分子生物學(xué)概論1.分子生物學(xué)的概念1.1分子生物學(xué)的廣義概念

分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是從分子水平揭示生命的分子基礎(chǔ)，從而探索生命奧秘的基礎(chǔ)學(xué)科。1953年Sanger利用紙電泳及層析技術(shù)于1953年首次闡明胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)。1962年，英國(guó)科學(xué)家Kendrew和Perutz由于測(cè)定了肌紅蛋白和血紅蛋白的高級(jí)結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1984年，德國(guó)人Kohler、美國(guó)人Milstein和丹麥科學(xué)家Jerne由于發(fā)展了單科隆抗體技術(shù)，分享了諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1994年，美國(guó)科學(xué)家Gilman和Rodbell由于發(fā)現(xiàn)了G蛋白在細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分享諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1996年，澳大利亞科學(xué)家Doherty和瑞士人Zinkernagel由于闡明了T—淋巴細(xì)胞的免疫機(jī)制分享了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1997年，美國(guó)科學(xué)家Prusiner由于發(fā)現(xiàn)朊病毒而獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1.2分子生物學(xué)的狹義概念

分子生物學(xué)是研究基因結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)學(xué)科，是核酸（基因）的分子生物學(xué)。1871年，Miescher首次從萊茵河鮭魚精子中分離到DNA.1944年，Avery等人在肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)遺傳信息的攜帶者是DNA，而不是蛋白質(zhì)。1953年，Watson和Crick闡明DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。1957年，Kornberg在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)DNA聚合酶I,它是第一次在試管中制造出DNA的酶。1958年，Meselson和Stabhl提出了DNA半保留復(fù)制模型。1960年，Ochoa發(fā)現(xiàn)RNA聚合酶,它以單鏈DNA為模板合成出RNA,并發(fā)現(xiàn)信使RNA,證明它攜帶有蛋白質(zhì)中氨基酸順序的信息。1961年，Nirenberg使用合成的mRNA分子，研究第一個(gè)遺傳密碼。同年Jacob和Monod提出了調(diào)節(jié)基因表達(dá)的操縱子模型。

JacobMonod1965年，發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒。1966年，Nirenberg等破譯了全部遺傳密碼。因此項(xiàng)工作獲得1969年諾貝爾獎(jiǎng)。1973年，Boyer和Cohen建立了DNA重組技術(shù)。1977年，Sanger以及Maxam和Gilbert發(fā)明了快速DNA測(cè)序技術(shù)。因此而與Gilbert和berg共同獲得1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1988年，PCR技術(shù)問(wèn)世，Watson出任人類基因組計(jì)劃首席科學(xué)家，協(xié)調(diào)舉世矚目的人類基因組測(cè)序工作。1978年，Genentch公司在大腸桿菌中表達(dá)出胰島素。1980年，美國(guó)聯(lián)邦最高法院裁定微生物基因工程可以獲得專利。1981年，Palmiter和Brinster成功獲得第一個(gè)基因小鼠。1982年，第一個(gè)由基因工程菌生產(chǎn)的藥物胰島素在美國(guó)和英國(guó)獲準(zhǔn)使用。1982年，第一個(gè)由基因工程菌生產(chǎn)的藥物胰島素在美國(guó)和英國(guó)獲準(zhǔn)使用。1983年，基因工程Ti質(zhì)粒用于植物轉(zhuǎn)化。同年美國(guó)遺傳學(xué)家McClintock于50年代提出的轉(zhuǎn)座子得到了重新認(rèn)識(shí)獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1990年，美國(guó)批準(zhǔn)第一個(gè)體細(xì)胞基因治療方案。1993年，英國(guó)科學(xué)家Roberts和Sharp由于在斷裂基因方面的工作而獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。1996年，完成了酵母基因組DNA的全序列測(cè)定工作。1997年，英國(guó)愛丁堡羅斯林研究所培養(yǎng)出第一只克隆羊多莉。多利羊誕生在1996年7月5日，1997年首次向公眾披露。它被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)為1997年世界十大科技進(jìn)步的第一項(xiàng)。2001年人類基因組計(jì)劃完成。近十幾年的突出成就是：microRNA技術(shù)，誘導(dǎo)重編程技術(shù)第三節(jié)基因一、基因的認(rèn)識(shí)過(guò)程二、基因的化學(xué)本質(zhì)及結(jié)構(gòu)三、基因組1.3.1基因概念的發(fā)展1、1909年丹麥遺傳學(xué)家Johannsen提出gene一詞，意思與孟德爾在1865年描述的遺傳因子是一致的。不過(guò)，他所說(shuō)的基因并不代表物質(zhì)實(shí)體，而是一種與細(xì)胞的任何可見形態(tài)結(jié)構(gòu)毫無(wú)關(guān)系的抽象單位。因此，那時(shí)所指的基因只是遺傳性狀的符號(hào)，還沒有涉及基因的物質(zhì)概念。2、1926年，美國(guó)科學(xué)家摩爾根在他的《基因論》一書中指出，基因是決定生物遺傳的化學(xué)物質(zhì)，存在于染色體上，明確了基因存在的位置(提出功能、交換、突變?nèi)灰惑w的概念)3、1944年美國(guó)科學(xué)家Avery通過(guò)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了決定生物遺傳物質(zhì)是DNA，基因的化學(xué)本質(zhì)就是DNA。MondelAveryMorgan摩爾根的基因?qū)W說(shuō)

1910-1925年，Morgan作了大量的果蠅遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，于1926年發(fā)表了著名的?基因論?，第一次將代表特定性狀的基因同某一特定的染色體聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為基因是直線排列在染色體上的遺傳顆粒，創(chuàng)立了遺傳的基因?qū)W說(shuō)。1.3.1基因概念的發(fā)展

