末端基因 ， 結構人類結構基因4個區域：①編碼區，包括外顯子與內含子；②前導區，位於編碼區上游，相當於RNA5’末端非編碼區（非翻譯區）；③尾部區，位於RNA3’編碼區下游，相當於末端非編碼區（非翻譯區）；④調控區，包括啟動子和增強子等。基因編碼區的兩側也稱為側翼順序。
基本介紹
- 中文名：末端基因
- 結構：編碼區，前導，尾部，調控區
- 目的：解決因在畢赤酵母中不表達的問題
- 方式：採用不對稱PCR法拼接
基因結構,全合成及其表達,結構基因,非結構基因,基因是什麼,
基因結構
人類結構基因4個區域：①編碼區，包括外顯子與內含子；②前導區，位於編碼區上游，相當於RNA5’末端非編碼區（非翻譯區）；③尾部區，位於RNA3’編碼區下游，相當於末端非編碼區（非翻譯區）；④調控區，包括啟動子和增強子等。基因編碼區的兩側也稱為側翼順序。
1．外顯子和內含子大多數真核生物的基因為不連續基因（interruptesd或discontinuousgene）。所謂不連續基因就是基因的編碼順序在DNA分子上是不連續的，被非編碼順序所隔開。編碼的順序稱為外顯子（exon），是一個基因表達為多肽鏈的部分；非編碼順序所稱為內含子（intron）,又稱插入順序（interveningsequence,IVS）。內含子只轉錄，在前mRNA(pre-mNRA)時被剪下掉。如果一個基因有幾個內含子，一般總是把基因的外顯子分隔成n+1部分。內含子的核苷酸數量可比外顯子多許多倍。
2．外顯子－內含子接頭每個外顯子和內含子接頭區都有一段高度保守的一致順序（consensusseqence）,即內含了5’末端大多數是GT開始，3’末端大多是AG結束，稱為GT-AG法則，是普遍存在於真核基因中RNA剪接的識別信號。
3．側翼順序在第一個外顯子和最末一個外顯子的外側是一段不被翻譯的非編碼區，稱為側翼順序（flankingsequence）。側翼順序含有基因調控順序，對該基因的活性有重要影響。
4．啟動子啟動子（promoter）包括下列幾種不同順序，能促進轉錄過程：
（1）TATA框（TATAbox）：其一致順序為TATAATAAT。它約在基因轉錄起始點上游約-30-50bp處，基本上由A-T鹼基對組成，是決定基因轉錄始的選擇，為RNA聚合酶的結合處之一，RNA聚合酶與TATA框牢固結合之後才能開始轉錄。
（2）CAAT框（CAATbox）：其一致順序為GGGTCAATCT，是真核生物基因常有的調節區，位於轉錄起始點上游約-80-100bp處，可能也是RNA聚合酶的一個結合處，控制著轉錄起始的頻率。
（3）GC框（GCbox）：有兩個拷貝，位於CAAT框的兩側，由GGCGGG組成，是一個轉錄調節區，有激活轉錄的功能。
此外，RNA聚合酶Ⅲ負責轉錄tRNA的DNA和5SrDNA，其啟動子位於轉錄的DNA順序中，稱為下游啟動子。
5．增強子在真核基因轉錄起始點的上游或下游，一般都有增強子（enhancer）,它不能啟動一個基因的轉錄，但有增強轉錄的作用。此外，增強子順序可與特異性細胞因子結合而促進轉錄的進行。研究表明，增強子通常有組織特異性，這是因為不同細胞核有不同的特異因子與增強子結合，從而對基因表達有組織、器官、時間不同的調節作用。
En：增強子：P1、P2、P3：啟動子（TATA框，CAAT框，GC框）；E：外顯子：I：內含子；
UT：非翻譯區；GT-AG：外顯子-內含子接頭
作用於該區以增強胰島素基因的轉錄和翻譯，其它組織中無此因子，這是何以胰島素基因只有在胰島β細胞中才得以很好表達的原因。
6．終止子在一個基因的末端往往有一段特定順序，它具有轉錄終止的功能，這段終止信號的順序稱為終止子（termianator）。終止子的共同順序特徵是在轉錄終止點之前有一段回文順序，約7-20核苷酸對。回文順序的兩個重複部分分由幾個不重複鹼基對的不重複節段隔開，回文順序的對稱軸一般距轉錄終止點16-24bp
2．外顯子－內含子接頭每個外顯子和內含子接頭區都有一段高度保守的一致順序（consensusseqence）,即內含了5’末端大多數是GT開始，3’末端大多是AG結束，稱為GT-AG法則，是普遍存在於真核基因中RNA剪接的識別信號。
3．側翼順序在第一個外顯子和最末一個外顯子的外側是一段不被翻譯的非編碼區，稱為側翼順序（flankingsequence）。側翼順序含有基因調控順序，對該基因的活性有重要影響。
4．啟動子啟動子（promoter）包括下列幾種不同順序，能促進轉錄過程：
（1）TATA框（TATAbox）：其一致順序為TATAATAAT。它約在基因轉錄起始點上游約-30-50bp處，基本上由A-T鹼基對組成，是決定基因轉錄始的選擇，為RNA聚合酶的結合處之一，RNA聚合酶與TATA框牢固結合之後才能開始轉錄。
