遺傳學(xué)Tel:68915957-8001E-mail:第三章基因的概念與結(jié)構(gòu)第一節(jié)基因的概念的演變（一）魏斯曼的種質(zhì)連續(xù)論：在胚胎發(fā)育的早期生殖細(xì)胞就與體細(xì)胞分離，只有生殖細(xì)胞才有一條代代相傳的連續(xù)路線。他理論的特點(diǎn)：必須在細(xì)胞和個(gè)體水平上理解遺傳，成體身上發(fā)生的事不能遺傳后代。

魏斯曼屏障：獲得的形狀不可能遺傳。（四）20世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)突變基因的內(nèi)部可以通過(guò)重組而形成野生型基因，因而確定基因不是重組的最小單位。1957年本則爾（S.Benzer)以T4噬菌體為材料進(jìn)行研究，提出順?lè)醋樱╟istron）的概念。Thearrangementofgeneticmarkersincisandtransheterozygotes.S.Benzer將三位一體的基因概念改成順?lè)醋印⑼蛔冏樱╩uton)、重組子（recon)三個(gè)概念：突變子：突變的最小單位基因重組子：交換的最小單位順?lè)醋樱汗δ軉挝换蚧蚴且粋€(gè)功能單位，基因內(nèi)部可突變和重組。一個(gè)基因就是一個(gè)順?lè)醋?。野生型和突變型非等位基因之間的相互作用多因一效和一因多效復(fù)等位基因（multiplealleles）操縱子與超基因(operon&supergene)斷裂基因（interruptedgene）重疊基因(overlappinggene)第二節(jié)基因的結(jié)構(gòu)和種類一.野生型和突變型野生型：指等位基因中能產(chǎn)生有功能的蛋白質(zhì)突變型：一般是喪失功能型，產(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)或不能產(chǎn)生蛋白質(zhì)。所以野生型對(duì)突變型一般是顯性的。1.基因互作（MutualActionofGenes，Geneinteraction）：非等位基因間相互作用產(chǎn)生新的性狀。例：雞冠的遺傳：玫瑰冠X豌豆冠RRpprrPP胡桃冠RrPp胡桃冠玫瑰冠豌豆冠單冠R-P-R-pprrP-rrpp9:3:3:1二.非等位基因之間的相互作用：2.不同基因座的基因可能影響或決定同一性狀。當(dāng)兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合狀態(tài)時(shí)，共同決定一種性狀的出現(xiàn)。當(dāng)只有一對(duì)基因有純合顯性或雜合顯性時(shí)，則表現(xiàn)為另一種性狀。這些非等位基因稱為互補(bǔ)基因（complementarygene)。9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb顯性:隱性=9:7

ABAbaBabABAABBAABbAaBBAaBbAbAABbAAbbAaBbAabbaBAaBBAaBbaaBBaaBbabAaBbAabbAaBbaabb設(shè)兩對(duì)基因的雜合體：AaBb×AaBb

例：香豌豆：P白花CCpp

白花ccPPF1紫花CcPpF29紫花(C_P_)：7白花(3C_pp+3ccP_+1ccpp)4.重疊作用不同對(duì)基因互作時(shí)，不同的顯性基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生相同的影響，F(xiàn)2產(chǎn)生15：1的比例：9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb顯性：隱性=15：15.上位效應(yīng)（epistasis)一對(duì)基因可以掩蓋另一對(duì)非等位基因的顯性效應(yīng)的現(xiàn)象。上位性：兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因共同對(duì)一對(duì)性狀發(fā)生作用，其中一對(duì)基因?qū)α硪粚?duì)基因的表現(xiàn)有遮蓋作用。下位性：后者被前者所遮蓋。（1）顯性上位作用上位顯性基因：起遮蓋作用的基因如果是顯性基因，則：9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb12:3：1（2）隱性上位作用在兩對(duì)互作的基因中，其中一對(duì)隱性基因?qū)α硪粚?duì)基因起上位性作用：9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb9：3：4隱性上位效應(yīng)舉例：P黑色×白化BBCC↓bbccF1黑色BbCc↓F2黑色棕色白化白化B_C_B_cc(bbC_bbcc)9:3:4小鼠毛色的隱性上位效應(yīng)6.在兩對(duì)獨(dú)立基因中，其中一對(duì)顯性基因，本身并不控制性狀的表現(xiàn)，但對(duì)另一對(duì)基因的表現(xiàn)有抑制作用，稱為抑制基因（inhibitor)。如下面A對(duì)B的抑制:9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb顯性：隱性=3：13兩對(duì)基因互作的模式圖虛線表示合并的表現(xiàn)型，圓圈里數(shù)字表示各種比數(shù)字基因內(nèi)互作：同一位點(diǎn)上的等位基因的相互作用—顯性、不完全顯性、隱性?；蜷g相互作用：不同位點(diǎn)非等位基因相互作用--上位性、下位性……基因相互作用復(fù)等位基因?qū)嵗貉瓦z傳學(xué)1667年法國(guó)Denys首次把羊血輸給病人。1818年英國(guó)Blundell首次人之間輸血。1900年奧地利Landsteiner發(fā)現(xiàn)了ABO血型系統(tǒng)1926年奧地利Landsteiner發(fā)現(xiàn)了MN血型系統(tǒng)1927年奧地利Landsteiner發(fā)現(xiàn)了P血型1939年奧地利Landsteiner發(fā)現(xiàn)了Rh血型1930年：Landsteiner獲諾貝爾獎(jiǎng)ABO血型系統(tǒng)的抗原與抗體A抗原A抗體B抗原B抗體A血型＋－－＋B血型－＋＋－AB血型＋－＋－O血型－＋－＋ABO血型的遺傳特例ABOA

OAB（？）孟買血型

ABO血型系統(tǒng)遺傳方式前體H物質(zhì)Ａ抗原B抗原無(wú)抗原

雙親血型基因型：HhAoXHhBo子女血型基因型：hhBoXHHAo

HhAB

A，B抗原的生物合成：ABO抗原的前體是H抗原。A基因編碼N-乙酰半乳糖轉(zhuǎn)移酶，能把H抗原轉(zhuǎn)化成A抗原，B基因編碼半乳糖轉(zhuǎn)移酶，能把H抗原轉(zhuǎn)化成B抗原。O基因是突變的A基因（少一個(gè)核苷酸），不能編碼有活性的酶。ABO血型系統(tǒng)遺傳方式特例：臨床中發(fā)現(xiàn)有一位病人在驗(yàn)血中確定為B血型，在接受O型血的輸血后，引起凝血反應(yīng)。在對(duì)供血者血液重新檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，其血細(xì)胞在與抗A血清反應(yīng)時(shí)，初時(shí)無(wú)反應(yīng)，2個(gè)小時(shí)后呈凝集反應(yīng)。所以確定供血者為A型，而不是O型。血型的表型改變病人住院時(shí)檢測(cè)為B血型－－－出院以后為O型。原因:消化道E.coliK12感染,產(chǎn)生類B抗原物質(zhì)。ABO血型的異常遺傳現(xiàn)象有一AB血型男子與O血型女子結(jié)婚，生了一個(gè)O型孩子和一個(gè)AB型的孩子，分析其原因。

