基因组内为什么有那么多重复DNA序列?

上一篇 / 下一篇  2010-10-15 15:30:38

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  基因内为什么有那么多重复DNA序列?

  毫无疑问,分子生物学已经沿着沃森、克里克等人提出的DNA双螺旋、“中心法则” 等这条主线,分子生物学科的主流是试图阐释基因、基因的表达调控,以及基因表达产物的结构与功能。这条主线一直贯穿分子生物学的整个科研活动中,详细内容请参见:潘学峰 的《现代分子生物学教程》2009年版。北京,科学出版社)。

  其实,在基因组内含有很多曾一度被称为“selfish DNA” 或 “ Junk DNA" 的基因组元件,这些DNA元件很多缘自病毒、类病毒、转座子等等,同时还包含有简单重复DNA序列,特别是这些简单重复DNA序列是如何形成的问题,曾一度被美国科学杂志列为21世纪100个科学难题之一(这个单子在网上能找到)。

  我们的兴趣是,产生这些简单重复序列的分子机制究竟是那些?是SLIPPAGE 复制? 还是gene conversion?

  还是其他什么样的机制?

  我们实验室危金普等人的研究发现,在哺乳类线粒体中的简单重复序列在哺乳类动物进化过程中表现出随着物种分类地位升高而逐渐消失的现象....

  危金普等 2010 遗传 in press

  摘要:简单重复序列广泛分布于从原核到真核生物的基因组中,其形成的分子机理目前尚不明确。对NCBI数据库中已有256种哺乳动物线粒体DNA (mtDNA) D-loop区进行序列比对分析,根据其所含有的简单重复序列类型分为3组,分别是53种哺乳动物含有六核苷酸重复序列;104种哺乳动物含有非六核苷酸重复序列(>6bp);99种哺乳动物不含有任何重复序列。通过碱基序列分析比对,发现六核苷酸重复序列集中分布在CSB1-CSB2间隔区,而非六核苷酸重复可以分布于终止区(TAS)、中央保守区(Central Domain)以及CSB区。通过比较含有重复序列与不含重复序列的功能保守区发现,简单重复序列的存在并不明确影响D-loop区内的中央保守区以及CSB1、CSB2、CSB3三个功能保守区的碱基序列保守性。在此基础上,利用N-J法构建了256种哺乳动物的进化树,分析了哺乳动物D-Loop区内重复序列在进化过程中的可能变化规律,发现简单重复序列随着物种的进化地位的升高而呈现消失趋势。

  关键词:哺乳动物;线粒体DNA;D-loop区;简单重复序列;分子进化


TAG: dna序列 基因组

 

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