高度重復序列是一組基因序列,在基因組中重復頻率高,可達百萬(wàn)(106)以上,因此復性速度很快。在基因組中所占比例隨種屬而異,約占10-60%,在人基因組中約占20%。

中文名

高度重復序列

對象

基因組

次數

百萬(wàn)

所占比例

20%

結構特點(diǎn)

倒位(反向)重復序列

這種重復順序復性速度極快,即使在極稀的DNA濃度下,也能很快復性,因此又稱(chēng)零時(shí)復性部分,約占人基因組的5%。反向重復序列由兩個(gè)相同順序的互補拷貝在同一DNA鏈上反向排列而成。變性后再復性時(shí),同一條鏈內的互補的拷貝可以形成鏈內堿基配對,形成發(fā)夾式或“+”字形結構。倒位重復(即兩個(gè)互補拷貝)間可有一到幾個(gè)核苷酸的間隔,也可以沒(méi)有間隔。沒(méi)有間隔的又稱(chēng)回文(palimdr-ome),這種結構約占所有倒位重復的三分之一。若以?xún)蓚€(gè)互補拷貝組成的倒位重復為一個(gè)單位,則倒位重復的單位約長(cháng)300bp或略少。兩個(gè)單位之間有一平均1.6kb的片段相隔,兩對倒位重復單位之間的平均距離約12kb,亦即它們多數散布非群集于基因組中。

衛星DNA

衛星DNA(satelliteDNA)是另一類(lèi)高度重復序列,這類(lèi)重復順序的重復單位一般由2-10bp組成,成串排列。由于這類(lèi)序列的堿基組成不同于其他部份,可用等密度梯度離心法將其與主體DNA分開(kāi),因而稱(chēng)為衛星DNA或隨體DNA。在人細胞組中衛星DNA約占5-6%。按照它們的浮力密度不同,人的衛星DNA可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種。果蠅的衛星DNA順序已經(jīng)搞清楚,可分為三類(lèi),這三類(lèi)衛星DNA都是由7bp組成的高度重復順序:衛星Ⅰ為5'ACAACT3',衛星Ⅱ為5'ACAAATT3'。而蟹的衛星DNA為只有AT兩個(gè)堿基的重復順序組成。

重復結構

這種重復順序為靈長(cháng)類(lèi)所獨有。用限制性?xún)惹忻窰indⅢ消化非洲綠猴DNA,可以得到重復單位為172bp的高度重復順序,這種順序大部份由交替變化的嘌呤和嘧啶組成。有人把這類(lèi)稱(chēng)為α衛星DNA。而人的α衛星DNA更為復雜,含有多順序家族。

功能

a.參與復制水平的調節反向序列常存在于DNA復制起點(diǎn)區的附近。另外,許多反向重復序列是一些蛋白質(zhì)(包括酶)和DNA的結合位點(diǎn)。

b.參與基因表達的調控DNA的重復順序可以轉錄到核內不均一RNA分子中,而有些反向重復順序可以形成發(fā)夾結構,這對穩定RNA分子,免遭分解有重要作用.

c.參與轉位作用幾乎所有轉位因子的末端都包括反向重復順序,長(cháng)度由幾個(gè)bp到1400bp。由于這種順序可以形成回文結構,因此在轉位作用中即能連接非同源的基因,又可以被參與轉位的特異酶所識別。

d.與進(jìn)化有關(guān)不同種屬的高度重復順序的核苷酸序列不同,具有種屬特異性,但相近種屬又有相似性。如人的α衛星DNA長(cháng)度僅差1個(gè)堿基(前者為171bp,后者為172bp),而且堿基序列有65%是相同的,這表明它們來(lái)自共同的祖先。在進(jìn)化中某些特殊區段保守的,而其他區域的堿基序列則累積著(zhù)變化。

e.同一種屬中不同個(gè)體的高度重復順序的重復次數不一樣,這可以作為每一個(gè)體的特征,即DNA指紋。

f.α衛星DNA成簇的分布在染色體著(zhù)絲粒附近,可能與染色體減數分裂時(shí)染色體配對有關(guān),即同源染色體之間的聯(lián)會(huì )可能依賴(lài)于具有染色體專(zhuān)一性的特定衛星DNA順序。?