解釋：9q34同源染色體不等交換。ABO血型基因的進(jìn)化史：A基因是最古老的基因，O基因和B基因都是由A基因先后突變來(lái)的。通過(guò)計(jì)算可知，這個(gè)變化發(fā)生于幾百萬(wàn)年前。也就是說(shuō)，人類祖先一開(kāi)始就已經(jīng)有了三種血型基因、四種血型了。目前已發(fā)現(xiàn)14種A基因（以A1，A2……表示），14種B基因和8種O基因。關(guān)于血型的誤用：

1910年，海德堡大學(xué)醫(yī)生范頓根聲稱純種歐洲人的血型是A型，純種亞洲人的血型是B型，或者說(shuō)，那些B型血的

歐洲人不是純種歐洲人。兩位波蘭研究者將人類劃分成了三個(gè)人種：A型占多數(shù)的歐洲人，B型占多數(shù)的亞－非人，和過(guò)渡型。他們并描繪了一幅人類進(jìn)化的圖景：人類的祖先原先都只有O型血，之后分化出了A型和B型兩個(gè)不同的人種。1930年在給蘭特斯坦納頒發(fā)諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)主席：“蘭特斯坦納的發(fā)現(xiàn)為研究一個(gè)民族的種族純潔程度的決定性開(kāi)創(chuàng)了新的領(lǐng)域?！?/p>

……ABO血型的新生兒溶血癥O血型的母親懷有A，B，AB型血型的胎兒，在母親胎盤(pán)異常情況下，臨產(chǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)母親的抗體進(jìn)入新生兒血液中，與嬰兒的抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)，造成嬰兒溶血。Rh血型的遺傳機(jī)制恒河猴紅細(xì)胞（Rhesusmonkeys抗原）免疫家兔兔抗猴血清檢測(cè)人紅細(xì)胞。85％產(chǎn)生凝集反應(yīng)15％無(wú)凝集反應(yīng)定名恒河猴紅細(xì)胞抗原為Rh抗原。Rh血型的新生兒溶血癥Rh陽(yáng)性血型的紅細(xì)胞帶有Rh抗原，無(wú)抗體。Rh陰性血型的紅細(xì)胞沒(méi)有Rh抗原，一般情況也沒(méi)有抗體。Rh陰性血型的母親懷有Rh陽(yáng)性血型的胎兒，在母親胎盤(pán)異常情況下，臨產(chǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)母親的抗體進(jìn)入新生兒血液中，與嬰兒的抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)，造成嬰兒溶血。人類白細(xì)胞抗原（humanleucocyteantigen，HLA）異體移植的免疫作用：抗宿主反應(yīng)：受體抗原－供體抗體排斥反應(yīng)：受體抗體－供體抗原主要組織相容性抗原系統(tǒng)（majorhistocompatibilityantigensystem）主要組織相容性復(fù)合體基因（majorhistocompatibilitycomplexgene,MHC）HLA的遺傳機(jī)制主要組織相容性抗原按免疫性分為三類：第一類：移植抗原（transplantationantigen）,位于T淋巴細(xì)胞上，編碼基因?yàn)椋篐LA——A，B，Ｃ第二類：免疫反應(yīng)的信息傳遞抗原。編碼基因?yàn)椋篐LA——DR，DQ，DP第三類：補(bǔ)體蛋白，與抗原－抗體復(fù)合物作用。編碼基因?yàn)椋篐LA——C2，C4，Bf

白細(xì)胞抗原的基因HLA-AHLA-BHLA-CHLA-DRHLA-DQHLA-DPA1B5Cw1DR1DQ1DPw1A2B7Cw2DR2DQ2DPw2A3B8Cw3DR3DQ3DPw3A9B12Cw4DR4…..DPw4A11B13Cw5DR5…..Aw19B14Cw6DRw6Aw33Bw22Cw7DR7Aw36Bw59Cw8DRw8…..…..…..…...55種212種51種122種白細(xì)胞抗原基因連鎖圖HLA：6p21-23.DPDQDRC4C2BCA70411232125155第II類第三類第一類一組功能相近，緊密連鎖的基因，稱為超基因（Supergene）。同一條染色體上的基因組成被稱為單倍型（haplotype）白細(xì)胞抗原的基因分布HLA-A白人黑人黃種人A10.150.03/A20.260.150.30A30.120.070.01A110.060.010.25A250.02//白人抗原Aw43/0.01/南非黑人抗原Aw36/0.02/黑人人抗原

白細(xì)胞抗原的基因分布HLA-B白人黑人黃種人

Bw40.410.410.35B70.090.090.02B130.030.010.03B380.03/0.02Bw450.040.04/Bw46//0.05黃種人抗原

白細(xì)胞抗原的基因分布強(qiáng)關(guān)聯(lián)：連鎖基因?qū)嶋H出現(xiàn)的頻率的大于理論頻率的現(xiàn)象A26B38A2Bw46猶太人單倍型黃種人單倍型Bw45在黃種人中極少，在美洲的印第安人，愛(ài)斯基摩人等人群中，該抗原也極少，推測(cè)與種族的起源有關(guān)。白細(xì)胞抗原與人類疾病B27抗原與強(qiáng)直性脊椎炎強(qiáng)關(guān)聯(lián)?；颊咧?0％以上都是B27抗原。如果一個(gè)人有，50％的可能是強(qiáng)直性脊椎炎，檢查他的白細(xì)胞抗原，有B27抗原，他的患病的機(jī)會(huì)就大大增高。反之，則減少有病的可能性。白細(xì)胞抗原的單倍型分析父抗原：A2，A11，B13，Bw46母抗原：A3，A9，B5，B7子1抗原：A2A3B7Bw46子2抗原：A11A9B5B13子3抗原：A2A9B5Bw46子4抗原：A3A11B7B13子5抗原：A3A11B7Bw46MN血型的遺傳分析人群中存在著MN血型系統(tǒng)，受M和N兩個(gè)基因控制，并顯性。

MNMMMMNNMNNNXg血型的遺傳分析Xg抗原是目前發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)與性別有關(guān)的抗原基因:Xga有Xg抗原Xg無(wú)Xg抗原Xga對(duì)Xg顯性

Xg血型的遺傳分析Xg抗原

Xga五.操縱子與多基因家族（一）操縱子（operon)1961年F.Jacob和J.Monod提出大腸桿菌的乳糖操縱子模型。指出基因不僅是傳遞遺傳信息的載體，一些基因有調(diào)控其他基因表達(dá)活性的功能。大腸桿菌的乳糖降解代謝途徑：Monod等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大腸桿菌生長(zhǎng)在含有乳糖的培養(yǎng)基上時(shí)，乳糖代謝酶濃度急劇增加；當(dāng)培養(yǎng)基中沒(méi)有乳糖時(shí)，乳糖代謝基因不表達(dá)，乳糖代謝酶合成停止。乳糖β-半乳糖苷酶(Z)+β

