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单拷贝基因

单拷贝基因指基因组中拷贝数目少,只有1个或几个的基因,大多数是属于生物体内组成性表达持家基因(管家基因)。

基本信息

中文名称; 单拷贝基因

属性; 分子标记

学科; 分子系统学

作用; 构建生命树的主干及主干和末梢之间的分枝

释义; 基因组中拷贝数目少,只有1个或几个的基因

相关概念; 多拷贝基因

单拷贝基因是分子系统学中的一种极有价值的分子标记,在构建生命树的主干及主干和末梢之间的分枝中将起极其重要的作用。

在原核生物的基因组中编码蛋白质的结构基因多为单拷贝基因,编码rRNA的基因为多拷贝基因。[1]

进化过程中,高等生物的基因组会发生大量重复。这些重复DNA序列有的继续发生进化歧异,成为与原来序列不同的新基因;有的以结构和功能仍基本相同的形式保留下来成为多拷贝基因。如为rRNA和tRNA编码的基因就是典型的多拷贝基因。人的一个细胞中约有200个rDNA拷贝。还有组蛋白基因,免疫球蛋白基因等都是多拷贝基因。重复频率在10^5次以上(也有人认为是数千次或百万次以上)的称为高度重复序列。

有的DNA序列,在基因组中并不是只有一份,还有很多它的复制品,又称拷贝,它们的序列完全一样,多存在几份是为了转录RNA的时候速度快些,因为有些基因表达量大,需要快速的产生很多RNA,就叫“多拷贝基因”。

组蛋白基因、免疫球蛋白基因、tRNA基因、rRNA基因属于多拷贝基因。

人类DUF1220的拷贝有212个,而猩猩有37个,猴子只有30个。小鼠和大鼠都为单拷贝。研究者在很多地方发现这种蛋白,包括脑部神经元。这说明了某些基因的多拷贝现象与生物进化的关系。

大多数情况下,结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝,但是编码rRNA的基因rDNA也是多拷贝的,这样可能有利于核糖体的快速组装。

参考文献

  1. 单拷贝基因是什么?, 360问答 ,2013.09.11