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内含子真的不能表达蛋白质吗

(2018-05-03 16:22:19)
标签:

教育

内含子的表达

内含子翻译

核酸内切酶

分类: 必修二
         I类和II类内含子中某些内含子含有可翻译成蛋白质的可读框,这些蛋白质的表达使内含子(原来的DNA形式或DNA拷贝的RNA形式)具有可移动性,即可使自己插入到新的基因组位点中去。这些内含子的分布非常广泛,它们在原核生物和真核生物中都存在。I类内含子用DNA介导的机制迁移,而II类内含子用RNA介导的机制迁移。两类内含子都有成熟酶的活性,需要从前体mRNA中剪接出特定的内 含子。

一些等位基因由于所含有的内含子不同,因而重组交换也不同,内含子的转移就是在这种重组交换中被发现的。在真菌线粒体中,这种含有和缺失内含子的多态性是很常见的,这与内含子起源于基因中插入的DNA序列这个观点相符。在酵母线粒体中,对于大rRNA基因的重组交换分析进一步解释了这过程。

这条基因中含有可以编码蛋白质 I类内含子,该内含子在一些酵母菌株(ω+)中存在,在另一些菌株 (ω)中则不存在。ω+菌株与ω 菌株之间的遗传重组具有极性:即后代通常都是ω+菌株。

如果我们将ω+菌株作为供体,ω菌株作为受体,就可以形成这样 个观点:通过命ω+×ω接合,在ω基因组中产生了一份新的内含子拷贝,所以后代都是ω+菌株。

在两种亲本中都可以产生没有遗传极性的突变体。突变体正常分离,产生同等数量的ω+ω后代,而突变则显示出这个过程的本质。ω­菌株中的突变发生在将要有内含子插入的位点处,ω+菌株中的突变则发生在内含子的读框中,并会阻止蛋白质的产生。这说明了一种反应模型(如图):ω+菌株中的内含子所编码的蛋白质识别ω菌株中内含子将要插入的位点,使带有内含子的ω菌株优先遗传。

内含子真的不能表达蛋白质吗

这种切割与转座子的切割属于同一类型。DNA双链断裂启动了基因的转换过程:ω+基因序列先经过拷贝然后代替了ω基因序列。这种反应通过一种复制机制参与转座,而且只能在DNA水平上发生。内含子的插入打断了核酸内切酶的识别序列,这样就保证了DNA的稳定性。

另一种含有读框的类内含子也是可移动的。内含子一直被遗传下去的普遍机制似乎都是一样的:内含子编码核酸内切酶,核酸内切酶切割即将插入内含子的专一性的靶位点。但是在插入的具体过程中却又一些不同之处,例如,T4噬菌体td内含子编码的核酸内切酶切割的靶位点在内含子插入位点的上游24bp处。

在不同的细菌和低等真核生物中都发现了编码核酸内切酶的内含子。

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