醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)/結(jié)構(gòu)基因的結(jié)構(gòu)
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人類(lèi)結(jié)構(gòu)基因4個(gè)區(qū)域：①編碼區(qū)，包括外顯子與內(nèi)含子；②前導(dǎo)區(qū)，位于編碼區(qū)上游，相當(dāng)于RNA5’末端非編碼區(qū)（非翻譯區(qū)）；③尾部區(qū)，位于RNA3’編碼區(qū)下游，相當(dāng)于末端非編碼區(qū)（非翻譯區(qū)）；④調(diào)控區(qū)，包括啟動(dòng)子和增強(qiáng)子等。基因編碼區(qū)的兩側(cè)也稱(chēng)為側(cè)翼順序（圖3-1）。
1．外顯子和內(nèi)含子 大多數(shù)真核生物的基因?yàn)椴贿B續(xù)基因（interruptesd或discontinuous gene）。所謂不連續(xù)基因就是基因的編碼順序在DNA分子上是不連續(xù)的，被非編碼順序所隔開(kāi)。編碼的順序稱(chēng)為外顯子（exon），是一個(gè)基因表達(dá)為多肽鏈的部分；非編碼順序所稱(chēng)為內(nèi)含子（intron）,又稱(chēng)插入順序（intervening sequence,IVS）。內(nèi)含子只轉(zhuǎn)錄，在前mRNA(pre-mNRA)時(shí)被剪切掉。如果一個(gè)基因有幾個(gè)內(nèi)含子，一般總是把基因的外顯子分隔成n+1部分。內(nèi)含子的核苷酸數(shù)量可比外顯子多許多倍。
2．外顯子－內(nèi)含子 接頭每個(gè)外顯子和內(nèi)含子接頭區(qū)都有一段高度保守的一致順序（consensus seqence）,即內(nèi)含了5’末端大多數(shù)是GT開(kāi)始，3’末端大多是AG結(jié)束，稱(chēng)為GT-AG法則，是普遍存在于真核基因中RNA剪接的識(shí)別信號(hào)。
3．側(cè)翼順序在第一個(gè)外顯子和最末一個(gè)外顯子的外側(cè)是一段不被翻譯的非編碼區(qū)，稱(chēng)為側(cè)翼順序（flankingsequence）。側(cè)翼順序含有基因調(diào)控順序，對(duì)該基因的活性有重要影響。
4．啟動(dòng)子 啟動(dòng)子（promoter）包括下列幾種不同順序，能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄過(guò)程：
（1）TATA框（TATA box）：其一致順序?yàn)門(mén)ATAATAAT。它約在基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游約-30-50bp處，基本上由A-T堿基對(duì)組成，是決定基因轉(zhuǎn)錄始的選擇，為RNA聚合酶的結(jié)合處之一，RNA聚合酶與TATA框牢固結(jié)合之后才能開(kāi)始轉(zhuǎn)錄。］
（2）CAAT框（CAAT box）：其一致順序?yàn)镚GGTCAATCT，是真核生物基因常有的調(diào)節(jié)區(qū)，位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游約-80-100bp處，可能也是RNA聚合酶的一個(gè)結(jié)合處，控制著轉(zhuǎn)錄起始的頻率。
（3）GC框（GC box）：有兩個(gè)拷貝，位于CAAT框的兩側(cè)，由GGCGGG組成，是一個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)，有激活轉(zhuǎn)錄的功能。
此外，RNA聚合酶Ⅲ負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄tRNA的DNA和5SrDNA，其啟動(dòng)子位于轉(zhuǎn)錄的DNA順序中，稱(chēng)為下游啟動(dòng)子。
5．增強(qiáng)子在真核基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游或下游，一般都有增強(qiáng)子（enhancer）,它不能啟動(dòng)一個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄，但有增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用。此外，增強(qiáng)子順序可與特異性細(xì)胞因子結(jié)合而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。研究表明，增強(qiáng)子通常有組織特異性，這是因?yàn)椴煌?a href="/w/%E7%BB%86%E8%83%9E%E6%A0%B8" title="細(xì)胞核">細(xì)胞核有不同的特異因子與增強(qiáng)子結(jié)合，從而對(duì)基因表達(dá)有組織、器官、時(shí)間不同的調(diào)節(jié)作用。
例如人類(lèi)單拷貝胰島素基因5’末端上游約250 bp處有一組織特異性增強(qiáng)子，在胰島β細(xì)胞中有一特異因子可
圖3-1 真核生物的結(jié)構(gòu)基因的結(jié)構(gòu)示意圖
En：增強(qiáng)子：P1、P2、P3：?jiǎn)?dòng)子（TATA框，CAAT框，GC框）；E：外顯子：I：內(nèi)含子；
UT：非翻譯區(qū)；GT-AG：外顯子-內(nèi)含子接頭
作用于該區(qū)以增強(qiáng)胰島素基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，其它組織中無(wú)此因子，這是何以胰島素基因只有在胰島β細(xì)胞中才得以很好表達(dá)的原因。
6．終止子在一個(gè)基因的末端往往有一段特定順序，它具有轉(zhuǎn)錄終止的功能，這段終止信號(hào)的順序稱(chēng)為終止子（termianator）。終止子的共同順序特征是在轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)前有一段回文順序，約7-20核苷酸對(duì)?；匚捻樞虻膬蓚€(gè)重復(fù)部分分由幾個(gè)不重復(fù)堿基對(duì)的不重復(fù)節(jié)段隔開(kāi)，回文順序的對(duì)稱(chēng)軸一般距轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)-24bp（圖3-2）。
在回文順序的下游有6-8個(gè)A-T對(duì)，因此，這段終止子轉(zhuǎn)錄后形成的RNA具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)，并具有與A互補(bǔ)的一串U，因?yàn)锳-U之間氫健結(jié)合較弱，因而RNA/DNA雜交部分易于拆開(kāi)，這樣對(duì)轉(zhuǎn)錄物從DNA模板上釋放出來(lái)是有利的，也可使RNA聚合酶從DNA上解離下來(lái)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的終止。
圖3-2 轉(zhuǎn)錄終止了順序圖解
 基因 | 基因的復(fù)制與表達(dá)  |
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