（2）CAAT框（CAATbox）：其一致順序為GGGTCAATCT，是真核生物基因常有的調節區，位於轉錄起始點上游約-80-100bp處，可能也是RNA聚合酶的一個結合處，控制著轉錄起始的頻率。
（3）GC框（GCbox）：有兩個拷貝，位於CAAT框的兩側，由GGCGGG組成，是一個轉錄調節區，有激活轉錄的功能。
此外，RNA聚合酶Ⅲ負責轉錄tRNA的DNA和5SrDNA，其啟動子位於轉錄的DNA順序中，稱為下游啟動子。
5．增強子在真核基因轉錄起始點的上游或下游，一般都有增強子（enhancer）,它不能啟動一個基因的轉錄，但有增強轉錄的作用。此外，增強子順序可與特異性細胞因子結合而促進轉錄的進行。研究表明，增強子通常有組織特異性，這是因為不同細胞核有不同的特異因子與增強子結合，從而對基因表達有組織、器官、時間不同的調節作用。
En：增強子：P1、P2、P3：啟動子（TATA框，CAAT框，GC框）；E：外顯子：I：內含子；
UT：非翻譯區；GT-AG：外顯子-內含子接頭
作用於該區以增強胰島素基因的轉錄和翻譯，其它組織中無此因子，這是何以胰島素基因只有在胰島β細胞中才得以很好表達的原因。
6．終止子在一個基因的末端往往有一段特定順序，它具有轉錄終止的功能，這段終止信號的順序稱為終止子（termianator）。終止子的共同順序特徵是在轉錄終止點之前有一段回文順序，約7-20核苷酸對。回文順序的兩個重複部分分由幾個不重複鹼基對的不重複節段隔開，回文順序的對稱軸一般距轉錄終止點16-24bp
全合成及其表達
目的
在畢赤酵母表達系統中獲得大量構象正確的3DT/MSPI．42重組蛋白進行疫苗有效性試驗。
方法
採用不對稱PCR法拼接台成了3D7/msp1．42基因【l202bp)，用電穿L法將合成基因導^畢赤酵母並進行誘導表達，用免疫印跡法檢測表達產物。
結果
按畢赤酵母密碼子使用頻率重新設計並全合成了3D7/mspl-42基因序列，該音成基因在畢赤酵母系統(Piehiapaswfis)中得到高水平分泌表達，產生全長重組蛋白。識別構象表位的特異性單克隆抗體能與該重組蛋白反應。結論
重新設計的基因能在畢赤酵母中高水平分泌表達，並產生構象正確的重組蛋白，從而解決了該天然基因在畢赤酵母中不表達的問題。
在畢赤酵母表達系統中獲得大量構象正確的3DT/MSPI．42重組蛋白進行疫苗有效性試驗。
方法
採用不對稱PCR法拼接台成了3D7/msp1．42基因【l202bp)，用電穿L法將合成基因導^畢赤酵母並進行誘導表達，用免疫印跡法檢測表達產物。
結果
按畢赤酵母密碼子使用頻率重新設計並全合成了3D7/mspl-42基因序列，該音成基因在畢赤酵母系統(Piehiapaswfis)中得到高水平分泌表達，產生全長重組蛋白。識別構象表位的特異性單克隆抗體能與該重組蛋白反應。結論
重新設計的基因能在畢赤酵母中高水平分泌表達，並產生構象正確的重組蛋白，從而解決了該天然基因在畢赤酵母中不表達的問題。
結構基因
基因中編碼RNA或蛋白質的DNA序列。
（1）原核生物結構基因：連續的，RNA合成不需要剪接加工；
（2）真核生物結構基因：由外顯子（編碼序列)和內含子（非編碼序列)兩部分組成。
非結構基因
結構基因兩側的一段不編碼的DNA片段(即側翼序列)，參與基因表達調控。
（1）順式作用元件：能影響基因表達，但不編碼RNA和蛋白質的DNA序列；
包括：啟動子：RNA聚合酶特異性識別結合和啟動轉錄的DNA序列。有方向性，位於轉錄
起始位點上游。
上游啟動子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可與這些元件結
合，調控基因的轉錄效率。
反應元件：與被激活的信息分子受體結合，並能調控基因表達的特異DNA序列。
增強子：與反式作用因子結合，增強轉錄活性，在基因任意位置都有效，無方向
性。
沉默子：基因表達負調控元件，與反式作用因子結合，抑制轉錄活性。
Poly(A)加尾信號：結構基因末端保守的AATAAA順序及下游GT或T富含區，被多聚
腺苷酸化特異因子識別，在mRNA 3′端加約200個A。
（2）反式作用因子：能識別和結合特定的順式作用元件,並影響基因轉錄的一類蛋白質或RNA。
基因是什麼
隨著分子遺傳學的發展，尤其是沃森和克里克提出雙螺旋結構以後，人們才真正認識了基因的本質，即基因是具有遺傳效應的DNA片斷。研究結果還表明，每條染色體只含有1~2個DNA分子，每個DNA分子上有多個基因，每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。由於不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（鹼基序列）不同。因此，不同的基因就含有不同的遺傳信息。
