Ⅰ类,Ⅱ类内含子的结构与功能

Ⅰ类、Ⅱ类内含子的结构与功能曾庆平（华南理工大学生物工程系,广州５１０６４１）关键词内含子分类,自我剪接,起源根据内含子剪接机制的不同,可将其分为自我剪接内含子、剪接体介导剪接内含子和酶促剪接内含子３类。第１类的典型代表是四膜虫ｒＲＮＡ前体中的内含子...     

内含子的特异性识别与选择性剪切

剪切反应是基因选择性表达中的重要环节之一,其过程主要包括2步:去除内含子及连接外显子。依据碱基序列和潜在折叠方式的差异,内含子可分为3种类型:Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子、Ⅲ类内含子。其中前2类内含子能进行自我剪切,而Ⅲ类内含子的剪切反应则需由核RNA和蛋白质组成的剪接复合体介导。综述不同类别的内含子的识别与剪接机制,并对内含子在生物信息学中的应用做简要介绍。     

Ⅲ类内含子及其对基因表达的影响

内含子是指断裂基因中的非编码区序列。根据内含子的核苷酸序列和RNA潜在折叠方式不同,可分成四种类型：Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子、Ⅲ类内含子和Ⅳ类内含子。Ⅲ类内含子为真核细胞前mRNA中的内含子。它可以启动某些基因的表达,影响基因的表达量;增加mRNA分子的稳定性;并通过选择性剪接调控基因的表达。Ⅲ类内含子可以提高转基因动物基因的表达效率。因此,基因工程中,为了提高表达效率,是选用基因组基因还是cDNA基因,应视具体基因而定。     

细菌第二类内含子与真核基因内含子的起源

细菌第二类内含子与真核基因内含子的起源吴大庆,吴大鹏（山东大学微生物所,济南２５０１００）（中国科学院微生物所,北京１０００８０）关键词第二类内含子,剪接体内含子,起源关于真核生物基因组内含子的起源有两种假说。Ｇｉｌｂｅｒｔ认为,ＲＮＡ剪接系统在生命...     

药用寄生植物锁阳线粒体基因内含子序列分析

被子植物线粒体cox1基因的Group玉内含子常含有水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)现象。本研究对药用寄生植物锁阳(Cynomorium songaricum)线粒体基因cox1、cox2、nad1序列进行扩增分析,利用最大似然法对cox1和cox2基因内含子和外显子分别进行聚类分析,结果显示cox1内含子聚类结果与其他3个聚类结果不相符,说明该内含子可能存在水平基因转移现象。对比了锁阳6个不同居群间线粒体基因cox1、cox2、nad1外显子与内含子序列平均距离,发现6个不同居群间cox1基因内含子同源性高达100%,说明该基因内含子可能具有功能。结合生物信息学分析表明该内含子很有可能编码核酸内切酶,而DNA核酸内切酶被认为能促进内含子的转移。3'Co-conversion tracts(3'CCT)是被子植物内含子发生转移的痕迹,对锁阳cox1基因序列进行检测发现其含有3'CCT序列且长度为35 bp,RT-PCR实验验证得到cox1基因内含子可以独立转录m RNA。因此,锁阳cox1基因内含子很可能编码一个核酸内切酶,且促进了其内含子的转移。     