–半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶(A)乙酰半乳糖乙酰輔酶A輔酶Aβ

–半乳糖苷透過(guò)酶(Y)大腸桿菌乳糖操縱子是一個(gè)完整的基因調(diào)控單元，由結(jié)構(gòu)基因，啟動(dòng)子，操縱基因和調(diào)節(jié)基因等組成。結(jié)構(gòu)基因有三個(gè)基因順序排列：β-半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶（Z），透性酶（Y），硫半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶（A）。三個(gè)基因共用一個(gè)啟動(dòng)子。操縱基因位于啟動(dòng)子和三個(gè)結(jié)構(gòu)基因之間。調(diào)節(jié)基因操縱子Lac阻遏物β－半乳糖苷酶β－半乳糖苷透性酶β－半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶E.Coli誘導(dǎo)型Lac操縱子結(jié)構(gòu)模型基因長(zhǎng)度PI:i基因啟動(dòng)子genei：調(diào)節(jié)基因P：結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子geneZ,Y,A：結(jié)構(gòu)基因O：操縱單元誘導(dǎo)物的加入和去除對(duì)lacmRNA

的影響乳糖操縱子的正調(diào)控除了阻遏蛋白能抑制lac操縱元轉(zhuǎn)錄外，其它因子也能有效地抑制lacmRNA轉(zhuǎn)錄，這個(gè)因子的活性與葡萄糖有關(guān)：→葡萄糖抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性→腺苷酸環(huán)化酶催化ATP前體→cAMP→cAMP+代謝激活蛋白(CAP)→cAMP-CAP復(fù)合物，作為操縱元的正調(diào)控因子。

→當(dāng)cAMP-CAP復(fù)合物的二聚體插入到lac啟動(dòng)子區(qū)域特異核苷酸序列時(shí)，使啟動(dòng)子DNA彎曲形成新的構(gòu)型，RNA聚合酶與這種DNA新構(gòu)型的結(jié)合更加牢固，因而轉(zhuǎn)錄效率更高。→在有葡萄糖存在時(shí)，不能形成cAMP，也就沒(méi)有操縱元的正調(diào)控因子cAMP-CAP復(fù)合物，因此基因不表達(dá)。擴(kuò)展：原核生物的基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控原核生物基因表達(dá)的調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平。當(dāng)需要某一特定基因產(chǎn)物時(shí)，合成這種mRNA。當(dāng)不需要這種產(chǎn)物時(shí)，mRNA轉(zhuǎn)錄受到抑制。正調(diào)控：是經(jīng)誘導(dǎo)物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制，即誘導(dǎo)物與另一蛋白質(zhì)結(jié)合形成一種激活子復(fù)合物，與基因啟動(dòng)子DNA序列結(jié)合，激活基因起始轉(zhuǎn)錄。負(fù)調(diào)控：阻遏物阻止轉(zhuǎn)錄過(guò)程的調(diào)控，即阻遏物與DNA分子結(jié)合，阻礙RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄，使基因處于關(guān)閉狀態(tài)。只有當(dāng)阻遏物被除去之后，轉(zhuǎn)錄才能起動(dòng)，產(chǎn)生mRNA分子。原核生物中基因表達(dá)以負(fù)調(diào)控為主。真核生物中則主要是正調(diào)控機(jī)制。（二）多基因家族（multigenefamily）由某一祖先基因經(jīng)過(guò)多次重復(fù)和（或）突變所產(chǎn)生的一組基因，它們?cè)谛蛄猩现挥形⑿〉牟顒e，并行使相同或相關(guān)的功能。可分為兩種類型，一種類型是基因家族的各個(gè)成員具有幾乎相同的堿基順序，串聯(lián)排列集中在一條染色體上，稱為基因簇（genecluster）；另一類型是一個(gè)基因家族的成員可分為若干群，分別成簇地分布在不同的染色體上。在多基因家族之上還可以有基因超家族（superfamily)。人類珠蛋白基因家族（三）假基因假基因（pseudogene）:多基因家族成員中與某些有功能的基因結(jié)構(gòu)相似而不能表達(dá)出基因產(chǎn)物的序列。起因：（1）有功能的基因因突變而失去功能。（2）逆轉(zhuǎn)錄cDNA的插入。這樣形成的假基因不含內(nèi)含子和與啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄有關(guān)的側(cè)翼DNA序列，但在5’端有mRNA特有的多聚腺苷酸序列。

六.斷裂基因（interruptedgene)

（一）外顯子和內(nèi)含子絕大多數(shù)真核生物編碼蛋白質(zhì)的基因?yàn)閿嗔鸦颍╯plitgene），即結(jié)構(gòu)基因是不連續(xù)排列的，中間被不編碼的插入序列隔開(kāi)。編碼序列稱為外顯子（exon），編碼序列中間的插入序列稱為內(nèi)含子（intron），也稱間隔序列（interveningsequence，IVS）。每個(gè)結(jié)構(gòu)基因在第一個(gè)和最后一個(gè)外顯子的外側(cè)，都有一段不被轉(zhuǎn)錄的非編碼區(qū)，稱側(cè)翼序列（flankingsequence），它對(duì)基因的有效表達(dá)起著調(diào)控作用。內(nèi)含子與外顯子DNA上的基因排列核內(nèi)不均一RNA（heterogenousnuclearRNA,hnRNA）：平均分子長(zhǎng)度為8-10Kb(2Kb~14Kb)左右。比mRNA的平均長(zhǎng)度（1.8-2Kb）要大4-5倍。hnRNA僅有總量的1/2轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，其余的都在核內(nèi)被降解掉。hnRNA是mRNA的前體，證據(jù)是：(1)hnRNA和mRNA有相同的序列；(2)hnRNA在體外能作為模板翻譯蛋白；(3)兩者5′端都有帽子結(jié)構(gòu)；(4)二者為相同的聚合酶所合成；(5)兩者的3′端都有多聚腺苷有尾巴。

剪接位點(diǎn)

intron

NNA64G73G100T100A68A68G84T63···TACTAAC···C65A100G100NND分支點(diǎn)AGT－AG法則

外顯子與內(nèi)含子接頭：內(nèi)含子的5′端堿基順序總是以GT開(kāi)始，3′端堿基順序則以AG結(jié)束，為一段高度保守序列。這種接頭形式稱為GT-AG法則，為hnRNA剪接加工的信號(hào)。通過(guò)該信號(hào)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)含子的剪切和外顯子的拼接。分枝點(diǎn)順序：為PyNPyPuAPy，其中A為百分之百的保守，且具有2′-OH。(二）RNA剪接（RNAsplicing)所有內(nèi)含子都通過(guò)轉(zhuǎn)酯作用實(shí)現(xiàn)剪接?？勺兗艚樱╝lternative

splicing）1．I類類含子的剪接Cech等1981年用四膜蟲(chóng)分離得到了35S的前體rRNA，它含有一個(gè)長(zhǎng)413bp的內(nèi)含子。此35SrRNA要加入一價(jià)或二價(jià)陽(yáng)離子及GTP就可以在體外釋放出413b的線性的內(nèi)含子，若繼續(xù)保溫，那么線形內(nèi)含子又可形成環(huán)狀的RNA。說(shuō)明35SRNA在GTP的作用下可以自我剪接。(三)內(nèi)含子的類型和剪接機(jī)制

