医学课件基因结构与基因表达调控.ppt
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1、第第 一一 节节基因与人类基因组计划基因与人类基因组计划Basic Conceptions and Principle(一)(一)原核生物原核生物基因结构特点基因结构特点 蛋白质因子蛋白质因子 操纵子操纵子(operon)机制机制特异特异DNA序列序列编码序列编码序列 启动序列启动序列 操纵序列操纵序列 其他调节序列其他调节序列(promoter)(operator)(二)(二)真核生物真核生物基因结构特点基因结构特点BADNA编码序列编码序列转录起始点转录起始点不不同同真真核核生生物物的的顺顺式式作作用用元元件件中中也也会会发发现现一一些些共共有有序序列列,如如TATA盒盒、CAAT盒盒等等
2、,这这些些共共有有序序列列是是RNA聚聚合合酶酶或或特特异异转转录录因因子子的的结合位点。结合位点。(三)基因表达的方式(三)基因表达的方式按对刺激的反应性,基因表达的方式分为:按对刺激的反应性,基因表达的方式分为:1 1 组成性表达组成性表达某某些些基基因因在在一一个个个个体体的的几几乎乎所所有有细细胞胞中中持持续续表表达达,通通常常被被称称为为管管家家基基因因(housekeeping gene)。无无论论表表达达水水平平高高低低,管管家家基基因因较较少少受受环环境境因因素素影影响响,而而是是在在个个体体各各个个生生长长阶阶段段的的大大多多数数或或几几乎乎全全部部组组织织中中持持续续表表达
3、达,或或变变化化很很小小。区区别别于于其其他他基基因因,这这类类基基因因表表达达被被视视为为组组成成性性基基因因表表达达(constitutive gene expression)。2 2 诱导和阻遏表达诱导和阻遏表达在在在在特特特特定定定定环环环环境境境境信信信信号号号号刺刺刺刺激激激激下下下下,相相相相应应应应的的的的基基基基因因因因被被被被激激激激活活活活,基基基基因因因因表表表表达达达达产产产产物物物物增增增增加加加加,这这这这种种种种基基基基因因因因称称称称为为为为可可可可诱诱诱诱导导导导基因基因基因基因。可可可可诱诱诱诱导导导导基基基基因因因因在在在在特特特特定定定定环环环环境境境
4、境中中中中表表表表达达达达增增增增强强强强的的的的过过过过程程程程,称为称为称为称为诱导诱导诱导诱导(induction)(induction)。如如如如果果果果基基基基因因因因对对对对环环环环境境境境信信信信号号号号应应应应答答答答是是是是被被被被抑抑抑抑制制制制,这这这这种种种种基基基基因因因因是是是是可可可可阻阻阻阻遏遏遏遏基基基基因因因因。可可可可阻阻阻阻遏遏遏遏基基基基因因因因表表表表达达达达产产产产物物物物水水水水平平平平降低的过程称为降低的过程称为降低的过程称为降低的过程称为阻遏阻遏阻遏阻遏(repression)(repression)。在在一一定定机机制制控控制制下下,功功能
5、能上上相相关关的的一一组组基基因因,无无论论其其为为何何种种表表达达方方式式,均均需需协协调调一一致致、共共 同同 表表 达达,即即 为为 协协 调调 表表 达达(coordinate expression),这这 种种 调调 节节 称称 为为 协协 调调 调调 节节(coordinate regulation)。基因组基因组(genome)泛泛指指一一个个有有生生命命体体、病病毒毒或或细细胞胞器器的的全全部部遗遗传传物物质质;在在真真核核生生物物,基基因因组组是是指指一一套套染染色色体(单倍体)体(单倍体)DNA。二、二、基因组基因组基因组学基因组学(genomics)就是发展和应用就是发展
6、和应用DNA制图、测序新技术以制图、测序新技术以及计算机程序,分析生命体(包括人类)全部基及计算机程序,分析生命体(包括人类)全部基因组结构及功能。因组结构及功能。基因组学包括基因组学包括3个不同的亚领域个不同的亚领域结构基因组学结构基因组学(structural genomics)功能基因组学功能基因组学(functional genomics)比较基因组学比较基因组学(comparative genomics)基因组学概念基因组学概念(一)人类基因组分析的主要内容(一)人类基因组分析的主要内容结构基因组学结构基因组学结结构构基基因因组组学学(structural genomics)是是通通
7、过过HGP的实施来完成的。的实施来完成的。HGP的的内内容容就就是是制制作作高高分分辨辨率率的的人人类类遗遗传传图图和和物物理理图图,最最终终完完成成人人类类和和其其它它重重要要模模式式生生物物全全部部基基因因组组DNA序序列列测测定定,因因此此HGP属属于于结结构基因组学范畴。构基因组学范畴。(一)物理制图(一)物理制图(二)遗传制图(二)遗传制图(三)基因组(三)基因组DNA序列测定序列测定(四)创建计算机分析管理系统(四)创建计算机分析管理系统 HGP包括以下研究内容包括以下研究内容HGP主要任务及内容主要任务及内容通过通过HGPHGP获得的广泛基因组信息组成了结构获得的广泛基因组信息组
8、成了结构基因组学的基本内容,是开展功能基因组学的基因组学的基本内容,是开展功能基因组学的研究的基础;同时为详尽研究每一个单基因遗研究的基础;同时为详尽研究每一个单基因遗传病提供传病提供“平台平台”,并将成为复杂的多基因遗,并将成为复杂的多基因遗传病研究的发端。传病研究的发端。功能基因组学功能基因组学完成一个生物体全部基因组测序后即进入完成一个生物体全部基因组测序后即进入后基因组测序阶段后基因组测序阶段详尽分析序列,描详尽分析序列,描述基因组所有基因的功能,包括研究基因述基因组所有基因的功能,包括研究基因的表达及其调控模式,这就是功能基因组的表达及其调控模式,这就是功能基因组学(学(functi
9、onal genomics)。)。1 鉴定鉴定DNA序列中的基因序列中的基因 2 同源搜索设计基因功能同源搜索设计基因功能 3 实验性设计基因功能实验性设计基因功能 4 描述基因表达模式描述基因表达模式 主要具体内容包括以下方面主要具体内容包括以下方面 功能基因组学研究策略及主要内容功能基因组学研究策略及主要内容比较基因组学比较基因组学比较基因组学比较基因组学(comparative genomics)涉及涉及比较不同物种的整个基因组,以便深入理解每比较不同物种的整个基因组,以便深入理解每个基因组的功能和进化关系。个基因组的功能和进化关系。(二)基因组学与医学关系(二)基因组学与医学关系The
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- 医学 课件 基因 结构 表达 调控
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