單一順序和重復(fù)順序第1頁，共38頁。優(yōu)選第節(jié)單一順序和重復(fù)順序第2頁，共38頁。正向重復(fù)：正向重復(fù)(directrepeats)又叫順向重復(fù)，這種重復(fù)序列的方向是相同的。比如l噬菌體的復(fù)制起點(diǎn)中的重復(fù)序列以及真核轉(zhuǎn)座因子Ty，copia的兩端，插入序列，轉(zhuǎn)座子的兩端的宿主序列以及端粒結(jié)構(gòu)等

第3頁，共38頁。第4頁，共38頁。反向重復(fù)(Invertedrepeats

)：同一個序列的兩個拷貝在一個分子中以相反的方向重復(fù)，相鄰重復(fù)組成回文序列。由反方向互補(bǔ)的兩個DNA片段組成，兩個反轉(zhuǎn)重復(fù)序列又叫回文序列(palindromesequence)。呈兩側(cè)對稱的序列，常存在于插入序列和轉(zhuǎn)座子兩端的結(jié)構(gòu)元件中。第5頁，共38頁。第6頁，共38頁。第7頁，共38頁。畫上荷花和尚畫書臨漢字翰林書正反相同第8頁，共38頁。在高度重復(fù)序列中，有一種是反向重復(fù)序列，也叫回文結(jié)構(gòu)；長度不等，從幾個核苷酸到幾百個核苷酸等。第9頁，共38頁。這種反向重復(fù)序列在基因組中很多，據(jù)推測可能與基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等調(diào)控有關(guān)。與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)多以二聚體的形式結(jié)合，這時會發(fā)現(xiàn)結(jié)合位點(diǎn)的DNA多具有回文結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。第10頁，共38頁。回文結(jié)構(gòu)的意義：1）是限制性內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)。2）具有調(diào)節(jié)基因的表達(dá)作用,如色氨酸操縱子的前的弱化子。3）轉(zhuǎn)錄終止時的識別結(jié)構(gòu)。4）有利于穩(wěn)定RNA的結(jié)構(gòu)和行使功能。5）基因工程中DNA序列的方便操作。第11頁，共38頁。三.

輕度重復(fù)順序和中度重復(fù)順序輕度重復(fù)順序在基因組中含有2-10拷貝，酵母tRNA基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。中度重復(fù)順序長約300bp基因組中約有10-幾千個拷貝的順序如rRNA和tRNA基因tRNA基因一般都分布于基因組中，而rRNA常集中分布于核仁形成區(qū)。

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

長約300bp；Alu順序也稱為短的分散因子（shortinterspersedelements,SINEs）。由RNA多聚酶III轉(zhuǎn)錄的。在基因組中30萬個拷貝；在170bp處有一AluI的酶切位點(diǎn)；由兩個130bp的串聯(lián)重復(fù)順序組成；在二聚體的右半部有31bp插入序列，此插入順序來自7SLRNA。Alu順序有何應(yīng)用價(jià)值？

第17頁，共38頁。在人基因組中Alu基因家族是一個中等重復(fù)序列，長度在300bp左右，單倍體基因組中有30萬份，分散在各染色體上。在170bp處有一個限制性酶切位點(diǎn)Alu?；蚪M中平均每5kb出現(xiàn)一次Alu序列，因此在基因的內(nèi)含子以及基因附近的序列中有許多。第18頁，共38頁。Alu家族的每一個成員都很相似，由130bp的串聯(lián)重復(fù)組成，常見的是二聚體形式，在右半部分的中部有一個31bp的無關(guān)序列插在中間。這個插入序列（IS）來自7SL（是信號識別蛋白SRP的一個成分）。31bpIS第19頁，共38頁。Alu家族的廣泛存在說明其可能具有某種功能，但是目前還不十分了解。第20頁，共38頁。在小鼠體中有一種和Alu序列同源的序列叫做B1家族，約有5萬個成員。重復(fù)單位為130bp，相當(dāng)于Alu序列的一個單體，和Alu序列的同源性為70%-80%。第21頁，共38頁。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類動物的DNA，在電泳譜上可以看到4個不同長度的片段，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（如人KpnⅠ順序長6.4kb），而且更加不均一，呈散在分布，屬于中度重復(fù)順序的長分散序列。KpnⅠ家族的拷貝數(shù)約為3000－4800個，占人體基因組的1％。第22頁，共38頁。Hinf家族：這一家族以319bp長度的串聯(lián)重復(fù)存在于人體基因組中。用限制性內(nèi)切酶HinfⅠ消化人體DNA，可以分離到這一片段。Hinf家族在單位基因組內(nèi)約有50－100個拷貝，分散在不同的區(qū)域。319bp單位可以再分成兩個亞單位，分別為172bp和147bp,它們之間有70%的同源性。第23頁，共38頁。五.高度重復(fù)順序