S型：具莢膜、菌落光滑、有毒R型：無(wú)莢膜、菌落粗糙、無(wú)毒1.3.1基因概念的發(fā)展Avery4、1953年，英國(guó)科學(xué)家Waterson和Crick提出了DNA的右手雙螺旋結(jié)構(gòu)理論，從理論上解決了基因的復(fù)制、遺傳的機(jī)制。5、1957年Crick提出了中心法則，揭示了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)生物大分子之間的轉(zhuǎn)移規(guī)律。（DNA-RNA-蛋白質(zhì)）6、1955年Benzer提出了順反子的概念，他們認(rèn)為，順反子是基因的基本功能單位，一個(gè)順反子就是一個(gè)結(jié)構(gòu)基因。真核生物的基因都是單順反子結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子mRNA,原核生物基因大多數(shù)是多順反子結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為多順反子mRNA.7、1960年，提出了三聯(lián)密碼子學(xué)說(shuō)，將DNA分子的結(jié)構(gòu)與生物功能有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。(三個(gè)核酸堿基對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸)1.3.1基因概念的發(fā)展BenzerDNA-RNA-蛋白質(zhì)三個(gè)核酸堿基對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸三個(gè)核酸堿基對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸8、1961年法國(guó)科學(xué)家Jacob和Monod通過(guò)對(duì)大腸桿菌不同的乳糖代謝變異體的研究，提出了操縱子的模型。9、50年代，美國(guó)女科學(xué)家Mc-Clintock在玉米的控制因子研究中，發(fā)現(xiàn)了某些遺傳因子是可以轉(zhuǎn)移位置的，接著人們又在大腸桿菌和其它一系列真核/原核生物中發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，此時(shí)發(fā)現(xiàn)基因的位置移動(dòng)是一個(gè)普遍現(xiàn)象。(可移動(dòng)序列)可移動(dòng)序列：可以在染色體上移動(dòng)位置的基因，包括轉(zhuǎn)座子、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子、逆轉(zhuǎn)錄子。1.3.1基因概念的發(fā)展10、1977年Roberts和Sharp等發(fā)現(xiàn)在真核生物基因的編碼序列是不連續(xù)的，有外顯子和內(nèi)含子交替構(gòu)成，稱為斷裂基因。11、1978年，Sanger，F(xiàn)eir對(duì)

X174DNA進(jìn)行測(cè)序，全長(zhǎng)：5386核苷酸，但是

X174噬菌體編碼的9種蛋白全長(zhǎng)：2000個(gè)氨基酸；3X2000=6000核苷酸，因此他們?cè)谑删w中還發(fā)現(xiàn)了重疊基因，即一個(gè)基因序列可以包含在另一個(gè)基因中，兩個(gè)基因序列可能部分重疊。由兩個(gè)或兩個(gè)以上基因共用一段DNA序列，它們就是重疊基因。1.3.1基因概念的發(fā)展RichardJ.RobertsPhillipA.SharpNobelPrize1993雞卵清蛋白基因DNA與其mRNA雜交圖割裂基因：基因的編碼序列在DNA上不是連續(xù)的，而是被不編碼的序列隔開。外顯子Exon

：基因中編碼的序列，與mRNA的序列相對(duì)應(yīng)。內(nèi)含子Intron

：基因中不編碼的序列。割裂基因剪接:前體RNA中由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄下來(lái)的序列去除，并把由外顯子轉(zhuǎn)錄的RNA序列連接起來(lái)的過(guò)程。割裂基因前體mRNAIntrons去除Exons連接剪接基因的結(jié)構(gòu)第一節(jié)：DNA的結(jié)構(gòu)和功能第二節(jié)：RNA的結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié)：DNA的結(jié)構(gòu)和功能一、DNA的化學(xué)組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)二、DNA的二級(jí)機(jī)構(gòu)A-DNAB-DNAZ-DNA三、DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)原核生物：超螺旋結(jié)構(gòu)真核生物：染色體的包裝四、基因組的組成與功能1DNA的化學(xué)組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA化學(xué)組成：至20世紀(jì)40年代，人們已經(jīng)了解DNA是由四種脫氧核苷酸聚合而成的線型多聚脫氧核苷酸鏈，對(duì)DNA的基本化學(xué)組成也有了了解：堿基(base)：

構(gòu)成DNA的堿基分為嘌呤（purine)和嘧啶（pyrimidine)二類。前者主要指腺嘌呤（adenine，A）和鳥嘌呤（guanine,G），后者主要指胞嘧啶（cytosine,C）胸腺嘧啶（thymine，T）

戊糖:

DNA中的戊糖是D－2－脫氧核糖（RNA中的戊糖是D－核糖。D－核糖的Ｃ－2所連的羥基脫去氧就是D－2脫氧核糖）。二者的結(jié)構(gòu)式如圖：

核苷：

由D－核糖與嘌呤或嘧啶通過(guò)糖苷鍵連接組成的化合物。核苷酸：

核苷與磷酸殘基構(gòu)成的化合物，即核苷的磷酸酯。核苷酸是核酸分子的結(jié)構(gòu)單元。

核酸分子中的磷酸酯鍵是在戊糖C-3’和C-5’所連的羥基上形成的，故構(gòu)成核酸的核苷酸可視為3’－核苷酸或5’－核苷酸。3’，5’－磷酸二酯鍵

核酸是由眾多核苷酸聚合而成的多聚核苷酸，相鄰二個(gè)核苷酸之間的連接鍵即：3’，5’－磷酸二酯鍵。這種連接可理解為核苷酸糖基上的3＇位羥基與相鄰5＇核苷酸的磷酸殘基之間，以及核苷酸糖基上的5＇位羥基與相鄰3＇核苷酸的磷酸殘基之間形成的兩個(gè)酯鍵。多個(gè)核苷酸殘基以這種方式連接而成的鏈?zhǔn)椒肿泳褪呛怂?。DNA是由四種脫氧核苷酸聚合而成的線型多聚脫氧核苷酸鏈DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指DNA分子中核苷酸的排列順序，DNA順序（或序列）是這一概念的簡(jiǎn)稱。DNA是巨大的生物高分子，如人的DNA就包含了3x10９堿基對(duì)?；虻墓δ苋Q于DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，要想解釋基因的生物學(xué)含義，就必須弄清DNA順序。因此，DNA順序測(cè)定是分子生物學(xué)中一項(xiàng)既重要又基本的課題。

DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定在過(guò)去是很困難的時(shí)代是很困難的工作，因?yàn)镈NA分子太巨大了。1975年Sanger發(fā)明的DNA測(cè)序加減法為實(shí)現(xiàn)序列測(cè)定起了關(guān)鍵性的作用。由此而發(fā)展起來(lái)的大片段DNA順序快速測(cè)定技術(shù)──Maxam和Gilbert的化學(xué)降解法(1977年)和Sanger的末端終止法(1977年)，已是核酸結(jié)構(gòu)與功能研究中不可缺少的分析手段，一些先進(jìn)的自動(dòng)測(cè)序儀器也已問(wèn)世。

1980年Sanger因設(shè)計(jì)出測(cè)定DNA序列的方法而Gilbert和Berg分獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。Berg是研究DNA重組技術(shù)的元老，他最早在1972年獲得了含有編碼哺乳動(dòng)物激素基因的工程菌柱。

SangerGilbertBerg隨著基因測(cè)序技術(shù)的成熟和完善，發(fā)展出一個(gè)新的研究領(lǐng)域，基因組學(xué)。一、DNA的化學(xué)組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)二、DNA的二級(jí)機(jī)構(gòu)A-DNAB-DNAZ-DNA三、DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)原核生物：超螺旋結(jié)構(gòu)真核生物：染色體的包裝四、基因組的組成與功能2DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)

1944年Avery等的重要發(fā)現(xiàn),首次嚴(yán)密地證實(shí)了DNA就是遺傳物質(zhì)的事實(shí)。隨后，一些研究逐步肯定了核酸作為遺傳物質(zhì)在生物界的普遍意義。至50年代初,已經(jīng)對(duì)DNA和RNA中的化學(xué)成分,堿基的比例關(guān)系及核苷酸之間的連接鍵等重要問(wèn)題有了明確的認(rèn)識(shí)。在此背景下,研究者們面臨著一個(gè)揭示生命奧秘的十分關(guān)鍵且誘人的命題:作為遺傳載體的DNA分子,應(yīng)該具有怎樣的結(jié)構(gòu)?1953年,Watson和Crick以非凡的洞察力,得出了正確的答案。WatsonandCrick

DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)是兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu).分兩大類:右手螺旋:A-DNA,B-DNA,C-DNA左手螺旋:Z-DNA十字結(jié)構(gòu)三股螺旋

1962年，Waston、Crick與Wilkins共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

CrickWastonWilkinsFranklinWilkinsFranklin是一位杰出的女科學(xué)家。她從物理化學(xué)專業(yè)畢業(yè)后，起先從事用于核反應(yīng)堆的高強(qiáng)度碳纖維的研究工作，1947年起在巴黎國(guó)家中央化學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事X光晶體分析。Wilkins戰(zhàn)時(shí)曾參加核武器研制的曼哈頓計(jì)劃，戰(zhàn)后是最早開始用X光分析DNA晶體結(jié)構(gòu)的物理學(xué)家。1951年Franklin加入，取得更為清晰的DNA照片。WastonWatson是一個(gè)天才，22歲就得到了美國(guó)動(dòng)物學(xué)博士學(xué)位，并得到一年資助到哥本哈根從事病毒的DNA研究。在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上他聽Wikins報(bào)告DNA結(jié)構(gòu)的X光分析，印象深刻，決定要從事DNA分子結(jié)構(gòu)的破譯工作。在申請(qǐng)下年度的工作崗位時(shí)，他決定不去Pauline那里，因?yàn)樗X得pauline名氣太大，不可能花時(shí)間幫助他這個(gè)小人物。同時(shí)Wilkins對(duì)他的熱情也沒有反應(yīng)，最后他決定到Cawendish實(shí)驗(yàn)室。CrickCrick在戰(zhàn)前從物理系畢業(yè)，戰(zhàn)時(shí)從事過(guò)磁性地雷和雷達(dá)的研發(fā)，戰(zhàn)后他讀了量子波動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)者薛定格所寫的書《生命的本質(zhì)》，書中指出研究決定生命現(xiàn)象的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)非常重要，受這一影響，他決定改學(xué)分子生物，成為Cawendish實(shí)驗(yàn)室的研究生，Watson到來(lái)時(shí)，他正在從事紅血球的X光晶體分析的博士論文工作。1951年他已經(jīng)35歲，是當(dāng)時(shí)少數(shù)堅(jiān)定相信DNA是遺傳物質(zhì)載體的人之一。

Watson和Crick結(jié)合Chargaff法則及Farnklin和Wilkins對(duì)DNA纖維的X射線衍射圖的研究，于1953年提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型-右手雙螺旋.

