今天是生信星球陪你的第337天
大神一句話,菜鳥(niǎo)跑半年。我不是大神,但我可以縮短你走彎路的半年~
就像歌兒唱的那樣,如果你不知道該往哪兒走,就留在這學(xué)點(diǎn)生信好不好~
這里有豆豆和花花的學(xué)習(xí)歷程,從新手到進(jìn)階,生信路上有你有我!
豆豆寫于19.4.12
主要研究真核生物
基因結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)(CDS)和非編碼區(qū)
編碼區(qū):不連續(xù)的基因結(jié)構(gòu),又包含外顯子和內(nèi)含子,它們交替出現(xiàn)
外顯子:編碼區(qū)中不連續(xù)的具有蛋白編碼功能的DNA序列
第一個(gè)外顯子的頭部是蛋白翻譯的起始密碼子;最后一個(gè)外顯子的尾部是終止密碼子,一般富含AT-
內(nèi)含子:編碼區(qū)中外顯子之間間隔的非編碼序列
外顯子與內(nèi)含子的鄰接部位是一段高度保守的序列:外顯子尾巴與下一個(gè)內(nèi)含子的頭部多數(shù)是GT,內(nèi)含子的尾巴與下一個(gè)外顯子的頭部多數(shù)是AG,可以簡(jiǎn)單記做GT-AG
法則,作為RNA剪切的識(shí)別信號(hào)
DNA=》pre-mRNA(mRNA前體)或者h(yuǎn)nRNA(核內(nèi)不均一RNA)=》(成熟)mRNA,其中pre-mRNA中包括了外顯子和內(nèi)含子,成熟的mRNA才只剩外顯子
開(kāi)放閱讀框ORF:從DNA的起始密碼子(ATG)到終止密碼子(TAA、TGA、TAG)的堿基序列,且不包含終止密碼子
非編碼區(qū):又叫'側(cè)翼序列flank
',是編碼區(qū)第一個(gè)外顯子+最后一個(gè)外顯子以外的區(qū)域,也就是指這個(gè)區(qū)域中包含了啟動(dòng)子、終止子、增強(qiáng)子等調(diào)控元件
上游側(cè)翼(第一個(gè)外顯子以外的序列):包含啟動(dòng)子區(qū)域(promoter)
啟動(dòng)子的作用是與RNA聚合酶特異性結(jié)合
第一個(gè)外顯子的5'轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)(TSS)上游大約20-30個(gè)堿基的位置,是TATA box
,包含的堿基位置是TATAATAAT
,保證RNA聚合酶可以準(zhǔn)確識(shí)別轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)并開(kāi)始轉(zhuǎn)錄過(guò)程??偠灾?,它影響轉(zhuǎn)錄起始
第一個(gè)外顯子的5'轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游大約70-80個(gè)堿基的位置,是CAAT box
,包含的堿基位置是GGCTCAATCT
,它是另一個(gè)RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),它不影響轉(zhuǎn)錄起始,但可以控制轉(zhuǎn)錄起始頻率 。另外CAAT box
兩側(cè)是GC box
,包含的堿基是GGCGGG
,起到轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、激活轉(zhuǎn)錄的功能
增強(qiáng)子:一般位于TSS上游大約100個(gè)堿基以外,具有增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用,但是不用于啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄
沉默子:抑制DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,從而抑制翻譯,最常見(jiàn)是位于啟動(dòng)子上游。有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在啟動(dòng)子下游、基因本身內(nèi)含子或外顯子上;另外在下游側(cè)翼的3'非翻譯區(qū)也發(fā)現(xiàn)了沉默子
參考:http://www.bogari.net/Bogari/Principle_files/4-genomes.pdf
下游側(cè)翼(最后一個(gè)外顯子以外的序列):包含終止子序列
首先在最后一個(gè)外顯子的終止密碼子下游有一個(gè)AATAAA
序列,這個(gè)序列主要參與mRNA 的多聚腺苷酸化過(guò)程。多聚腺苷酸化就是得到polyA尾巴之前,mRNA的3'端會(huì)水解掉10-15個(gè)堿基。這個(gè)序列的作用就是作為RNA裂解的信號(hào),指導(dǎo)核酸內(nèi)切酶在此信號(hào)下游10~15堿基處裂解 mRNA。之后就是聚合酶作用使得3'端加上polyA變成成熟mRNA
AATAAA
序列再往下到轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)(TTS)之前,是一個(gè)反向重復(fù)序列(7-20個(gè)堿基對(duì)),轉(zhuǎn)錄后形成一個(gè)發(fā)卡結(jié)構(gòu),可以阻礙RNA聚合酶移動(dòng),終止轉(zhuǎn)錄
注意:起始密碼子和終止密碼子都在外顯子上,位于編碼區(qū);但是,轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)TSS和轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)TTS都在非編碼區(qū),TSS在啟動(dòng)子區(qū)下游&起始密碼子上游,TTS在終止子區(qū)下游&終止密碼子下游
pre-mRNA就是從轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)TSS到終止位點(diǎn)TTS,還需要進(jìn)行內(nèi)含子剪切,5'加帽子結(jié)構(gòu),3'加PolyA修飾,才可以形成成熟mRNA
包括編碼區(qū)、5'UTR、3'UTR、5'帽子結(jié)構(gòu)、3'polyA尾
編碼區(qū):起始密碼子AUG開(kāi)始,到終止密碼子(UAG、UAA、UGA)的堿基序列
UTR:mRNA兩端的非編碼序列
5'UTR:上游非編碼區(qū),位于5'帽子與起始密碼子(AUG)之間
3'UTR:下游非編碼區(qū),位于編碼區(qū)末端的終止密碼子到3’尾巴之間
5'帽子:作用就是幫助mRNA跨過(guò)核膜,進(jìn)入胞質(zhì),并且此過(guò)程中保護(hù)5‘不被降解;翻譯時(shí)保證IFiii和核糖體識(shí)別
3’poly-A尾巴:作用也是幫助mRNA跨過(guò)核膜,進(jìn)入胞質(zhì),并且增加了mRNA在胞質(zhì)中存在的穩(wěn)定性。因?yàn)閙RNA的降解過(guò)程是隨著時(shí)間延長(zhǎng),A尾逐漸變短;
promoter雖然感覺(jué)和起始相關(guān),但是它既不屬于外顯子也不屬于內(nèi)含子,它是非編碼區(qū)序列
UTR其實(shí)是mRNA中的概念,但是在往上溯源,在DNA序列中算是外顯子exon的部分
CDS序列以ATG開(kāi)始,起始密碼子只有這一個(gè),并且在外顯子中
一個(gè)基因中有外顯子和內(nèi)含子,但是基因和基因也不是連續(xù)的,它們之間的區(qū)域就不是intron內(nèi)含子了,而是叫做'基因間區(qū)',同樣屬于非編碼序列
單順?lè)醋觤RNA:只編碼一個(gè)蛋白的mRNA;多順?lè)醋觤RNA:編碼多個(gè)蛋白
圖1
圖2
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