第I類內(nèi)含子的自我拼接的第一步反應(yīng)是鳥(niǎo)苷對(duì)位于內(nèi)含子5ˊ端的外顯子和內(nèi)含子之間的3ˊ,5ˊ-磷酸二酯鍵進(jìn)行親核攻擊。游離的鳥(niǎo)苷的3ˊ羥基起著一個(gè)親核體的作用，結(jié)果與內(nèi)含子中的5ˊ核苷酸形成一個(gè)新的3ˊ,5ˊ-磷酸二酯鍵，釋放出上游的外顯子。在第二次轉(zhuǎn)酯基反應(yīng)中，上游外顯子的3ˊ羥基作為一個(gè)親核體攻擊位于內(nèi)含子－外顯子交界處的3ˊ,5ˊ-磷酸二酯鍵。結(jié)果切去內(nèi)含子序列，同時(shí)通過(guò)3ˊ,5ˊ-磷酸二酯鍵將兩個(gè)外顯子共價(jià)連接。第I類內(nèi)含子的自我拼接是借助于外部的一個(gè)鳥(niǎo)苷催化的。2.Ⅱ類內(nèi)含子的剪接第II類內(nèi)含子自我拼接是借助于內(nèi)部的一個(gè)腺苷酸催化的。1）無(wú)需鳥(niǎo)苷的輔助，但需鎂離子的存在。2）分枝點(diǎn)A的2′-OH對(duì)5′端交界處的磷酸二酯鍵發(fā)動(dòng)親核進(jìn)攻，導(dǎo)致腺苷酸和內(nèi)含子中的5ˊ核苷酸之間形成一個(gè)不常見(jiàn)的2ˊ,5ˊ-磷酸二酯鍵。產(chǎn)生了套索（lariat）結(jié)構(gòu)；3）切下的外顯子1其3′-OH繼續(xù)對(duì)內(nèi)含子3′端的交界序列進(jìn)行親核進(jìn)攻，同時(shí)釋放出套索狀的內(nèi)含子。通過(guò)自我拼接除去第II類內(nèi)含子的反應(yīng)過(guò)程hnRNA拼接需要一個(gè)snRNP拼接復(fù)合物

這一反應(yīng)類似于第II類拼接：第一步反應(yīng)導(dǎo)致套索結(jié)構(gòu)的形成，然后經(jīng)第二步轉(zhuǎn)酯基反應(yīng)將5ˊ和3ˊ外顯子連接起來(lái)，并釋放出內(nèi)含子。與自我拼接的區(qū)別是hnRNA拼接依賴于核內(nèi)小核糖核蛋白（smallnuclearnucleoproteins，snRNP），snRNP是由核內(nèi)小RNA（smallnuclearRNA,snRNA）和相關(guān)蛋白組成的。存在5種snRNP：U1snRNP，U2snRNP，U5snRNP和U4-U6snRNP，它們與內(nèi)含子形成剪接復(fù)合體（spliceosome）。3.核mRNA的剪接剪接體（spliceosome)由蛋白質(zhì)和核內(nèi)小RNA構(gòu)成。剪接的過(guò)程是5’位置切割套馬索形成3’位置切割外顯子連接。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）邊界順序:符合GU-AG法則。2）分枝點(diǎn)順序：為Py80NPy87Pu75APy95其中A為百分之百的保守，且具有2′-OH。3）內(nèi)含子5′端有一保守序列可以和U1snRNA的5′端的保守順序互補(bǔ)。剪接需剪接因子的作用：snRNPs：U1,U2,U5和U4/U6。剪接因子snRNPs：U1,U2,U5和U4/U6。

順式剪接（cis-splicing）：同一RNA分子序列的剪接。

反式剪接（trans-splicing）：不同RNA分子外顯子之間的剪接?？稍隗w外實(shí)現(xiàn)。一般需在內(nèi)含子中引入互補(bǔ)序列。反式剪接較典型的例子是：1）錐蟲(chóng)表面糖蛋白基因VSG(variablesurfaceglycoprotein)。2）線蟲(chóng)的肌動(dòng)蛋白基因（actingenes）。3）衣藻（chlamydomonas）葉綠體DNA中含有的psa基因。4.反式剪接反應(yīng)（四）自我剪接內(nèi)含子與核酶核酶是個(gè)位置特異的核酸內(nèi)切酶在研究RNA催化的四膜蟲(chóng)rRNA內(nèi)含子的切除反應(yīng)的過(guò)程中，Cech和他的合作者發(fā)現(xiàn)，這個(gè)RNA非常類似于酶，因?yàn)樗杉铀俎D(zhuǎn)酯基速率，而且特異性高。他們發(fā)現(xiàn)，稱之L-19IVS（間插序列）的rRNA內(nèi)含子序列能夠象一個(gè)真正的酶那樣促進(jìn)寡核苷酸底物之間的多核苷酸基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在這個(gè)反應(yīng)中，核苷酸被除去或加到寡核苷酸底物上，米氏動(dòng)力學(xué)參數(shù)Km＝42M，kcat＝2/min。盡管這個(gè)反應(yīng)的速率比大多數(shù)的蛋白酶催化的反應(yīng)的速率低，但使催化速率提高了1010。根據(jù)這些特性，具有催化功能的RNA分子稱為核酶（ribozymes）。

人工合成的核酶已經(jīng)出現(xiàn)，其作用象位點(diǎn)特異的內(nèi)切酶。這些RNA酶含有一個(gè)起著催化部位作用的大約20個(gè)核苷酸序列和與靶RNA底物互補(bǔ)的側(cè)翼序列。有一種在類植物病毒中發(fā)現(xiàn)核酶，因其二級(jí)結(jié)構(gòu)象錘頭，所以稱為錘頭核酶（hammerheadribozyme）。錘頭核酶的實(shí)驗(yàn)分析已經(jīng)揭示了核酶和底物中特異切割部位序列和需要的核苷酸殘基。

重疊基因：指同一段DNA的編碼順序，由于閱讀框架(ORF)的不同或終止早晚的不同，同時(shí)編碼兩個(gè)或兩個(gè)以上多肽鏈的現(xiàn)象。重疊基因是基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)不同，但是共用同一段DNA序列或幾個(gè)核苷酸的不同基因。七.重疊基因（overlappinggene)賞花歸去馬如飛，去馬如飛酒力微，

酒力微醒時(shí)已暮，醒時(shí)已暮賞花歸。---蘇東波

1977年Sanger測(cè)定X174Phage。有5386Nt

11基因，3個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，由3個(gè)啟動(dòng)子（pA,pB,pD）啟動(dòng)。

5386Nt最多能編碼1795個(gè)氨基酸，若每個(gè)氨基酸的平均分子量為110，則總的蛋白質(zhì)分子量為197,000Da，但實(shí)際蛋白質(zhì)總分子量卻為262,000D。

將全部DNA順序和蛋白質(zhì)的氨基酸順序進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了重疊基因。

在高等生物和人的基因組中也發(fā)現(xiàn)有重疊基因。有些重疊基因轉(zhuǎn)錄方向相反，有的重疊基因位于內(nèi)含子內(nèi)部。因此，內(nèi)含子的概念是相對(duì)的。第三節(jié)可動(dòng)基因或轉(zhuǎn)座元件