Watson和Crick所推導(dǎo)出來(lái)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在生物學(xué)研究中有深遠(yuǎn)意義。他們是以在生理鹽溶液中抽出的DNA纖維在92％相對(duì)溫度下進(jìn)行X－射線衍射圖譜為依據(jù)進(jìn)行推設(shè)的。在這一條件下得出的DNA稱B構(gòu)型。這是細(xì)胞和水溶液中天然DNA狀態(tài)。右手DNA雙螺旋之一

——B構(gòu)型B-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1.兩條鏈以一共同軸為中心，盤繞成右手螺旋結(jié)構(gòu)。2.螺旋直徑為2nm。3.親水的脫氧核糖核磷酸構(gòu)成的主鏈在螺旋的外側(cè)，堿基處于螺旋內(nèi)部。4.脫氧核糖與磷酸交替排列構(gòu)成了DNA主鏈。兩條DNA鏈成反向平行排列，即兩條鏈的5’、3’排列方向正好相反。5.相鄰2個(gè)堿基相距0.34nm6.堿基是個(gè)平面環(huán)分子，在雙螺旋中，堿基平面垂直于螺旋軸。7.DNA的兩條鏈通過(guò)堿基配對(duì)。A與T之間形成2個(gè)氫鍵，C與G之間形成3個(gè)氫鍵。8.每10個(gè)堿基對(duì)旋轉(zhuǎn)1圈，因此雙螺旋的螺距為3.4nm。9.由于旋轉(zhuǎn)一圈（10個(gè)堿對(duì)基）是360度，相鄰的2個(gè)堿基正好相差36度。10.由于配對(duì)的堿基并不充滿于雙螺旋的空間，在雙螺旋表面形成了兩條溝：大溝和小溝。大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位于雙螺旋的互補(bǔ)鏈之間,而大溝位于相毗鄰的雙股之間。這是由于連接于兩條主鏈糖基上的配對(duì)堿基并非直接相對(duì),從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。一、DNA的化學(xué)組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)二、DNA的二級(jí)機(jī)構(gòu)A-DNAB-DNAZ-DNA三、DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)原核生物：超螺旋結(jié)構(gòu)真核生物：染色體的包裝四、基因組的組成與功能3DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)原核生物一般只有一個(gè)染色體即一個(gè)核酸分子，大多數(shù)為雙螺旋結(jié)構(gòu)，少數(shù)以單鏈形式存在，這些核酸分子多數(shù)為環(huán)狀，超螺旋結(jié)構(gòu)是高級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式，是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步扭曲盤旋形成。少數(shù)為線狀分子。3.1原核生物的高級(jí)結(jié)構(gòu)3.1原核生物的高級(jí)結(jié)構(gòu)3DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)超螺旋的生物學(xué)意義1、超螺旋比松弛型DNA更緊密，使DNA體積變小，得以包裝在細(xì)胞核內(nèi)。2、超螺旋能影響雙鏈的解鏈程度，從而影響DNA與其他分子的相互作用。轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA-Polymerase對(duì)于超螺旋DNA結(jié)合活性高，結(jié)合速率和穩(wěn)定性大大提高.復(fù)制時(shí),促進(jìn)解鏈.大腸桿菌的染色體在大腸桿菌中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)若干種DNA結(jié)合蛋白，這些蛋白質(zhì)把長(zhǎng)達(dá)4.2×106的染色體DNA壓縮成一個(gè)手腳架形結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體—真核生物DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)

在細(xì)胞周期的分裂間期，DNA以松散的染色質(zhì)形式存在于核中。非分裂期的細(xì)胞核經(jīng)過(guò)低滲處理，溶脹釋放出染色質(zhì)，呈纖維串珠狀的長(zhǎng)絲。包括DNA雙螺旋長(zhǎng)臂及部分蛋白質(zhì)。真核細(xì)胞染色體的折疊過(guò)程染色體的包裝實(shí)際上是指細(xì)胞核DNA在雙螺旋基礎(chǔ)上的進(jìn)一步包裝成染色體核小體可視為染色體DNA的一級(jí)包裝,即由直徑2nm的DNA雙螺旋鏈繞組蛋白形成直徑11nm的核小體“串珠”結(jié)構(gòu),其長(zhǎng)度壓縮了6-7倍.H1組蛋白在維持毗鄰核小體的緊密度及核小體纖維折轉(zhuǎn)形成螺線管中起了重要作用。

由DNA和組蛋白組成,染色體上成串排列的念珠狀結(jié)構(gòu),為DNA盤繞組蛋白八聚體組成,是染色體中DNA存在的基本形式和單元.作用是對(duì)線形DNA進(jìn)行壓縮。核心組蛋白Corehistone:

H2A,H2B,H3,H4.(H3,H4)2+(H2A-H2B)2=核心顆粒八聚體，核心顆粒之間為H1或H5。

核小體（nucleosome)DNA是由核小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：1、染色質(zhì)DNA的Tm值比自由的DNA高，說(shuō)明在染色質(zhì)中DNA可能與蛋白質(zhì)分子相互作用。2、在染色質(zhì)狀態(tài)下DNA聚合酶和RNA聚合酶催化DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄活性大大低于在自由DNA中的反應(yīng)3、DNA酶I對(duì)染色質(zhì)DNA的消化遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于對(duì)純DNA的作用。4、染色體的電鏡圖顯示出由核小體組成的念珠狀結(jié)構(gòu)，可以看到由一條細(xì)絲連接著的一串直徑為10nm的球狀體。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-核小體H2AH2BH3H4H2A,H2B,H3,H4.(H3,H4)2+(H2A-H2B)2=核心顆粒八聚體核心顆粒之間為H1或H5核小體直徑10nm，光鏡下看不到。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入M期時(shí),染色質(zhì)折疊包裝，大約壓縮8400倍，形成光鏡下可以看到的染色體。10nm纖維會(huì)折轉(zhuǎn)成較粗的30nm纖維,目前較公認(rèn)的二級(jí)包裝結(jié)構(gòu)模型是螺線管纖維，每圈含6個(gè)核小體,螺線管的形成使DNA包裝又壓縮小6倍.

螺線管纖維基礎(chǔ)上的更高一級(jí)包裝是形成環(huán)狀螺線管.

