酵母文庫——對(duì)于突變你了解多少?(科普系列)
關(guān)于突變?
所有突變都包含DNA序列的改變。
突變率?
每代發(fā)生突變的數(shù)量,根據(jù)觀察單元的層次,可分為基因組突變率,基因座突變率,堿基突變率。舉個(gè)栗子,細(xì)菌基因組的突變率是每代3×10-3。
突變類型?
1、根據(jù)突變發(fā)生性質(zhì),可分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變,自發(fā)突變是由于正常的細(xì)胞活動(dòng)或細(xì)胞與環(huán)境的隨機(jī)相互作用產(chǎn)生的本底突變,在自然群體中屬于稀有事件,并且大多數(shù)能破壞基因的突變?cè)谶M(jìn)化過程中會(huì)被淘汰。使用某些特定化合物或特定條件可以增加突變發(fā)生率,該種突變稱為誘發(fā)突變,應(yīng)用誘變劑,使得在任何基因中引入一些突變都成為可能。
2、根據(jù)DNA序列變化方式,分為點(diǎn)突變和插入/缺失序列突變;
3、根據(jù)突變后功能變化,分為隱性突變(也稱為喪失功能的突變、無效突變)、顯性突變(也稱為獲得功能的突變)、滲漏突變(功能受到部分影響)、沉默突變(對(duì)表型無影響的突變)
什么是移碼突變?
1、密碼子(codon):遺傳密碼以三個(gè)核苷酸(三聯(lián)體)為單位解讀,每一組代表一種氨基酸,即每三個(gè)核苷酸序列成為一個(gè)密碼子。
2、可讀框(ORF):一個(gè)由能翻譯成氨基酸的三聯(lián)體構(gòu)成的閱讀框稱為可讀框(ORF)。一個(gè)基因包括一系列密碼子,從5’端的起始密碼子往3’端的終止密碼子解讀,氨基酸序列即為N端到C端。
3、移碼(frameshift):在一段編碼序列中,缺失或插入了一個(gè)堿基的突變將會(huì)改變整個(gè)閱讀框,這種改變稱為移碼突變。移碼后的整個(gè)氨基酸序列都會(huì)發(fā)生改變,蛋白質(zhì)可能會(huì)完全失去功能。
如果遺傳密碼是不重疊的三聯(lián)體,根據(jù)起始位點(diǎn)的不同,會(huì)有三種可能的方式將核苷酸翻譯成蛋白質(zhì),比如序列
A C G A C G A C G A C G A C G A C G
它可能的閱讀框是
ACG ACG ACG ACG ACG ACG
CGA CGA CGA CGA CGA CGA
GAC GAC GAC GAC GAC GAC
當(dāng)獲得一條未知功能的DNA序列后,就可以根據(jù)密碼子表分析三個(gè)閱讀框是被阻斷還是開放的,在任何一段DNA序列中,通常不會(huì)超過一個(gè)閱讀框是開放的,即一段DNA序列中只有一種閱讀框是可翻譯的,因?yàn)槠渌拈喿x框被頻繁出現(xiàn)的終止密碼子所阻斷。
溫馨提醒:在cDNA文庫構(gòu)建過程中,由于反轉(zhuǎn)錄的結(jié)束位置無法人為控制,即外源cDNA轉(zhuǎn)錄翻譯的起始位點(diǎn)無法人為控制,建庫過程中一般會(huì)使用三框型接頭,以確保所有cDNA都有被正確翻譯讀碼的機(jī)會(huì),理論上不可避免的會(huì)存在2/3的序列是移碼的。
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