细菌基因组结构与功能ppt课件

.细菌基因组的结构和功能.细菌染色体基因组结构特征(1)，1。类核仁形成：细菌染色体由一个环状双链DNA分子组成，并相对聚集在一起形成一个相对紧密的区域。类核核膜与细胞质分离，类核核膜的中心部分由核糖核酸和支架蛋白组成，外围是双链闭环脱氧核糖核酸超螺旋，细菌染色体基因组结构特征(二)。2.染色体DNA通常与细胞膜相连：连接点的数量随着细菌的生长和DNA链上不同的生命周期而变化。与DNA复制和转录相关的信号区域优先与细胞膜结合。大肠杆菌模式图。细菌染色体基因组结构特征(三)。3.操纵器结构：结构基因是多顺反子。几个功能相关的结构基因串联连接，并且由相同调节子调节的几个操纵子也可以由一个共同的调节基因调节，即，乳糖操纵子。细菌染色体基因组结构特征(4)，4。结构基因都是单拷贝，rRNA基因是多拷贝，基因组中非编码部分的比例远低于真核细胞基因组，(5)，细菌染色体基因组结构特征(5)，5。无基因重叠现象：在基因组中，编码序列一般不重叠，细菌染色体基因组结构特征(6)，6。同基因：同功酶：例如，在大肠杆菌的基因组中，有两个编码分支酸变位酶的基因，两个编码乙酰乳酸合成酶的基因，以及细菌染色体基因组结构的特征(7)。7.7中具有各种功能的识别区域。DNA分子，如复制起始区(OriC)复制终止区(TerC)转录起始区和转录终止区，这些区域通常具有特殊序列并含有反向重复序列，细菌染色体基因组结构特征(八)，8。终止子：基因或操纵子末端的特殊序列可以终止转录，核糖核酸聚合酶从脱氧核糖核酸链上脱落。强终结者有优点也有缺点。强终止子具有反向重复序列，可形成茎环，随后是多聚体结构。没有终止蛋白的参与，转录终止的弱终止子也可以有反向重复序列，但没有多聚体结构。终止子蛋白的参与是终止转录所必需的，大肠杆菌染色体基因组-1的原核终止子、结构和功能，大肠杆菌基因组包含3500个基因，其中900个左右的基因已被定位，260个基因已被发现具有操纵子结构，8%的序列位于75个具有调控作用的操纵子的已知基因中，大肠杆菌-2染色体基因组的结构和功能。大肠杆菌染色体基因组中已知的大多数基因是编码酶的基因：氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和维生素分解酶：碳和氮化合物。此外，核糖体大小亚单位中50多种蛋白质的基因也已被鉴定。它具有双向复制，但不能同时执行顺时针复制。当逆时针复制被禁止并且逆时针复制被禁止时，顺时针复制被禁止，双向复制，大肠杆菌染色体基因组-4的结构和功能。具有相关功能的基因随机分布在一个操纵子内由一个启动子转录的大多数基因的相对位置，例如控制小分子合成和分解代谢的基因。由大分子合成和组装的基因分布在大肠杆菌基因组的许多部分，而不是集中在一起。例如，与糖酵解酶相关的基因分布在染色体基因组的不同部分。细菌染色体上的基因似乎没有固定的模式，相对位置的变化不会影响它们的功能。大肠杆菌和其他具有相似分类关系的肠道细菌，如志贺氏菌和沙门氏菌等。有相似的基因组结构。伤寒沙门氏菌和大肠杆菌具有几乎相同的基因组结构。与大肠杆菌相比，10%的基因组序列发生了逆转，但它们的基因功能仍然正常。大肠杆菌染色体基因组-5的结构和功能，双向转录：两条DNA链作为模板来指导mRNA合成的可能性几乎相等。在已知转录方向的50个操纵子中，27个操纵子是顺时针转录的，23个操纵子是逆时针转录的。大肠杆菌染色体基因组-6的结构和功能。在大肠杆菌染色体基因组中，在某些特殊情况下，基因都是单拷贝基因。需要基因的多个拷贝来编码大量的基因产物。例如，在含有非常少量乳糖或乳糖衍生物的培养基上，乳糖操纵子的多个拷贝可以充分利用大肠杆菌中的乳糖分子。然而，一旦大肠杆菌被转移到富含乳糖的培养基中，就不需要乳糖操纵子的多个拷贝。相反，由于复制时间长，基因的重复多重拷贝会再次丢失，大肠杆菌染色体基因组-7的结构和功能，每个基因在基因组中的位置可能在一定程度上与其功能的重要性有关。在