上述三級(jí)包裝完成后,DNA鏈進(jìn)一步以某種方式盤繞、折疊,最終完成細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的不同時(shí)期的染色體包裝.DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)的生物學(xué)意義1.DNA分子在長(zhǎng)度上高度壓縮，有利于裝配。2.超螺旋結(jié)構(gòu)影響DNA的復(fù)制和基因表達(dá)。第二節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)和功能1、mRNA2、tRNA3、rRNA4、miRNA非連續(xù)的真核基因通過(guò)前體RNA表達(dá)出來(lái),剪切成成熟的mRNA真核細(xì)胞mRNA的修飾:5’端加帽(GpppmG)和3’端加poly(A)

第二節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)和功能1、mRNA2、tRNA3、rRNA4、miRNAtRNA

最小的RNA，占細(xì)胞內(nèi)RNA總量的10%-30%，位于細(xì)胞漿內(nèi)1、tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)1964Holly.R.鑒定出tRNAphe的二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草形（77個(gè)NT）共有5個(gè)臂4個(gè)環(huán)tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)TψC環(huán)附加環(huán)反密碼子環(huán)DHU環(huán)aa接受臂（1）三葉草結(jié)構(gòu)（5個(gè)臂4個(gè)環(huán)）

A、氨基酸接受臂（aaacceptarm）?tRNA的5’與3’-末端堿基配對(duì)形成?3’端永遠(yuǎn)為不配對(duì)的CCA序列

?最后的A的3’或2’-OH可以被氨酰化B、另外是D（DHU環(huán)雙氫脲嘧啶）環(huán)D臂C、反密碼子環(huán)反密碼子臂(anti—codonarm)D、附加臂（extraarm）TψC環(huán)TψC臂

tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)（2）“L”形三級(jí)結(jié)構(gòu)---anti-codonarm位于”L”另一端，與結(jié)合在核糖體小亞基上的codonofmRNA配對(duì)b、“L”結(jié)構(gòu)域的功能---aaacceptarm位于“L”的一端，契合于核糖體的肽基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合位點(diǎn)PA,以利肽鍵的形成a、“L”構(gòu)型的結(jié)構(gòu)力

?二級(jí)結(jié)構(gòu)中的堿基堆積力和氫鍵?二級(jí)結(jié)構(gòu)中未配對(duì)堿基形成的氫鍵tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)---TΨCloop&DHUloop位于“L”兩臂的交界處，利于“L”結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定---“L”結(jié)構(gòu)中堿基堆積力大使其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定wobblebase位于“L”結(jié)構(gòu)末端堆積力小自由度大使堿基配對(duì)搖擺2、rRNA5SrRNA細(xì)菌5SrRNA含有120或116個(gè)核苷酸。5SrRNA有兩個(gè)高度保守的區(qū)域：與tRNA相互識(shí)別。與50S核糖體大亞基相互作用。16SrRNA其長(zhǎng)度在1475-1544個(gè)核苷酸之間，含有少量修飾堿基。該分子全部壓縮在30S小亞基內(nèi)。3‘端一段保守序列，與mRNA5’端翻譯起始區(qū)富含嘌呤的序列互補(bǔ)。一段與23SrRNA互補(bǔ)的序列，在30S與50S亞基的結(jié)合中起作用。原核生物rRNA23SrRNA包括2904個(gè)核苷酸具有與tRNAMet序列互補(bǔ)的片段，與tRNAMet的結(jié)合有關(guān)。在靠近5'端有一段與5SrRNA上核苷酸互補(bǔ)，這兩種RNA之間可能存在相互作用。核糖體50S大亞基上約有20種蛋白質(zhì)能不同程度地與23SrRNA相結(jié)合。原核生物rRNA5.8SrRNA

真核生物大亞基特有的rRNA，具有160個(gè)核苷酸

與原核生物5SrRNA功能相似與tRNA相互識(shí)別真核生物rRNA18SrRNA酵母18SrRNA由1789個(gè)核苷酸組成，它的3‘端與大腸桿菌16SrRNA有廣泛的同源性。28SrRNA長(zhǎng)度約在3890～4500bp左右。rRNA之間以及rRNA與tRNA及mRNA之間存在有機(jī)的聯(lián)系，這種關(guān)系是建立在序列互補(bǔ)或同源的基礎(chǔ)之上的。真核生物rRNA核糖體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)PeptidyltransferaseEF-Tusite核糖體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第三節(jié)基因組1什么是基因組2病毒基因組的結(jié)構(gòu)3原核生物基因組的結(jié)構(gòu)及功能(細(xì)菌的基因組)真核生物基因組的結(jié)構(gòu)及功能DNA多態(tài)性與遺傳標(biāo)志基因組：一個(gè)細(xì)胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因。

幾乎所有的生物的基因組都是由雙鏈DNA組成，病毒的基因組相對(duì)特殊。病毒與其他生物不同，它的基本結(jié)構(gòu)由核酸與蛋白衣殼兩部分組成，核酸只有RNA或DNA一種成分。有的病毒由雙鏈或單鏈的DNA組成，稱為DNA病毒，如：肝炎病毒、猿猴病毒、皰疹病毒、多瘤病毒等。有的病毒由雙鏈或單鏈的RNA組成，稱為RNA病毒，如：逆轉(zhuǎn)錄病毒、小RNA病毒、披膜病毒、呼腸孤病毒等。基因組結(jié)構(gòu)：指不同功能區(qū)域在整個(gè)DNA分子中的分布情況。

基因組中不同區(qū)域具有不同的功能，有些是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，有些是復(fù)制及轉(zhuǎn)錄的調(diào)控信號(hào)，有些區(qū)域的功能尚不清楚。細(xì)菌（大腸桿菌、質(zhì)粒）藍(lán)綠藻原核生物立克氏體支原體