有些基因在染色體上的位置是可以移動(dòng)的，稱為可動(dòng)基因（mobilegene),也稱為轉(zhuǎn)座元件或轉(zhuǎn)座因子（transposableelement)一.可動(dòng)基因(mobilegene)的發(fā)現(xiàn)1932年，美國(guó)遺傳學(xué)家B.McClintock發(fā)現(xiàn)玉米籽粒色斑不穩(wěn)定遺傳現(xiàn)象。1951年首次提出轉(zhuǎn)座子的概念，認(rèn)為在基因組的不同區(qū)域存在可移動(dòng)的控制因子(controllingelement)。1983年獲諾貝爾獎(jiǎng)。植物雙受精示意圖玉米的轉(zhuǎn)座因子：玉米色粒調(diào)控元件Ac-Ds系統(tǒng)，位于第9染色體短臂。上面可有：（1）C基因，色素合成基因。（2）Ac基因，自主移動(dòng)的調(diào)節(jié)因子。4.5kb,5個(gè)exon,編碼轉(zhuǎn)座酶。（3）Ds基因，非自主移動(dòng)的受體因子。0.5---4.0kb,與Ac有同源序列。插入引起色素不能合成。玉米粒顏色的遺傳（C基因決定有色）。CAc有色

CDsAc花斑CDs無(wú)色

在Ds和Ac同時(shí)存在時(shí)，一些細(xì)胞中的Ds因轉(zhuǎn)座而離開(kāi)，所以這些細(xì)胞能合成色素，從而造成花斑。Ac與Ds因子的結(jié)構(gòu)Ac因子:4.563kb;兩端有11個(gè)bp的反向重復(fù)序列:5’CAGGGATGAAA….TTTCATCCCTG3’3’GTCCCTACTTT….AAAGTAGGGAC5’Ds因子：與Ac序列具有很大相同，但是中間缺失序列。有0.5-4.0kb。

插入序列是僅含有轉(zhuǎn)座酶基因的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移序列。長(zhǎng)度多在700－1500bp左右。插入序列由末端反向重復(fù)序列(IR)，轉(zhuǎn)座酶基因組成。插入基因組中時(shí)，在靶位上生成正向重復(fù)序列(DR)二.插入序列(insertionsequence,IS)常見(jiàn)的IS結(jié)構(gòu)IS長(zhǎng)度末端IR靶位DR插入選擇IS1768239隨機(jī)IS213274195熱點(diǎn)IS414281811AAAN20TTTIS51195164熱點(diǎn)IS101329229TNAGCNIS50153199熱點(diǎn)三.轉(zhuǎn)座子(transposon,Tn)

轉(zhuǎn)座子是帶有轉(zhuǎn)座酶基因等必需基因及與轉(zhuǎn)座無(wú)關(guān)基因的轉(zhuǎn)座因子。與轉(zhuǎn)座無(wú)關(guān)基因可包括抗藥性基因等。結(jié)構(gòu)特征：兩端具有同向或反向插入序列（IS），兩端的IS可能相同或不同。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)座子：轉(zhuǎn)座子長(zhǎng)度標(biāo)記末端取向Tn55700KanRIS50反向Tn109300TetRIS10反向Tn92500CamRIS1正向轉(zhuǎn)座子在染色體上的解離方式原位解離：轉(zhuǎn)座因子直接從原來(lái)位置解離，插入新的位置。復(fù)制后解離：轉(zhuǎn)座因子在原來(lái)位置留有一份拷貝，另一份拷貝插入新的位置。精確解離非精確解離復(fù)制后解離的過(guò)程復(fù)制后解離的過(guò)程

反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子：通過(guò)RNA為中介，反轉(zhuǎn)錄成DNA后進(jìn)行轉(zhuǎn)座的可動(dòng)元件。

病毒超家族（viralsuperfamily）,可編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整和酶，自主轉(zhuǎn)錄。呈DNA時(shí)，具有LTR序列。非病毒超家族（nonviralsuperfamily）,不可編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整和酶，不能自主轉(zhuǎn)錄。呈DNA時(shí)，無(wú)LTR序列。四.反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）反轉(zhuǎn)錄病毒RNA的末端是正向重復(fù)序列。反轉(zhuǎn)錄病毒線型DNA的末端是LTRs,整合到宿主DNA中時(shí)，兩端各丟失了2bp(一)反轉(zhuǎn)錄病毒RNA:RU5gagpolenvU3RDNA:U3RU5gagpolenvU3RU5

LTRLTR

基因組--DR-U3RU5gagpolenvU3RU5DR----

逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA基因組的結(jié)構(gòu)LTR：長(zhǎng)末端重復(fù)序列，組成：U3RU5。是逆轉(zhuǎn)錄病毒特有的DNA結(jié)構(gòu)。在RNA基因組中不存在。LTR的形成機(jī)制不清。LTR對(duì)病毒DNA整合進(jìn)宿主基因組和控制病毒RNA合成有重要意義。具有真核生物基因表達(dá)時(shí)所需的基本功能：與真核細(xì)胞啟動(dòng)子相似的序列，polyA聚合作用的信號(hào)，等等。LTR有增強(qiáng)子序列，可增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄。艾茲病病毒艾茲病病毒vprrevrev

gag

viftatvputatnefLTRpolenv

LTR

LTR長(zhǎng)末端重復(fù)序列

gag

核心蛋白，反轉(zhuǎn)錄酶

pol

蛋白酶

vif

感染因子

vpr,vpu復(fù)制因子

tat反式激活因子

rev(art抗阻遏翻譯基因活化,trs

transregulatorofsplicing

)調(diào)節(jié)因子

env

衣殼蛋白

nef(3’orf)negativefactor抑制復(fù)制模板

艾滋病毒的基因結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)錄病毒整合入宿主DNA中的分子機(jī)制，其本質(zhì)是轉(zhuǎn)座。

人類基因組中含有幾千種幾乎完整的病毒基因組，占人類基因組1.3%。大多數(shù)不活躍。（三）長(zhǎng)散在重復(fù)序列（longinterspersedelements,LINE)長(zhǎng)散在重復(fù)序列(LINE)又稱長(zhǎng)序列型。是可自主轉(zhuǎn)座的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子。來(lái)源于RNA聚合酶II的轉(zhuǎn)錄物。長(zhǎng)度5000~7000bp，拷貝數(shù)為102-104，散在分布于哺乳動(dòng)物基因組中，如：KpnI家族。KpnI家族是中度重復(fù)序列中一種長(zhǎng)分散片斷，平均長(zhǎng)度為3500~5000bp。L1是LINE中的一個(gè)重復(fù)序列，被認(rèn)為是人類基因組中主要的可動(dòng)因子，可自主轉(zhuǎn)座，并可促使非自主轉(zhuǎn)座因子反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座。一些人類致病基因的形成與L1的插入有關(guān)：凝血因子VIII基因中的插入；DMD基因中的插入，等等。（四）非自主反轉(zhuǎn)錄元件—SINE，Alu和假基因

短分散元件（shortinterspersingelement,SINE），又稱短序列型。來(lái)源于RNA聚合酶III的轉(zhuǎn)錄物。長(zhǎng)度為300-500bp，拷貝數(shù)可達(dá)105以上，散在分布于基因組中。如Alu家族。Alu家族是人類基因組中存在最廣泛的一種中度重復(fù)序列，約占人類基因組DNA總量的3％~6％，基因組中拷貝數(shù)為30~50萬(wàn)，序列長(zhǎng)300bp，在170位堿基附近的AGCT順序是限制性內(nèi)切酶AluI的酶切位點(diǎn)。故Alu序列可被AluI切割成130bp和170bp兩段，所以得名Alu家族。Alu兩端各有正向重復(fù)序列，末端有poly(A)尾。Alu家族散在分布于整個(gè)人類基因組，平均每5kbDNA就有一個(gè)Alu序列。Alu家族具有種屬特異性，其功能可能與DNA復(fù)制的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)、hnRNA的加工有關(guān)。假基因

