单一顺序和重复顺序

单一顺序和重复顺序第1页，共38页。优选第节单一顺序和重复顺序第2页，共38页。正向重复：正向重复(directrepeats)又叫顺向重复，这种重复序列的方向是相同的。比如l噬菌体的复制起点中的重复序列以及真核转座因子Ty，copia的两端，插入序列，转座子的两端的宿主序列以及端粒结构等

第3页，共38页。第4页，共38页。反向重复(Invertedrepeats

)：同一个序列的两个拷贝在一个分子中以相反的方向重复，相邻重复组成回文序列。由反方向互补的两个DNA片段组成，两个反转重复序列又叫回文序列(palindromesequence)。呈两侧对称的序列，常存在于插入序列和转座子两端的结构元件中。第5页，共38页。第6页，共38页。第7页，共38页。画上荷花和尚画书临汉字翰林书正反相同第8页，共38页。在高度重复序列中，有一种是反向重复序列，也叫回文结构；长度不等，从几个核苷酸到几百个核苷酸等。第9页，共38页。这种反向重复序列在基因组中很多，据推测可能与基因的复制、转录等调控有关。与DNA结合的蛋白质多以二聚体的形式结合，这时会发现结合位点的DNA多具有回文结构的特点。第10页，共38页。回文结构的意义：1）是限制性内切酶的识别位点。2）具有调节基因的表达作用,如色氨酸操纵子的前的弱化子。3）转录终止时的识别结构。4）有利于稳定RNA的结构和行使功能。5）基因工程中DNA序列的方便操作。第11页，共38页。三.

轻度重复顺序和中度重复顺序轻度重复顺序在基因组中含有2-10拷贝，酵母tRNA基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。中度重复顺序长约300bp基因组中约有10-几千个拷贝的顺序如rRNA和tRNA基因tRNA基因一般都分布于基因组中，而rRNA常集中分布于核仁形成区。

第12页，共38页。第13页，共38页。第14页，共38页。第15页，共38页。第16页，共38页。四Alu家族

长约300bp；Alu顺序也称为短的分散因子（shortinterspersedelements,SINEs）。由RNA多聚酶III转录的。在基因组中30万个拷贝；在170bp处有一AluI的酶切位点；由两个130bp的串联重复顺序组成；在二聚体的右半部有31bp插入序列，此插入顺序来自7SLRNA。Alu顺序有何应用价值？

第17页，共38页。在人基因组中Alu基因家族是一个中等重复序列，长度在300bp左右，单倍体基因组中有30万份，分散在各染色体上。在170bp处有一个限制性酶切位点Alu。基因组中平均每5kb出现一次Alu序列，因此在基因的内含子以及基因附近的序列中有许多。第18页，共38页。Alu家族的每一个成员都很相似，由130bp的串联重复组成，常见的是二聚体形式，在右半部分的中部有一个31bp的无关序列插在中间。这个插入序列（IS）来自7SL（是信号识别蛋白SRP的一个成分）。31bpIS第19页，共38页。Alu家族的广泛存在说明其可能具有某种功能，但是目前还不十分了解。第20页，共38页。在小鼠体中有一种和Alu序列同源的序列叫做B1家族，约有5万个成员。重复单位为130bp，相当于Alu序列的一个单体，和Alu序列的同源性为70%-80%。第21页，共38页。KpnⅠ家族是中度重复顺序中仅次于Alu家族的第二大家族。用限制性内切酶KpnⅠ消化人类及其它灵长类动物的DNA，在电泳谱上可以看到4个不同长度的片段，分别为1.2,1.5,1.8和1.9kb，这就是所谓的KpnⅠ家族。KpnⅠ家族成员顺序比Alu家族更长（如人KpnⅠ顺序长6.4kb），而且更加不均一，呈散在分布，属于中度重复顺序的长分散序列。KpnⅠ家族的拷贝数约为3000－4800个，占人体基因组的1％。第22页，共38页。Hinf家族：这一家族以319bp长度的串联重复存在于人体基因组中。用限制性内切酶HinfⅠ消化人体DNA，可以分离到这一片段。Hinf家族在单位基因组内约有50－100个拷贝，分散在不同的区域。319bp单位可以再分成两个亚单位，分别为172bp和147bp,它们之间有70%的同源性。第23页，共38页。五.高度重复顺序

卫星DNA(satelliteDNA)隐蔽卫星DNA(crypticsatellite)自私DNA（selfishDNA）伊甸园DNA(GardenofEdenDNA）小卫星(minisatellite)重复序列可变数（variablenumbertandemrepeatVNTRs）DNA指纹（DNAfingerprints）

第24页，共38页。高度重复是一种简单的重复序列，有的重复单位不超过6bp，但是重复的次数可以达到几十万次之多，故称为高度重复序列，也叫做卫星DNA。第25页，共38页。卫星DNA：是高等真核生物基因组重复程度最高的成分，由非常短的串联多次重复DNA序列组成，一般占基因组的10%-30%。因为其序列复杂性不高，所以有时称为简单序列DNA；卫星DNA以大的基因簇分布（100-3000kb），常位于异染色质的着丝粒，可能在染色体的功能中起作用。第26页，共38页。有一些比较复杂的卫星DNA据推测可能是从简单的短序列重复发展变化而来的。第27页，共38页。一般这些序列中的GC含量与其他的主体DNA不同（例如小鼠中为30%，低于其主体DNA的42%GC含量）。所以在进行氯化铯密度梯度超离心时，这些DNA由于密度小，会与主体的DNA带分开而出现在上面，所以称为卫星DNA。第28页，共38页。也有的卫星DNA密度比主体DNA密度大，出现在主体DNA的下面。隐秘的卫星DNA是指与主体DNA的密度类似，使用氯化铯密度梯度超离心不能分开的高度重复序列，但是可以通过其他的方法将其分离出来。第29页，共38页。人们开始时认为这些高度重复的DNA序列没有什么功能。近来发现与DNA复制、基因表达的调节、基因的转位、减数分裂时染色体的配对等过程有重要关系。第30页，共38页。等位小卫星DNA是指小卫星中含有的重复序列数目相同；反之，不等位小卫星DNA是指小卫星中含有的重复序列数目不同。第31页，共38页。卫星DNA：基本单位长度171bp小卫星DNA：基本单位长度15-65bp微卫星DNA：基本单位长度2-8bp卫星小卫星微卫星DNA之间的基本差异第32页，共38页。人类VNTRs的第一个探针

1985年由AlecJeffries制备在肌红蛋白基因的第一个内含子中分离出132bp的重复顺序内含4个长33bp的重复单位内有13bp为核心顺序（GGAGGTGGGCAGG）第33页，共38页。第34页，