原生動(dòng)物真核生物真菌（酵母）動(dòng)、植物（人類基因組）

病毒亞細(xì)胞生物病原體(類病毒、擬病毒、侵染性蛋白)病毒：一類亞顯微專性的細(xì)胞內(nèi)寄生物。其中侵染細(xì)菌的病毒稱為噬菌體。病毒的一般特點(diǎn)：1、病毒粒子由蛋白質(zhì)和核酸組成2、病毒粒子是由預(yù)先形成的組分裝配而成，自身不進(jìn)行生長(zhǎng)或發(fā)生分裂3、病毒自身不具備能量代謝的遺傳信息，在能量代謝上絕對(duì)依賴宿主細(xì)胞4、病毒自身同樣不具備物質(zhì)代謝的遺傳信息，如蛋白質(zhì)、核酸等生物分子的生物合成場(chǎng)所（或條件），這也依賴于宿主細(xì)胞由于病毒的寄生涉及各種不同類型的生物，所以病毒之間也存在著極大的差異。病毒在生物學(xué)上的分化程度，比細(xì)菌、植物以及動(dòng)物各類群的總和還要高。因此病毒基因組的構(gòu)成和成分變異程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前對(duì)整個(gè)細(xì)菌、植物或動(dòng)物界研究的已知結(jié)果。構(gòu)成病毒基因組的核酸可能是單鏈或雙鏈；可能是一條線狀或環(huán)狀分子，也可能是分離存在的幾個(gè)分子。病毒基因組結(jié)構(gòu)與功能病毒的分類：（一）雙鏈DNA病毒（腺病毒科、皰疹病毒科、痘病毒科及乳多空病毒科）（二）單鏈正義DNA病毒（細(xì)小病毒科、雙聯(lián)病毒組）（三）雙鏈RNA病毒（呼腸孤病毒科、多數(shù)真菌病毒）（四）單鏈正義RNA病毒這一類型中包括了多種動(dòng)物病毒（環(huán)狀病毒科、冠狀病毒科、黃熱病毒科、小RNA病毒科和披膜病毒科）和植物病毒（雀麥花葉病毒組、香石竹班駁病毒科、花葉病毒、煙草脆裂病毒科、線蟲傳多角體病毒科等）（五）單鏈負(fù)意RNA病毒（正粘病毒科、副粘病毒科、彈壯病毒科、纖絲病毒科和不尼爾病毒科）病毒基因組結(jié)構(gòu)與功能病毒基因組的共同特點(diǎn)：1、病毒的基因組可以由DNA組成，也可以由RNA組成，每種病毒顆粒中只含有一種核酸。組成病毒基因組的DNA或RNA可以是單鏈的也可以是雙鏈的，可以是環(huán)狀分子，也可以線性分子。如乳頭瘤病毒、乙型肝炎病毒的基因組是雙鏈環(huán)狀DNA，腺病毒、皰疹病毒的基因組為雙鏈線狀DNA，脊髓灰質(zhì)炎病毒是一種單鏈的RNA病毒，而呼腸孤病毒的基因組是雙鏈RNA分子。一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)DNA病毒基因組是雙鏈DNA分子，而大多數(shù)RNA病毒的基因組是單鏈RNA分子。2、病毒與細(xì)菌或真核細(xì)胞相比，基因組很小，基因數(shù)少，所含的遺傳信息也相應(yīng)的少，因?yàn)樗鼈円蕾囁拗骷?xì)胞的許多功能來(lái)進(jìn)行復(fù)制。

RNA病毒常含有特別小的基因組，而DNA病毒基因組的大小差別比較大。如乙型肝炎病毒只有3.2Kb，只能編碼4種蛋白質(zhì)；而痘病毒基因組有300Kb，可以編碼幾百種蛋白質(zhì)病毒基因組結(jié)構(gòu)與功能3、病毒基因組的另一個(gè)特點(diǎn)是有重疊基因的存在，即同一段DNA片段可以編碼2—3種蛋白質(zhì)分子。這種現(xiàn)象在其它生物細(xì)胞僅見于線粒體和質(zhì)粒DNA。這種結(jié)構(gòu)可使較小的基因組攜帶較多的遺傳信息。（如圖1-1所示）4、噬菌體的基因是連續(xù)的，基因組內(nèi)無(wú)內(nèi)含子。但感染真核細(xì)胞的病毒基因是不連續(xù)的，具有內(nèi)含子。5、病毒基因組的大部分是用來(lái)編碼蛋白質(zhì)的，只有一小部分不翻譯，不翻譯的DNA序列包括基因之間的間隔區(qū)和基因表達(dá)的調(diào)控序列。病毒基因組結(jié)構(gòu)與功能6、病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)基因或rRNA基因常基因組的一個(gè)或幾個(gè)特定部位，形成功能單位或轉(zhuǎn)錄單元。如噬菌體174有11個(gè)蛋白質(zhì)基因只轉(zhuǎn)錄3個(gè)mRNA，其中一個(gè)從A基因開始，一個(gè)從B基因開始，另一個(gè)從D基因開始。PA、PB、PD、分別代表A啟動(dòng)子、B啟動(dòng)子和D啟動(dòng)子，數(shù)字表示不翻譯的間隔區(qū)。（如圖1-1）7、除反轉(zhuǎn)錄病毒基因組有兩個(gè)拷貝外，其它的病毒基因組都是單倍體，在病毒顆粒中每個(gè)基因只有一個(gè)拷貝。病毒基因組結(jié)構(gòu)與功能原核生物基因組的特點(diǎn)：1、除個(gè)別基因外，原核生物大多數(shù)基因按功能相關(guān)性成簇的串聯(lián)、密集于染色體上，共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位------操縱子。其中的結(jié)構(gòu)基因?yàn)槎囗樂醋?，即?shù)個(gè)功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，受同一個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)的調(diào)節(jié)。數(shù)個(gè)操縱子還可以由一個(gè)共同的調(diào)節(jié)基因（regulatorygene）即調(diào)節(jié)子。2、蛋白質(zhì)基因通常以單拷貝的形式存在。一般而言，為蛋白質(zhì)編碼的核苷酸順序是連續(xù)的，中間不被非編碼順序所打斷。不編碼的DNA部份所占比例比真核細(xì)胞基因組少得多3、編碼RNA的基因通常是多拷貝的，這樣可能有利于核糖體的快速組裝，便于在急需蛋白質(zhì)合成時(shí)細(xì)胞可以在短時(shí)間內(nèi)有大量核糖體生成。原核生物基因組4、和病毒基因組不同的是，在原核生物基因組中編碼順序一般不會(huì)重疊，即不會(huì)出現(xiàn)基因重疊現(xiàn)象。5、在DNA分子中具有各種功能的識(shí)別區(qū)域如復(fù)制起始區(qū)OriC，復(fù)制終止區(qū)TerC,轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)區(qū)和終止區(qū)等。這些區(qū)域往往具有特殊的順序，并且含有反向重復(fù)順序。值得指出的是，位于DNA上的各種調(diào)控元件的DNA順序是多種多樣的，這為基因表達(dá)調(diào)控的多樣性和精確性提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)真核生物基因組的特點(diǎn)1、真核生物的基因組一般比較龐大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的基因組，例如人的單倍體基因組由3X109bp組成，含有大約10萬(wàn)個(gè)基因。2、真核生物的基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體，儲(chǔ)存于細(xì)胞核內(nèi)。體細(xì)胞基因組是雙倍體（diploid），即有雙份同源的基因組。3、真核基因組存在著許多重復(fù)序列，重復(fù)次數(shù)可達(dá)幾百萬(wàn)以上4、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，由中間不編碼的插入序列所隔開。編碼序列稱為外顯子（exon），編碼序列中間插入的序列稱為內(nèi)含子（intron），也稱為間隔序列（interveningsequence）。5、真核生物基因組中不編碼的區(qū)域多于編碼的區(qū)域，基因組中只有很少的一部分是編碼蛋白質(zhì)的。真核生物基因組真核生物基因組序列的特點(diǎn)1、高度重復(fù)序列

