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單拷貝基因

單拷貝基因指基因組中拷貝數目少,只有1個或幾個的基因,大多數是屬於生物體內組成性表達持家基因(管家基因)。

基本信息

中文名稱; 單拷貝基因

屬性; 分子標記

學科; 分子系統學

作用; 構建生命樹的主幹及主幹和末梢之間的分枝

釋義; 基因組中拷貝數目少,只有1個或幾個的基因

相關概念; 多拷貝基因

單拷貝基因是分子系統學中的一種極有價值的分子標記,在構建生命樹的主幹及主幹和末梢之間的分枝中將起極其重要的作用。

在原核生物的基因組中編碼蛋白質的結構基因多為單拷貝基因,編碼rRNA的基因為多拷貝基因。[1]

進化過程中,高等生物的基因組會發生大量重複。這些重複DNA序列有的繼續發生進化歧異,成為與原來序列不同的新基因;有的以結構和功能仍基本相同的形式保留下來成為多拷貝基因。如為rRNA和tRNA編碼的基因就是典型的多拷貝基因。人的一個細胞中約有200個rDNA拷貝。還有組蛋白基因,免疫球蛋白基因等都是多拷貝基因。重複頻率在10^5次以上(也有人認為是數千次或百萬次以上)的稱為高度重複序列。

有的DNA序列,在基因組中並不是只有一份,還有很多它的複製品,又稱拷貝,它們的序列完全一樣,多存在幾份是為了轉錄RNA的時候速度快些,因為有些基因表達量大,需要快速的產生很多RNA,就叫「多拷貝基因」。

組蛋白基因、免疫球蛋白基因、tRNA基因、rRNA基因屬於多拷貝基因。

人類DUF1220的拷貝有212個,而猩猩有37個,猴子只有30個。小鼠和大鼠都為單拷貝。研究者在很多地方發現這種蛋白,包括腦部神經元。這說明了某些基因的多拷貝現象與生物進化的關係。

大多數情況下,結構基因在細菌染色體基因組中都是單拷貝,但是編碼rRNA的基因rDNA也是多拷貝的,這樣可能有利於核糖體的快速組裝。

參考文獻

  1. 單拷貝基因是什麼?, 360問答 ,2013.09.11