衛(wèi)星DNA(satelliteDNA)隱蔽衛(wèi)星DNA(crypticsatellite)自私DNA（selfishDNA）伊甸園DNA(GardenofEdenDNA）小衛(wèi)星(minisatellite)重復(fù)序列可變數(shù)（variablenumbertandemrepeatVNTRs）DNA指紋（DNAfingerprints）

第24頁，共38頁。高度重復(fù)是一種簡單的重復(fù)序列，有的重復(fù)單位不超過6bp，但是重復(fù)的次數(shù)可以達(dá)到幾十萬次之多，故稱為高度重復(fù)序列，也叫做衛(wèi)星DNA。第25頁，共38頁。衛(wèi)星DNA：是高等真核生物基因組重復(fù)程度最高的成分，由非常短的串聯(lián)多次重復(fù)DNA序列組成，一般占基因組的10%-30%。因?yàn)槠湫蛄袕?fù)雜性不高，所以有時稱為簡單序列DNA；衛(wèi)星DNA以大的基因簇分布（100-3000kb），常位于異染色質(zhì)的著絲粒，可能在染色體的功能中起作用。第26頁，共38頁。有一些比較復(fù)雜的衛(wèi)星DNA據(jù)推測可能是從簡單的短序列重復(fù)發(fā)展變化而來的。第27頁，共38頁。一般這些序列中的GC含量與其他的主體DNA不同（例如小鼠中為30%，低于其主體DNA的42%GC含量）。所以在進(jìn)行氯化銫密度梯度超離心時，這些DNA由于密度小，會與主體的DNA帶分開而出現(xiàn)在上面，所以稱為衛(wèi)星DNA。第28頁，共38頁。也有的衛(wèi)星DNA密度比主體DNA密度大，出現(xiàn)在主體DNA的下面。隱秘的衛(wèi)星DNA是指與主體DNA的密度類似，使用氯化銫密度梯度超離心不能分開的高度重復(fù)序列，但是可以通過其他的方法將其分離出來。第29頁，共38頁。人們開始時認(rèn)為這些高度重復(fù)的DNA序列沒有什么功能。近來發(fā)現(xiàn)與DNA復(fù)制、基因表達(dá)的調(diào)節(jié)、基因的轉(zhuǎn)位、減數(shù)分裂時染色體的配對等過程有重要關(guān)系。第30頁，共38頁。等位小衛(wèi)星DNA是指小衛(wèi)星中含有的重復(fù)序列數(shù)目相同；反之，不等位小衛(wèi)星DNA是指小衛(wèi)星中含有的重復(fù)序列數(shù)目不同。第31頁，共38頁。衛(wèi)星DNA：基本單位長度171bp小衛(wèi)星DNA：基本單位長度15-65bp微衛(wèi)星DNA：基本單位長度2-8bp衛(wèi)星小衛(wèi)星微衛(wèi)星DNA之間的基本差異第32頁，共38頁。人類VNTRs的第一個探針

1985年由AlecJeffries制備在肌紅蛋白基因的第一個內(nèi)含子中分離出132bp的重復(fù)順序內(nèi)含4個長33bp的重復(fù)單位內(nèi)有13bp為核心順序（GGAGGTGGGCAGG）第33頁，共38頁。第34頁，