基于卡那霉素抗性建立的研究I类内含子结构与功能关系的系统

Ⅰ类内含子（group I intron）是研究RNAs结构与功能关系的理想元件, 在 解释RNA折叠理论、催化机制等方面起着重要作用;对其结构与功能关系的研究也 因此成为一个非常重要的课题. 本研究建立了一个基于卡那霉素抗性进行Ⅰ类内含子结构与功能关系研究系统,将源于海洋蓝细菌Nostoc punctiforme（Npu）核糖核酸还原酶基因（ribonucleotide reductase,Rir）中的1个Ⅰ类内含子插入到pDrive质粒的卡那霉素抗性基因（kanamycin resistance gene,KanR）内构建得pKR12质粒并转化大肠杆菌（E.coli）. 只有内含子剪接的阳性克隆才能生成 KanR蛋白并在Kan抗性平板上生长. 结果显示,pKR12转入E.coli后不能在Kan抗性 平板上生长, RT-PCR检测仅可见前体带, 表明插入到KanR中的Npu Rir内含子没有发生剪接. 随后通过易错PCR建立内含子的随机突变库并用Kan抗性筛选进行定向演化, 产生有剪接活性的内含子突变体, RT-PCR检测显示剪接发生. 由于内含子剪接活性的改变可通过Kan抗性变化在LB平板上得以反映, 因此该系统有望成为简单快速地研究Ⅰ类内含子结构与功能关系的有利工具.     

青岛文昌鱼LIM类基因Bblim同源框区的内含子分析(英文)

ＬＩＭ类同源框基因（ｈｏｍｅｏｂｏｘｇｅｎｅ）保守性很强,在动物界广泛存在。各种ＬＩＭ类同源框基因的共同点是：在结构上,ＬＩＭ类同源框基因的编码蛋白都具有同源域和ＬＩＭ结构域;在生物学功能方面,都与早期发育中胚胎细胞谱系的决定和胚胎细胞分化有关。本实验提取青岛文昌鱼基因组ＤＮＡ,用一对简并引物对其ＬＩＭ类同源框基因Ｂｂｌｉｍ进行ＰＣＲ扩增,将所得ＤＮＡ片段克隆到ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔⅡＫＳ（＋）质粒上,经测序发现,其同源框区比大多数ＬＩＭ类基因的同源框区要长得多,其上插入有一个长度为１３８ｂｐ的内含子（Ｆｉｇ．１）。这个内含子的序列中有真核生物核基因ｍＲＮＡ内含子的典型序列。并且与该基因ｃＤＮＡ克隆的测序结果相吻合。从而,可以确认该序列中这个内含子的存在。已知绝大多数ＬＩＭ类同源框基因的同源框区无内含子。因此,有必要对其作深入研究。     

果蝇基因组中内含子数目随其长度的分布研究

为了研究内含子可能储存的有关生命进化信息,本研究以果蝇基因组中的内含子为样本,统计了内含子在不同长度区间内的相对频数,得到了内含子随其长度的分布,发现这种分布呈现出一定的规律性,即长度在1~80 bp内的内含子数目随其长度增加而增加,长度大于80 bp的内含子数目随其长度的增加而减少;本研究推论这种分布规律应该与某种分布模型一致,经过各种分布的拟合,最后发现这种分布与Γ(α,β)分布相符合;另外,将果蝇内含子分布规律和相应的外显分布进行了比较分析,发现虽然两类序列的分布规律都符合Γ(α,β)分布,但也存在明显的区别,并就此讨论了两类序列在生物进化中的意义。     

酵母内含子在基因序列中的分布对基因转录效率的影响

对酵母中高效转录和低效转录基因内含子序列寡核苷酸使用情况的对照分析,显示两类内含子的序列结构有差异,并且高效转录基因内含子序列含有较多潜在的转录因子结合位点,由此推测内含子可能参与基因转录的调控.这个结论有待更多的数据证实.对内含子和外显子在两组基因序列中的分布（长度、位置等）进行详细比较分析后显示,高效转录基因内含子和低效转录基因内含子的长度有比较明显的界限.两组基因中外显子长度的均值虽然有些差异,却没有明显的界限.基因序列长度与外显子长度的情况相似.虽然内含子的相对位置在两类基因中都很靠近5′端,但是从实际位置看,高效转录基因中比较多的内含子很靠近基因的5′端,有些则位于5′-UTR区域.这些结果提示,基因的转录效率与内含子的长度有关,与外显子及基因序列的长度无关,内含子的位置也可能影响转录效率,内含子对基因转录的调控可能与基因上游的转录调控有关联,或者是上游调控的延续.