假基因不含內(nèi)含子和與啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄有關(guān)的側(cè)翼DNA序列，但在5’端有mRNA特有的多聚腺苷酸序列。兩端有短的正向重復(fù)序列。說(shuō)明其反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座的起源。這類假基因可能起源于反轉(zhuǎn)錄病毒為中介的轉(zhuǎn)座過(guò)程。轉(zhuǎn)座引起a的遺傳效應(yīng)插入突變插入失活插入帶來(lái)新的基因非精確解離形成突變(缺失，重復(fù)，到位)插入激活第四節(jié)癌基因和抑癌基因遺傳基因的異常是導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的原因。目前已知這類基因有癌基因（oncogene)和腫瘤抑制基因(tumorsuppressorgene，抗癌基因：anti-oncogene)等

。此外，一些病毒具有導(dǎo)致腫瘤的能力，這種能力與病毒基因的活動(dòng)有關(guān)。

（一）癌基因的發(fā)現(xiàn)：首先發(fā)現(xiàn)病毒可以導(dǎo)致腫瘤。

1911年Rous發(fā)現(xiàn)雞肉瘤病毒（RSV）能使雞胚成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，也能使雞誘發(fā)腫瘤。1973年發(fā)現(xiàn)單個(gè)的癌基因就可使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。1976年從RVS病毒中發(fā)現(xiàn)了src癌基因?？寺×嗽摶颍堑谝粋€(gè)克隆的病毒癌基因V－onc。1982年從人膀胱癌細(xì)胞中分離出了細(xì)胞癌基因ras基因。是第一個(gè)C-onc。一.癌基因(oncogene)（二）細(xì)胞癌基因(c-onc)1976年，Bishop從Rous病毒中分離出癌基因src,并在動(dòng)物正常細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有同源序列。以后在許多病毒癌基因都在細(xì)胞中都發(fā)現(xiàn)了它的同源序列，這些序列被稱為細(xì)胞癌基因。

癌基因概念癌基因是能引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段。是在體外能引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤的基因。

癌基因分病毒癌基因（v-），和它在真核細(xì)胞中的同源的序列，細(xì)胞癌基因(c-)或原癌基因兩種。

病毒癌基因源于細(xì)胞癌基因。細(xì)胞內(nèi)的原癌基因高度保留，是從酵母到人都存在的正?；?。這些基因與細(xì)胞生長(zhǎng)，增殖，分化有關(guān)，并受到精細(xì)和嚴(yán)格的控制?？纱龠M(jìn)個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育。在暫時(shí)不生長(zhǎng)分裂的細(xì)胞中癌基因處于封閉狀態(tài)，不轉(zhuǎn)錄表達(dá)。一旦在錯(cuò)誤的時(shí)間不適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)，即可導(dǎo)致惡性轉(zhuǎn)化。稱為原癌基因的激活。原癌基因具有的生物學(xué)功能：生長(zhǎng)因子；生長(zhǎng)因子受體；參與信號(hào)傳導(dǎo)的蛋白激酶；核內(nèi)蛋白等。病毒癌基因與細(xì)胞癌基因?yàn)槭裁赐?？原癌基因由反轉(zhuǎn)錄病毒攝取反轉(zhuǎn)錄病毒按傳播方式可分外源性病毒和內(nèi)源性病毒。前者通過(guò)傳染途徑。后者整合在宿主生殖細(xì)胞中而向后代傳遞。內(nèi)源性病毒一般有缺陷不傳染，但在一些因素的作用下引起宿主細(xì)胞癌變。反轉(zhuǎn)錄病毒帶的癌基因一般位于3’端，可不影響病毒原有的基因組。反轉(zhuǎn)錄病毒誘發(fā)腫瘤有組織特異性病毒癌基因和它在真核細(xì)胞中的同源的細(xì)胞癌基因的區(qū)別：1）病毒癌基因常缺失兩端的編碼序列，產(chǎn)生與病毒基因相融合的蛋白質(zhì)。2）病毒癌基因一般沒(méi)有內(nèi)含子。3）在進(jìn)化過(guò)程中編碼序列發(fā)生變化。1.點(diǎn)突變例：原癌基因ras編碼189個(gè)氨基酸的蛋白是一個(gè)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中起著開(kāi)關(guān)作用的蛋白，當(dāng)rasgene突變時(shí)，ras蛋白一直處于開(kāi)的狀態(tài)，細(xì)胞生長(zhǎng)。rasproto-oncogene11261189gly

arg(GC),k-rasoncogene（三）細(xì)胞癌基因異常激活的機(jī)制2.啟動(dòng)子的插入：ras附近插入了啟動(dòng)子，啟動(dòng)癌基因表達(dá)。3.ras的CCGG甲基化程度降低，癌基因異常高表達(dá)。

DNA的CpG島的甲基化，干擾了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子識(shí)別位點(diǎn)的結(jié)合，降低了基因的表達(dá)。癌基因去甲基化，引起高表達(dá)致癌。抑癌基因高甲基化，引起低表達(dá)致癌。4.癌基因擴(kuò)增：出現(xiàn)染色體外的癌基因片段：雙微體?；驍U(kuò)增往往出現(xiàn)在腫瘤的進(jìn)展階段，與愈后有關(guān)。

5.染色體易位染色體易位產(chǎn)生融合基因，或啟動(dòng)了原癌基因，使得細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）：Ph染色體：T(9;22)(q34.1;q11.21)：chr22chr95’bcr3’5’c-abl3’

5’bcr/c-abl3’

大小8.5kb,表達(dá)融合蛋白：210KD該融合蛋白活性強(qiáng)于ABL，且不受生長(zhǎng)因子-受體系統(tǒng)的控制，影響了造血干細(xì)胞的分化。導(dǎo)致白血?。–ML）。Genec-oncproteinv-oncproteinsrc膜膜ras膜膜myc核核fps質(zhì)質(zhì)和膜abl核質(zhì)（四）癌基因的作用位置和分類作用位置：舉例：Abl：細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)物erbB：生長(zhǎng)因子受體Fos：細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子Ras：細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)物Sis：生長(zhǎng)因子Src：細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)物Myc：細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子已發(fā)現(xiàn)100多種癌基因。1.生長(zhǎng)因子2.生長(zhǎng)因子受體3.細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)物4.細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子分類：1.ras癌基因家族

根據(jù)不同時(shí)期，不同組織的癌基因表達(dá)，將ras基因家族分為三類：H-ras11p15.5胃癌膀胱癌宮頸癌N-ras1p13.2白血病肝癌K-ras12p12.1胰腺癌肺癌結(jié)腸癌

（五）重要的癌基因功能：1）傳導(dǎo)生長(zhǎng)信號(hào)：cellGSras.GDPras.GTP失活激活傳導(dǎo)生長(zhǎng)信號(hào)，細(xì)胞生長(zhǎng)2）參與細(xì)胞周期調(diào)控：ras表達(dá)蛋白激活cyclinD,cell分裂B-mycL-mycN-mycS-mycC-myc定位8q24.12-q24.13，定位核內(nèi)的核蛋白。與DNA結(jié)合，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄。接收細(xì)胞外信號(hào)時(shí)，促進(jìn)細(xì)胞分裂。myc易位到14q32(IgH基因位點(diǎn))，引起白血病。