反向重復(fù)序列衛(wèi)星DNA較復(fù)雜的重復(fù)單位組成的重復(fù)順序高度重復(fù)序列的功能2、中度重復(fù)順序

Alu家族KpnⅠ家族Hinf家族

真核生物基因組——重復(fù)序列3、多基因家族與假基因tRNA基因rRNA基因珠蛋白基因組蛋白基因生長(zhǎng)激素基因假基因4、超基因家族5、單拷貝順序（低度重復(fù)順序）6、自私DNA(selfishDNA)高度重復(fù)序列

高度重復(fù)序列在基因組中重復(fù)頻率高，可達(dá)百萬(wàn)(106)以上，因此復(fù)性速度很快。在基因組中所占比例隨種屬而異，約占10-60％，在人基因組中約占20％。高度重復(fù)順序又按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為三種。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）（1）倒位（反向）重復(fù)序列

這種重復(fù)順序復(fù)性速度極快，即使在極稀的DNA濃度下，也能很快復(fù)性，因此又稱零時(shí)復(fù)性部分，約占人基因組的5％。反向重復(fù)序列由兩個(gè)相同順序的互補(bǔ)拷貝在同一DNA鏈上反向排列而成。變性后再?gòu)?fù)性時(shí)，同一條鏈內(nèi)的互補(bǔ)的拷貝可以形成鏈內(nèi)堿基配對(duì)，形成發(fā)夾式或“+”字形結(jié)構(gòu)。倒位重復(fù)（即兩個(gè)互補(bǔ)拷貝）間可有一到幾個(gè)核苷酸的間隔，也可以沒有間隔。沒有間隔的又稱回文（palimdr－ome），這種結(jié)構(gòu)約占所有倒位重復(fù)的三分之一。若以兩個(gè)互補(bǔ)拷貝組成的倒位重復(fù)為一個(gè)單位，則倒位重復(fù)的單位約長(zhǎng)300bp或略少。兩個(gè)單位之間有一平均1.6kb的片段相隔，兩對(duì)倒位重復(fù)單位之間的平均距離約12kb，亦即它們多數(shù)散布非群集于基因組中。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）（2）衛(wèi)星DNA

衛(wèi)星DNA(satelliteDNA)是另一類高度重復(fù)序列，這類重復(fù)順序的重復(fù)單位一般由2-10bp組成，成串排列。由于這類序列的堿基組成不同于其他部份，可用等密度梯度離心法將其與主體DNA分開，因而稱為衛(wèi)星DNA或隨體DNA。在人細(xì)胞組中衛(wèi)星DNA約占5-6％。按照它們的浮力密度不同，人的衛(wèi)星DNA可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種。果蠅的衛(wèi)星DNA順序已經(jīng)搞清楚，可分為三類，這三類衛(wèi)星DNA都是由7bp組成的高度重復(fù)順序：衛(wèi)星Ⅰ為5‘ACAACT3’,衛(wèi)星Ⅱ?yàn)?‘ACAAATT3’。而蟹的衛(wèi)星DNA為只有AT兩個(gè)堿基的重復(fù)順序組成。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）（3）較復(fù)雜的重復(fù)單位組成的重復(fù)順序

