2013基因组学试题2013基因组学试题1.什么是基因组（5分）？真核生物基因组有什么特点（15分）？基因组是指一种微生物（包括细菌和病毒）或其它生物体细胞中的总DNA或RNA(是指逆转录病毒),包括核DNA，细胞器DNA(动植物线粒体DNA和植物叶绿体DNA)和染色体外遗传成分(如细菌的质粒DNA)。结构：真核生物基因组结构特点：真核基因组远远大于原核生物的基因组。真核基因具有许多复制起点，每个复制子大小不一。每一种真核生物都有一定的染色体数目，除了配子为单倍体外，体细胞一般为双倍体，即含两份同源的基因组。真核基因都出一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物的单顺反子，即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质。真核生物基因组中含有大量重复顺序。真核生物基因组内非编码的顺序（NCS）占90%以上。编码序列占5%。真核基因产断列基因，即编码序列被非编码序列分隔开来，基因与基因内非编码序列为间隔DNA，基因内非编码序列为内含子，被内含子隔开的编码序列则为外显子。真核生物基因组功能相关的基因构成各种基因家族，它们可串联在一起，亦可相距很远，但即使串联在一起成族的基因也是分别转录的。真核生物基因组中也存在一些可移动的遗传因素，这些DNA顺序并无明显生物学功能，似科为自己的目的而级织，故有自私DNA之称，其移动多被RNA介导，也有被DNA介导的。功能:(一)真核基因表达调控的环节更多基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核(线粒体基因的转录在线粒体内)，翻译则多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转录后的调控占有了更多的分量。此外，真核细胞中还会发生基因扩增(geneamplification)，基因的扩增无疑能够大幅度提高基因表达产物的量，但这种调控机理至今还不清楚。(二)真核基因的转录与染色质的结构变化相关真核基因组DNA绝大部分都在细胞核内与组蛋白等结合成染色质，染色质的结构、染色质中NA和组蛋白的结构状态都影响转录，至少有以下现象：1.染色质结构影响基因转录2.组蛋白的作用3.转录活跃区域对核酸酶作用敏感度增加4.DNA拓扑结构变化5.DNA碱基修饰变化(三)真核基因表达以正性调控为主真核RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，要依赖多种激活蛋白的协同作用。真核基因调控中有负性调控元件，但并不普遍；真核基因转录表达的调控蛋白是以激活蛋白的作用为主。真核基因组蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的,采取逐个基因调控表达的形式。真核基因表达调控的环节多，录后调控的方式也很多1.真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细胞内的基因的基因组是双份的（即双倍体,diploid），即有两份同源的基因组。2.真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个结构基因经过转录和翻译生成一个mRNA分子和一条多肽链。3.存在重复序列，重复次数可达百万次以上。4.基因组中不编码的区域多于编码区域。5.大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的。6.基因组远远大于原核生物的基因组，具有许多复制起点，而每个复制子的长度较小。2.转录组和蛋白质组有何异同之处（10分）？转录组和基因组水平不同，转录组是高度动态的，当细胞受到侵犯时，甚至当细胞处于正常的生理活动如复制，分裂时，基因的转录情况也会变化很大，产生不同的转录组。mRNA是信使RNA，携带着从基因组转录下来的遗传信息，但并不是所有的基因都同时转录，是受转录因子控制的，而且并非所有基因组序列都能转录。原核生物中非转录成分较少，基因组序列利用效率较高，真核生物染色体存在大量非转录成分，一个基因转录形成的mRNA稳定性较差，转录的RNA原始产物要经过切割、修剪、添加、修饰和异构化形成成熟mRNA，tRNA和rRNA，其中内含子在mRNA拼接时被切除掉。通过选择性拼接，一个基因可以编码多条多肽链。正常的mRNA拼接发生mRNA内部，而在一些低等生物中还存在着奇怪的反转录(trans-splicng)现象，拼接发生在两条mRNA之间，即两条mRNA在剪接因子作用下，第一条剪接下来的外显子与另外一条剪接下来的外显子拼接在一...