2.myc癌基因家族二.致癌病毒病毒核酸結(jié)構(gòu)致癌基因引起乳頭瘤病毒環(huán)狀雙鏈DNAT抗原基因乳頭瘤，宮頸癌腺病毒線狀雙鏈DNAE1A，E1B動(dòng)物腫瘤EB病毒線狀雙鏈DNAEB序列傳染性單核細(xì)胞增多癥，淋巴瘤，鼻咽癌反轉(zhuǎn)錄病毒單鏈RNAras,src等導(dǎo)入病毒癌基因乙型肝炎病毒環(huán)狀雙鏈DNA？肝癌轉(zhuǎn)化病毒多為ssDNA病毒，致癌基因是編碼病毒本身所需的蛋白，如:SV40的T抗原；人乳頭瘤病毒(humanpapillomavirus，HPV)的E6E7；腺病毒的E1A，E1B等。轉(zhuǎn)化病毒帶有的致癌基因其產(chǎn)物可使腫瘤抑制物失活。即減弱抗癌基因的功能1.DNA腫瘤病毒一些DNA病毒感染宿主細(xì)胞后不發(fā)生裂解，而是潛伏在細(xì)胞中，并整合到宿主基因組中，表達(dá)病毒癌蛋白，引起宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化。如：多瘤病毒家族（SV40)，人乳頭瘤病毒家族，腺病毒家族?？焖僦掳┎《綬ous病毒：雞肉瘤病毒，1911年Rous發(fā)現(xiàn)。分離到的Rous病毒感染動(dòng)物，數(shù)周內(nèi)導(dǎo)致腫瘤。病毒帶有癌基因?；蚪M結(jié)構(gòu)：

RU5gagpolenvv-oncU3R

U3RU5gagpolenvv-oncU3RU5LTRLTR插入基因組2.RNA致癌病毒復(fù)習(xí)：U3：3’端序列，170－1260bpU5:5’端序列，80－100bpR:短序列，10－80bp上三者相加：LTR:長(zhǎng)末端重復(fù)序列,250－1400bp。含有啟動(dòng)序列，增強(qiáng)序列。具有啟動(dòng)基因表達(dá)和增強(qiáng)作用。三.腫瘤抑制基因（tumorsuppressorgene）

也叫抑癌基因(anti-oncogene)。是一類與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)的基因，當(dāng)這些基因正常表達(dá)時(shí)，具有抑制細(xì)胞分裂的功能。這些基因的失活或缺失，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞非正常的分裂，正常細(xì)胞有可能轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。1968年Harris實(shí)驗(yàn)：癌細(xì)胞系X正常細(xì)胞

無(wú)惡性表型細(xì)胞正常癌細(xì)胞（染色體部分丟失）

腫瘤抑制基因以參與細(xì)胞周期調(diào)控的形式，對(duì)正常細(xì)胞的增殖起負(fù)調(diào)控作用，抑制細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。癌基因與抑癌基因比較特點(diǎn)oncogeneanti-oncogene基因?qū)傩詂ell增殖基因組織分化基因致癌方式激活，異常表達(dá)基因丟失或失活誘發(fā)機(jī)理突變或易位突變或缺失致癌機(jī)理顯性隱性腫瘤類型白血病，淋巴瘤實(shí)體瘤首先發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因：視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤發(fā)現(xiàn)有13號(hào)染色體q14缺失（del(13)(q14)）。缺失呈雜合體時(shí)，細(xì)胞是正常的，缺失純合體時(shí)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。提示其中腫瘤抑制基因。以后從中分離出Rb基因。Rb純合缺失后致癌表明Rb基因存在時(shí)對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制作用，因此Rb是腫瘤抑制基因。

Rb蛋白對(duì)細(xì)胞增殖的作用，與E2F結(jié)合，抑制其活性細(xì)胞G1期S期Cyclin/CDKCyclin:細(xì)胞周期素CDK：細(xì)胞周期素依賴激酶癌基因與CDK表達(dá)有關(guān)，過(guò)量則使細(xì)胞分裂失控。抑癌基因CDI與Cylink/CDK復(fù)合物磷酸化有關(guān)，抑制Cylink/CDK復(fù)合物作用?？刂萍?xì)胞分裂。根據(jù)CDI結(jié)構(gòu)分為兩類：CIP/KIP家族：p21,p27,Ink家族：，p15,p16,p18,p19p53基因誘導(dǎo)p21基因的表達(dá)。

THENETWORKHuman’santi-oncogene名稱定位腫瘤Rb13q14.1視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤,肺癌,膀胱癌p5317p13.1肺癌，乳腺癌，肝癌p216p21.2乳腺癌，肺癌，前列腺癌p169p21肝癌，肺癌，乳腺癌NF－117q11.21神經(jīng)纖維瘤DCC18q21結(jié)腸癌MCC5q21結(jié)腸癌nm2317q21.3癌轉(zhuǎn)移腦膠質(zhì)瘤原因：帶有癌基因c-erbB的7號(hào)染色體數(shù)目增多；EGFR(表皮生長(zhǎng)因子)過(guò)量表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化。17p13缺失，腫瘤抑制基因p53丟失。9p24缺失，干擾素基因缺失。11p13癌基因ras第35個(gè)核苷酸G－T突變。

癌基因myc,sis,fos,等過(guò)量表達(dá)。四.腫瘤的發(fā)生是多種基因異常的結(jié)果五.腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移

腫瘤細(xì)胞從原發(fā)腫瘤脫落，進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)與脈管內(nèi)，輸送至遠(yuǎn)端適宜的組織中克隆生長(zhǎng)。浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要特征，也是腫瘤病人死亡的主要原因。用myc等癌基因染小鼠，可以使小鼠產(chǎn)生癌細(xì)胞，但是不轉(zhuǎn)移。說(shuō)明轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移不是同一類基因。整合素基因（integrinsgene）---細(xì)胞表面粘合受體----細(xì)胞基質(zhì)粘附蛋白---錨定細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞表達(dá)金屬蛋白酶---降解粘附蛋白，使得細(xì)胞失去固著作用。正常細(xì)胞含有金屬蛋白酶抑制因子基因（TIMPgene）,表達(dá)的蛋白能與蛋白酶結(jié)合，抑制它的水解功能，從而錨定細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞該基因表達(dá)受阻。腫瘤浸潤(rùn)機(jī)制

小鼠黑色素瘤k-1735細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，去轉(zhuǎn)染正常小鼠，有高轉(zhuǎn)移和低轉(zhuǎn)移之分。消減雜交法尋找轉(zhuǎn)移相關(guān)基因－nm23。m23高表達(dá)，腫瘤低轉(zhuǎn)移，反之，高轉(zhuǎn)移。應(yīng)用：可作轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)；腫瘤轉(zhuǎn)移抑制。腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因小結(jié)：腫瘤的遺傳機(jī)制癌基因的異常表達(dá)

