌呤 保守序列为5’AGGAGG3’ 保守序列为 与核糖体小亚基的16S rRNA识别、结合 识别、 与核糖体小亚基的 识别 SD序列以及 序列与起始密码子 序列以及SD序列与起始密码子 序列以及 序列与起始密码子AUG之间 之间 的距离决定翻译效率

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1.3 启动子 DNA分子与 分子与RNA聚合酶特异结合的部位，也是转录开始的部位 聚合酶特异结合的部位， 分子与 聚合酶特异结合的部位 转录原点记为+1,其上游记为负值，下游记为正值 负值， 转录原点记为 ，其上游记为负值 下游记为正值

起点 终止子 启动子

上游

下游

目的基因的获得

原核生物的启动子

目的基因的获得

原核生物的核心启动子

-10区(Pribnow box):DNA局部解旋core promoter

-35区(TATA box):RNA聚合酶II的初始识别及结合 部位

原核生物典型的启动子包括三个元件： 区 原核生物典型的启动子包括三个元件：-35区、-10和转 和转 录起点 (startpoint)。 )。

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2 真核生物基因的组成 基因区 转录启动区 转录终止子

目的基因的获得

真核生物基因的基本结构

5’端非编码序列相对较短，通常<100bp 端非编码序列相对较短，通常< 端非编码序列相对较短 3

’端非编码序列相对较长，有时可达1000bp 端非编码序列相对较长，有时可达 端非编码序列相对较长

目的基因的获得

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2.1基因区 基因区 一般单独存在 基因间存在非编码间隔区 基因内部存在内含子 一个基因只有一个起始密码子和终止密 码子

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2.2 真核生物的启动子真核生物有三种类型的RNA聚合酶，每一种都有对应 聚合酶， 真核生物有三种类型的 聚合酶 的启动子。 的启动子。 1. RNA聚合酶 只转录 聚合酶I只转录 聚合酶 只转录rRNA,故只有一种启动子。 ,故只有一种启动子。 2. RNA聚合酶 转录 聚合酶II转录 聚合酶 转录mRNA,其启动子最为复杂； ,其启动子最为复杂； 3. RNA聚合酶 转录 聚合酶III转录 聚合酶 转录tRNA和5S rRNA,其启动子大 和 ， 都是位于转录的DNA序列之内，称为下游启动子。 序列之内， 都是位于转录的 序列之内 称为下游启动子。

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真核生物的RNA聚合酶 聚合酶 真核生物的

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RNA聚合酶 的启动子 聚合酶II的启动子 聚合酶

帽子位点(Cap site): ):即转录起始位点，多数情况下为A,两边多是嘧 ): 啶，A为起点+1(start point)。在转录出20~30nt时，转录体5’端会 连接上N7-甲基鸟苷酸(m7G),结果就成了 Capping m7GpppA/G------70 ±---AUG---(in mRNA)。 2. TATA box:起点的上游25-30bp处，其序列与原核生物的-10区非常相 似。对于RNA聚合酶正确识别DNA起始位点有很大的指导作用。 3. 上游启动子元件(UPE):如CAAT box,位于-75bp左右。它在控制 转录起始频率以及确保有效转录上有重要作用。另外一个上游调控元 件如GC box,位于-90bp附近，核心序列为GGGCGG,一个启动子 中可以有多个拷贝。

目的基因的获得

RNA聚合酶 的启动子 聚合酶II的启动子 聚合酶1-4Kb -70GC island CAAC/T box

-30TATA box

+1Cap site

Enhancer

UPE core promoter Promoter (basic factor)

Cap site:initiation point (+1) ,即转录起始位点， : 多数情况下为A,两边多是嘧啶。在转录出20~ 30nt时，转录体5’端会连接上N7-甲基鸟苷酸 (m7G),结果就成了 Capping m7GpppA/G------70 ±---AUG---(in mRNA)

目的基因的获得

RNA聚合酶 的启动子 聚合酶II的启动子 聚合酶1-4Kb -70GC island CAAC/T box

-30TATA box

+1Cap site

Enhancer

UPE core promoter Promoter (basic factor)

TATA box / Hogness box / Goldberg-Hogness box (-30) Rich AT and rich GC flanked rich GC------T A T A A (T) A A (T)------rich GC 95 87 93 85 63 (37) 83 50 (37)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1lw4.html