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1、,假基因简介,假基因的发现,1977年, Jacq等人克隆了非洲爪蟾DNA的一个5S rRNA相关基因,比较其功能基因后发现,这个基因的5端有16bp 的缺失以及另外14bp 的错配,而且在非洲爪蟾体内检测不出这段基因的mRNA分子,说明它没有表达活性。于是就将这个截短的5S rRNA的同源物描述为假基因。 此后又发现编码蛋白质的结构基因也有相应的假基因。,定义,功能基因有缺陷的拷贝,父本Makorin1,母本Makorin1,mRNA,父本Makorin12p1,母本Makorin12p1不转录,mRNA,正常小鼠:,蛋白质,mRNA显著减少,胚胎异常,分类,加工假基因( processed
2、 pseudogene) 非加工假基因 (nonprocessed pseudogene ),加工假基因 起源于反转录转座作用,即通过DNA转录为mRNA后,再由mRNA反转录成cDNA,然后随机整合到基因组DNA 中而产生。因此它们也称为返座假基因或逆转座型假基因,1. 两末端都有很短的定向重复序列 2. 3末端带有多聚腺嘌呤尾部序列 3. 编码区密码子的突变和终止密码子的提前出现 4. 缺乏内含子和启动子区域 5. 目前只在真核生物中发现加工假基因,且其 形成机制多与RNA聚合酶 有关,特点,非加工假基因 通过基因组DNA 复制产生的。基因组DNA复制时,可能产生功能缺失突变(诸如点突变、
3、插入、缺失和移码突变) ,导致复制后的基因在转录和翻译时出现异常,从而使其丧失正常功能而成为假因。,1.常位于其起源功能基因附近 2.结构与同源功能基因类似 3.仍然含有内含子 4.目前发现细菌和真核生物中均存 在未加工假基因,特点,假基因普遍存于生物的基因组中,而且通常是散布于有活性的功能基因之间,但含量差异较大,不同物种间假基因数目存在明显差异。 不同染色体上的假基因数目并不相同。 不同的基因位点假基因数目也不同。 不同基因的同源假基因数不等,不同物种假基因分布也存在明显差异,线虫:占总数53%的假基因集中在染色体短臂末端,而 这个区域只有30%的基因。 果蝇:靠近染色体中心的着丝点附近假基因分布密度明显增加,预示在染色体上可能存在假基因的热点( hotspot) 。 人类:加工假基因在GC含量为41% 46%的染色体区域密度最高;未加工假基因则聚集在基因组富含基因的区域。,假基因的功能,确定物种亲缘关系和进化距离 基因调控 基因多样性,模板链的正常基因,mRNA,蛋白质,非模板链的假基因,mRNA,杂交,阻断,基因复制,反转座,假基因,其他正常基因,基因复制,反转座,正常基因,基因复制,反转座,