這種重復(fù)順序?yàn)殪`長(zhǎng)類所獨(dú)有。用限制性內(nèi)切酶HindⅢ消化非洲綠猴DNA，可以得到重復(fù)單位為172bp的高度重復(fù)順序，這種順序大部份由交替變化的嘌呤和嘧啶組成。有人把這類稱為α衛(wèi)星DNA。而人的α衛(wèi)星DNA更為復(fù)雜，含有多順序家族。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）（4）高度重復(fù)順序的功能1、參與復(fù)制水平調(diào)節(jié)的反向序列常存在于DNA復(fù)制起點(diǎn)區(qū)的附近。另外，許多反向重復(fù)序列是一些蛋白質(zhì)（包括酶）和DNA的結(jié)合位點(diǎn)。2、參與基因表達(dá)的調(diào)控DNA的重復(fù)順序可以轉(zhuǎn)錄到核內(nèi)不均一RNA分子中，而有些反向重復(fù)順序可以形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，這對(duì)穩(wěn)定RNA分子，免遭分解有重要作用.3、參與轉(zhuǎn)位作用幾乎所有轉(zhuǎn)位因子的末端都包括反向重復(fù)順序，長(zhǎng)度由幾個(gè)bp到1400bp。由于這種順序可以形成回文結(jié)構(gòu)，因此在轉(zhuǎn)位作用中即能連接非同源的基因，又可以被參與轉(zhuǎn)位的特異酶所識(shí)別。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）（4）高度重復(fù)序列的功能4、與進(jìn)化有關(guān)不同種屬的高度重復(fù)順序的核苷酸序列不同，具有種屬特異性，但相近種屬又有相似性。如人的α衛(wèi)星DNA長(zhǎng)度僅差1個(gè)堿基（前者為171bp，后者為172bp），而且堿基序列有65％是相同的，這表明它們來(lái)自共同的祖先。在進(jìn)化中某些特殊區(qū)段保守的，而其他區(qū)域的堿基序列則累積著變化。5、同一種屬中不同個(gè)體的高度重復(fù)順序的重復(fù)次數(shù)不一樣，這可以作為每一個(gè)體的特征，即DNA指紋6、衛(wèi)星DNA成簇的分布在染色體著絲粒附近，可能與染色體減數(shù)分裂時(shí)染色體配對(duì)有關(guān)，即同源染色體之間的聯(lián)會(huì)可能依賴于具有染色體專一性的特定衛(wèi)星DNA順序。真核生物基因組——重復(fù)序列（高度重復(fù)序列）中度重復(fù)順序

中度重復(fù)序列大致指在真核基因組中重復(fù)數(shù)十至數(shù)萬(wàn)（<105）次的重復(fù)順序。其復(fù)性速度快于單拷貝順序，但慢于高度重復(fù)順序。少數(shù)在基因組中成串排列在一個(gè)區(qū)域，大多數(shù)與單拷貝基因間隔排列。真核生物基因組——重復(fù)序列（中度重復(fù)序列）Alu家族：

Alu家族是哺乳動(dòng)物包括人基因組中含量最豐富的一種中度重復(fù)順序家族，在單倍體人基因組中重復(fù)達(dá)30萬(wàn)-50萬(wàn)次，約占人基因組的3-6％。Alu家族每個(gè)成員的長(zhǎng)度約300bp，由于每個(gè)單位長(zhǎng)度中有一個(gè)限制性內(nèi)切酶Alu的切點(diǎn)（AG↓CT）從而將其切成長(zhǎng)130和170bp的兩段，因而定名為Alu序列（或Alu家族）。Alu序列分散在整個(gè)人體或其他哺乳動(dòng)物基因組中，在間隔DNA，內(nèi)含子中都發(fā)現(xiàn)有Alu序列，平均每5kbDNA就有一個(gè)Alu順序。已建立的基因組中無(wú)例外地含有Alu順序。Alu順序具有種的特異性，人的Alu順序制備的探針只能用于檢測(cè)人的基因組中的Alu序列。由于在大多數(shù)的含有人的DNA的克隆中都含有Alu順序，因此，可以這樣認(rèn)為，用人的Alu序列制備的探針與要篩選的克隆雜交，陽(yáng)性者即為含有人DNA克隆，陰性者不含有人DNA。

真核生物基因組——重復(fù)序列（中度重復(fù)序列）Alu順序廣泛散布于整個(gè)基因組的原因：（1）可能是由于Alu順序可由RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄成RNA分子，再經(jīng)反轉(zhuǎn)錄酶的作用形成cDNA,然后重新插入基因組所致。（2）也有人認(rèn)為Alu序列兩側(cè)存在著短的重復(fù)順序，使得Alu順序很象轉(zhuǎn)座子，因此推測(cè)Alu順序可能也是能夠移動(dòng)的。這可能是它們?cè)谡麄€(gè)基因組中含量如此豐富，頒布如此廣泛的原因之一。真核生物基因組——重復(fù)序列（中度重復(fù)序列）Alu家族的功能是多方面的：（1）由于在許多核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)中含有大量的Alu順序，而且，Alu順序含有與某些真核基因內(nèi)含子剪接接頭相似的序列，因而，Alu順序可能參與hnRNA的加工與成熟。（2）Alu序列在人基因組中不尋常地大量存在，提示它與遺傳重組及染色體不穩(wěn)定性有關(guān)。（3）最近發(fā)現(xiàn)在人的組織細(xì)胞中存在自然發(fā)生的染色體外雙鏈環(huán)狀DAN，被稱為人類質(zhì)粒（humanplasmid），而這些質(zhì)粒又毫無(wú)例外地含有Alu順序。還有研究表明，Alu順序中的某些區(qū)段有形成Z-DNA的能力。（4）另外，Alu順序可能具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用。真核生物基因組——重復(fù)序列（中度重復(fù)序列）KpnⅠ家族：

KpnⅠ家族是中度重復(fù)順序中僅次于Alu家族的第二大家族。用限制性內(nèi)切酶KpnⅠ消化人類及其它靈長(zhǎng)類動(dòng)物的DNA，在電泳譜上可以看到4個(gè)不同長(zhǎng)度的片段，分別為1.2,1.5,1.8和1.9kb，這就是所謂的KpnⅠ家族。KpnⅠ家族成員順序比Alu家族更長(zhǎng)（如人KpnⅠ順序長(zhǎng)6.4kb），而且更加不均一，呈散在分布，屬于中度重復(fù)順序的長(zhǎng)分散片段型。盡管不同長(zhǎng)度類型的