生物化學與分子生物學/真核基因與基因組

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真核基因與基因組- 真核基因的結構與功能 - 真核基因組的結構與功能
隨著人們對遺傳學和基因組學複雜性的深入了解,似乎越來越難以對基因做一個精確的定義。簡而言之,基因(gene)是能夠編碼蛋白質或RNA等具有特定功能產物的、負載遺傳信息的基本單位。除了某些以RNA為基因組的RNA病毒外,基因通常是指染色體或基因組的一段DNA序列,其包括編碼序列(外顯子)和單個編碼序列間的間隔序列(內含子)。
基因組(genome)是指一個生物體內所有遺傳信息的總和。1920年德國科學家Winkles H首先使用基因組一詞來描述生物的全部基因和染色體。基因組(GENOME)從 「 基因(GENe)」、和「染色體(chromosOME)」兩個詞組合而成。人類基因組包含了細胞核染色體DNA(常染色體和性染色體)及線粒體DNA所攜帶的所有遺傳物質。
不同生物的基因及基因組的大小和複雜程度各不相同,所貯存的遺傳信息量有著巨大的差別,其結構與組織形式上也各有特點。原核生物的基因組結構相對簡單,其結構特點如下:

  • 通常僅由一條環狀雙鏈DNA組成;
  • 基因組中只有一個複製起點,具有操縱子結構;
  • 基因通常是連續的,沒有內含子;
  • 基因組中重複序列很少,編碼蛋白質的結構基因多為單拷貝基因;
  • 基因組中具 有多種功能的識別區域,如複製起始區、複製終止區、轉錄啟動區和終止區等;
  • 基因組中存在可移動的DNA序列,包括插入序列和轉座子等。

真核生物基因組較複雜,其結構基因的數量遠多於原核生物基因組中的數量,但編碼區在基因組中所占的比例遠小於原核生物基因組中的比例。本章重點討論真核基因與基因組的結構和功能。