基因组学、蛋白组学

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1、第三章基因组和基因组学GenomeandGenomics基因（Gene）的概念定义：基因是决定一定功能产物的DNA序列（片断），是遗传的结构和功能单位。功能产物：RNA和蛋白质染色体组（Chromosomeset）每个生殖细胞中的全部染色体称为一个染色体组。人体体细胞内含两个染色体组。基因组（Genome）每个染色体组的DNA构成一个基因组。广义的基因组包括细胞核染色体基因组和细胞质中的线粒体基因组。是一个细胞或一种生物体的整套遗传物质基因组学（Genomics）是指对所有基因进行基因组作图，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析。第一节原核生物基因组原核生物的

2、生命活动可进行基因复制复杂的代谢活动适应环境的变化获取自身所需的能量合成自身生长所需的原料调节自身的酶系统组成及功能调节细胞内某种蛋白质的数量一、原核生物基因组一般特征DNA较小，一般为106~107碱基对基因数目较少，大约为3500个基因通常为一条环状双链DNA（dsDNA）只有一个DNA复制起始点GC含量差异很大，25%~75%之间，可用于推测细菌的种类（一）原核生物的类核结构基因组DNA位于细胞中央的核区，无核膜形成类核结构，中央为RNA和支架蛋白，外围是双链闭环的超螺旋DNA原核基因组类核结构（二）原核生物的操纵子结构是指数个功能上相关联的结构基因串联在

3、一起，连同上游的调控区（包括调节基因、启动子、操纵基因）以及下游的转录终止信号，共同组成的一个基因表达单位。（三）原核生物的结构基因结构基因是连续的，无内含子成分多顺反子结构多数为单拷贝基因，编码rRNA、tRNA的基因为多拷贝结构基因的编码顺序一般不重叠＊基因重叠是指基因组DNA中某些顺序被两个及以上基因所共用（四）具有编码同功酶的基因表达功能相同的产物的一类基因，但基因结构不完全相同。二、质粒质粒（plasmid）指细菌细胞染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状DNA分子（一）质粒的结构及理化性质环状双链超螺旋DNA分子分子量4×106~1×108D

4、可发生构象变化，出现超螺旋、半开环、线状三种构象具有较强的抗切割和抗变性的能力（二）质粒的命名与分类命名：用p代表质粒，后面用两个大写字母代表作者或实验室名称及编号。如pUC118分类：可根据复制机制、功能、转移方式、大小以及对宿主的依赖程度不同进行分类。复制机制严紧型质粒松弛型质粒质粒功能F质粒（性质粒）R质粒（抗药性质粒）Col质粒（大肠杆菌素生长因子）转移方式结合型质粒可移动型质粒自传递型质粒质粒的宿主范围窄宿主谱型质粒广宿主谱型质粒（三）质粒的生物学特性可移动性；自我复制的能力；携带筛选标记（抗药性基因、营养缺陷型基因、抗重金属基因、抗紫外线／X射线抗性

5、基因）；不相容性。pBR322质粒物理图谱三、可移动的DNA序列定义：又称转座因子（tranposableelement）或转座元件。是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立DNA序列。是基因重组的一种方式。分类：可分为三类插入序列转座子可转座的噬菌体（一）插入序列插入序列（insertionsequence，IS）：具有转座能力的简单遗传因子，长度一般小于2kb。IS因子只含有与转座有关的基因与序列。共同特征是在其末端都具有一段反向的重复序列（IR）。（二）转座子转座子（transposons）：　　每个转座子都带有3个基因：一个是编

6、码对氨苄青霉素抗性的β–内酰胺酶(β-lactamase)基因，其它二个是编码与转座作用有关的基因（TnpA和TnpR）。（三）可转座的噬菌体可转座的噬菌体（transposablephage）:是一类温和型噬菌体，如Mu噬菌体。（四）转座子的遗传效应引起突变引入新的基因基因重排第二节病毒基因组病毒的生物学特性结构简单，不能独自复制依赖宿主细胞完成复制完整的病毒颗粒由核酸和蛋白质组成一、病毒基因组特征分子较小，一般为1.5×103~3.6×106，基因数少；每种病毒只含一种核酸（RNA或DNA），可为双链或单链、环状或线性；核酸分正链和负链，与mRNA序列一致的

7、为正链，与mRNA序列互补的为负链；反转录病毒（逆转录病毒）是一类特殊类型的单链正链RNA病毒，含有RNA指导的DNA聚合酶，能使RNA反转录生成DNA。一、病毒基因组特征基因组中有基因重叠现象，能携带较多的遗传信息；有操纵子结构和相关基因丛集；感染真核细胞的病毒基因内部含有内含子；少或无重复序列；基因组中编码序列占90%以上；基因组多为单倍体；含有不规则结构基因病毒基因组结构二、几种典型的病毒基因组SV40病毒基因组：又称为猴猿病毒40，分离于猴肾细胞。双链环状DNA。引起细胞空泡变性或诱发肉瘤。是分子病毒学研究的工具。SV40病毒转录后加工二、几种典型的病毒

8、基因组腺病毒基因组：线状