癌基因突變

癌基因低甲基化

啟動(dòng)子的插入

癌基因擴(kuò)增

染色體易位(基因重排，融合基因)抑癌基因失活抑癌基因缺失抑癌基因高甲基化第五節(jié)染色體外基因線粒體質(zhì)粒葉綠體

線粒體是真核細(xì)胞中的細(xì)胞器。每個(gè)細(xì)胞中含有幾至數(shù)千個(gè)線粒體。卵細(xì)胞中含量較多。每個(gè)線粒體有多個(gè)線粒體基因組拷貝。線粒體是非孟德?tīng)柺竭z傳方式，在高等生物中具有母性遺傳的特征。一個(gè)線粒體有一個(gè)或多個(gè)DNA分子，依線粒體大小而定。動(dòng)物細(xì)胞線粒體DNA含量?jī)H為核DNA的1%。一.線粒體基因組人線粒體共16569bp，編碼13個(gè)蛋白質(zhì)，22個(gè)tRNA基因，及rRNA基因。人線粒體DNA兩條鏈都轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生兩個(gè)大的RNA前體，然后加工剪接產(chǎn)生rRNA,tRNA和polyAmRNA。13個(gè)基因都是用來(lái)編碼氧化磷酸化過(guò)程所必需的組成部分。但轉(zhuǎn)錄所需的RNA聚合酶由核DNA編碼，細(xì)胞質(zhì)合成后轉(zhuǎn)移到線粒體中。該RNA聚合酶類似于原核細(xì)胞RNA聚合酶。人線粒體1.mtDNA的遺傳特征

1）母性遺傳：mtDNA全部來(lái)自母親，非孟德?tīng)柺竭z傳，線粒體隨機(jī)分配到子細(xì)胞。

注意：線粒體來(lái)自卵子，但絕大多數(shù)線粒體蛋白由核基因編碼。因此實(shí)際上體細(xì)胞中的線粒體在結(jié)構(gòu)和功能上已不完全同于卵細(xì)胞中的線粒體。

2）線粒體DNA存在于線粒體基質(zhì)中或與內(nèi)膜結(jié)合。一般是裸露的共價(jià)閉合環(huán)狀DNA分子。3）mtDNA無(wú)內(nèi)含子，無(wú)修復(fù)系統(tǒng)。4）mtDNA復(fù)制，轉(zhuǎn)錄，翻譯所需的酶由核基因組提供。DNA以半保留復(fù)制，復(fù)制時(shí)間貫穿整個(gè)細(xì)胞周期。線粒體內(nèi)含進(jìn)行蛋白合成所必須的各種RNA（rRNA,tRNA,mRNA），它們都是線粒體特有的。

5）mtDNA一般沒(méi)有蛋白質(zhì)保護(hù)。6）具有突變和缺失熱點(diǎn)。7）線粒體核糖體只有50-60S。幾乎所有核糖體蛋白都是在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成后轉(zhuǎn)移的。同樣與真核細(xì)胞質(zhì)核糖體蛋白不同。8）線粒體基因組的遺傳密碼與通用密碼不同：UGA編碼色氨酸；tRNA僅用22個(gè)識(shí)別48個(gè)密碼子。

以上的一些特點(diǎn)表明，線粒體DNA的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)與原核生物相似。線粒體基因的起源，線粒體起源于大概15億年前的由一種真核細(xì)胞和一種好氧菌組成的一種共生體。現(xiàn)在的線粒體保持了一些能反映出它們是內(nèi)共生起源的特征（1）它們擁有雙層膜結(jié)構(gòu)和環(huán)狀線粒體染色體組，（2）線粒體擁有其特殊的轉(zhuǎn)錄、翻譯和蛋白組裝系統(tǒng)，都有原核細(xì)胞的特征。然而，線粒體已經(jīng)適應(yīng)了這種胞內(nèi)生活環(huán)境。為了提高復(fù)制率，從而保證線粒體在胞質(zhì)分裂的過(guò)程中分散到兩個(gè)子細(xì)胞中去，哺乳動(dòng)物的線粒體基因已經(jīng)明顯減少。這一減少的過(guò)程是通過(guò)把不必要的基因刪除并且把許多必要的基因轉(zhuǎn)移到核內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而轉(zhuǎn)移到核內(nèi)的基因可以轉(zhuǎn)錄成mRNAs，在胞質(zhì)核糖體上進(jìn)行翻譯，最后又有選擇性的被轉(zhuǎn)運(yùn)回線粒體中。2.線粒體的起源

是一套特定的臨床疾病的集合，通常涉及到那些對(duì)能量需求較高的組織，例如心臟、肌肉、腎臟和內(nèi)分泌系統(tǒng)等。有些是線粒體基因突變引起，另一些與細(xì)胞核基因有關(guān)，其主要病理基礎(chǔ)是線粒體功能損害，特別是產(chǎn)能不足。線粒體也是細(xì)胞凋亡的起始的一個(gè)主要的開(kāi)關(guān)，所以線粒體疾病也導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。線粒體病有多種遺傳模式——母性遺傳，孟德?tīng)柺竭z傳或者這二者的結(jié)合。3.線粒體病1）概念

1．線粒體遺傳病常不夠典型，在同一家族的成員中同一線粒體DNA的突變能產(chǎn)生非常不同的癥狀。這與其各自遺傳下來(lái)的突變線粒體基因所占的百分比的隨機(jī)波動(dòng)有關(guān)。2．線粒體遺傳病通常是遲發(fā)的并有一個(gè)進(jìn)行性的過(guò)程?？赡苡袃蓚€(gè)因素促進(jìn)這些疾病的發(fā)生：（1）發(fā)生導(dǎo)致疾病易感性提高的突變（2）出現(xiàn)與衰老有關(guān)的導(dǎo)致線粒體功能降低的因素。3．主要臨床癥狀有，肌病，心肌病，癡呆，突發(fā)性肌陣攣，耳聾，失明，貧血，糖尿病，大腦供血異常等。2）基本特點(diǎn)

4.瓶頸效應(yīng)：卵母細(xì)胞成熟時(shí)，線粒體要經(jīng)過(guò)遺傳瓶頸：指卵母細(xì)胞成熟時(shí)，絕大多數(shù)（10萬(wàn)個(gè)）會(huì)喪失，只剩不到100個(gè)。以后胚胎發(fā)育產(chǎn)生的線粒體都有這些線粒體復(fù)制形成。這些線粒體成為建設(shè)者。如果致病基因未能通過(guò)遺傳瓶頸，則母親的遺傳病不能傳給子女。相反，如果少數(shù)致病基因由于機(jī)會(huì)恰好通過(guò)遺傳瓶頸，并經(jīng)遺傳漂變?cè)诤蟠?xì)胞中擴(kuò)散，則子女可在母親無(wú)病的情況下患病?；咎攸c(diǎn)（二）3）mtDNA致病的遺傳機(jī)制

線粒體基因組本身突變1）點(diǎn)突變：由于mtDNA裸露，易受損傷，且無(wú)修復(fù)機(jī)制。所以突變頻率較高。例如：11778密碼突變，arg-----his視覺(jué)神經(jīng)性疾病。2）缺失：常見(jiàn)5kb,8470bp---13447bp缺血性心肌病7.4kb,8637bp---16073bp原發(fā)性心肌病

3）mtDNA插入核基因組溶酶體途徑：核酸水解酶下降，mtDNA不能完全消化，片段游離在細(xì)胞質(zhì)中。直接游離：mtDNA復(fù)制中同源重組，產(chǎn)生mtDNA斷片。線粒體崩解：由于理，化，病等因素，線粒體腫脹破裂，釋放出mtDNA.以上D