断裂基因是如何进化的,断裂基因的发展历程

2020-11-24 12:59:42 字数 3350 阅读 6070

1楼:匿名用户

真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(splite gene)。1977年麻省理工学院的phillip sharp和冷泉港实验室的richard roberts等发现了断裂基因(splitting gene),使人们对基因结构的认识产生了一次质的飞跃。此工作获1993年诺贝尔生理学与医学奖。

在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基因能够含有若干段编码序列,这些可以编码的序列称为外显子。

在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开,这些间隔序列称为内含子。每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区,有人称其为侧翼序列。在侧翼序列上有一系列调控序列。

现在割裂基因的原始形式是怎样的呢? 目前有两种模型,“内含子占先(introns early)”模型支持内含子总是基因的整体部分。认为基因起始于割裂的结构,没有内含子的基因是在进化过程中丢失的。

“内含子滞后(introns late)”模型认为原始蛋白质编码单位由非割裂的dna 序列组成,内含子是随后插入进去的。

检验这些模型的方法是明确真核和原核基因的区别,是否等同于真核基因中内含子的获得或者原核基因中内含子的丢失。

内含子占先模型表明,基因的镶嵌结构是基因重组从而产生新蛋白质的一种原始方法。试想,早期细胞有许多不同的蛋白质编码区域,其进化的一个方面很可能是不同多肽链单位重新组合和并列,从而产生新的蛋白质。

断裂基因的发展历程

2楼:袁楽

在本世纪70年代以前,人们一直认为遗传物质是双链dna,且dna上排列的基因是连续的。robert和sharp彻底改变了这一观念,他们以dna排列序列同包括人在内的高等动物很接近的腺病毒作为研究对象。结果发现它们的基因在dna上的排列上是由一些不相关的片段隔开,是不连续的。

他们的发现改变了科学家以往对于进化的认识,对于现代生物学的基础研究以及生物进化论具有重要的奠基作用,对于肿瘤以及其他遗传性疾病的医学导向研究亦具有特别重要的意义。

如何理解断裂基因及其意义

3楼:匿名用户

真核生物结构基因,由若干个编码序列和非编码序列互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码序列再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(split gene)。

意义:生物进化缓冲区,提供多种进化方向。

断裂基因的基因结构

4楼:匿名用户

并非全部由编码序列组成,而是在编码序列中间插入了无编码作用的碱基序列。

真核生物的基因组非常复杂,其dna含量远大于原核生物。由于噬菌体基因组很小,同时也编码一些必需的蛋白质,碱基明显不足,使得几乎所有的碱基都参与编码,而且在进化过程中也存在“重叠基因”,用有限的基因编码更多的遗传信息。

相反,真核生物的基因组中含有丰富的dna,它不仅不需要“重叠基因”,而且很多序列不编码,如重复序列、间隔序列 (spacer) 和间插序列(intervening sequence) 即内含子(intron)等,但不编码并不意味着没有功能。其中一些可能不知道,例如重复序列。

间插序列是指基因内部不编码的区域,也称内含子,一些转录被称为转录间隔子(ts),而另一些则被称为非转录间隔子(nt)。内插序列是指基因内的非编码区,也称为内含子,它存在于最初的转录中,但经过处理后会被去除,因此经常不被用作翻译信息。

5楼:手机用户

真核生物的基因组十分复杂,dna的含量也比原核生物的大得多。噬菌体由于基因组很小,但又要编码一些必不可少的蛋白,碱基显然不够用,这样不仅几乎所有的碱基都参加编码,而且在进化中还出现了“重叠基因”,以有限的基因编码更多的遗传信息。真核基因组正好相反,dna十分富余,这样不仅无需“重叠基因”,而且很多序列不编码,如重复序列、间隔序列 (spacer) 和间插序列(intervening sequence) 即内含子(intron)等。

但不编码并不等于没有功能。有的我们可能还不了解,如重复序列。间隔区和间插序列这两个概念是不同的,间隔区是指基因间不编码的部分,有的转录称转录间隔区(ts),有的不转录称为非转录间隔区(nts)。

间插序列是指基因内部不编码的区域,也称内含子,在初始转录本中存在此序列,但在加工后将被切除掉,所以常不作为翻译的信息。间隔区常常含有转录的启动子和其它上游调节序列。有的内含子也可以编码,如成熟酶和内切酶等。

在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基因能够含有若干段编码序列,这些可以编码的序列称为外显子。

在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开,这些间隔序列称为内含子。每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区,有人称其为侧翼序列。在侧翼序列上有一系列调控序列。

重叠基因和断裂基因在生物进化与适应中有何意义

6楼:匿名用户

原核生物进化的经济原则(较小的c值编码较多的基因信息);遗传信息量的估算、突变效应的鉴定、表达调控的理论发展; 丰富和发展了基因的概念

何谓断裂基因( split gene)?何谓重叠基因( overlapping gene)?它们在生物进化与适应上有何意义?

7楼:我在风中百

重叠基因:不同基因共用一段相同的dna序列。

断裂基因:真核生物结构基因,有若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因或间隔基因。

①重叠基因生物学意义:

原核生物进化的经济原则(较小的c值编码较多的基因信息);

遗传信息量的估算、突变效应的鉴定、表达调控的理论发展;

丰富和发展了基因的概念(部分回答 c不等于c)。

②间隔基因的生物学意义:

有利于生物遗传的相对稳定。在突变随机发生的前提下,间隔基因的内含子突变不会承受自然选择压力;

增加变异概率,有利于生物的进化。间隔基因长度的增加在某种程度上与增加了基因内的重组变换概率,这样可形成蛋白结构域的重新组合;

扩大生物体的遗传信息储量。通过改变读码框或利用内含子编码基因,或对内含子以不同方式剪接;

利用内含子进行代谢调节。例:酵母细胞色素b基因内含子ii编码一个成熟酶,利用成熟酶切除未成熟的mrna中的内含子。

为什么说真核生物的基因是断裂基因

8楼:我要去看天空塔

真核生物的基因是由若干个编码序列和非编码序列互相间隔开但又连续镶嵌而成的,去除非编码序列再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。