酵母线粒体研究论文

（1）它们是封闭环状的双链DNA分子 周长约2um（6kb左右）以高拷贝数存在于酵母细胞中 每个单倍体基因组含60-100个拷贝 约占酵母细胞总DNA的30%（2）各约600bp长的一对反向重顺序（3）由于反向重复顺序之间的相互重组 使2um质粒在细胞内yl种异构体（A和B）形式存在 （4）该质粒只携带与复制和重组有关的4个蛋白质基因（REP1、REP2、REP3和FLP）不赋予宿主任何遗传表型 属隐秘性质粒 2um质粒是酵母菌中进行分子克隆和基因工程的重要载体 因此以它为基础进行改建的克隆和表达载体已得到广泛的应用 另一方面 该质粒也是研究真核基因调控和染色体复制的一个十分有用的模型 因而对该质粒的研究日益重视线粒体（mitochondrion）是真核细胞内重要的细胞器 是能量生成场所 还参与脂肪酸和某些蛋白质的合成 由于线粒体遗传特征的遗传发生在核外和有丝分裂和减数分裂过程以外 因此它是一种细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）有时也称之为非孟德尔遗传（non Mendelianinhertance）酿酒酵母的线粒体基因组是双链环状分子 长约25u 吗（约75kb）其大小约为人的线粒体基因组的5倍（人的线粒体大小约为16块吧）像大多数线粒体DNA（简称mtDNA）一样 酵母mtDNA也只编码少数几种最基本的线粒体成分 细胞色素b 细胞色素c氧化酶 ATPase以及一种核糖体蛋白 此外 许多tRNA分子也由酵母mtRNA编码 酵母的mtRNA上存在大量的非编码A+T丰富区 其功能目前不清楚 但是已知这些区域含有酵母线粒体基因组的多个复制原点 此外 酵母的mtDNA上还存在大量的间插顺序或内含子 许多内含子被证明是非必须的 因此酵母的mtDNA的利用率比高等动物低 在高等动物中 除与DNA复制起始有关的区域外 整个mtDNA基因组上基因之间无间隔区或内含子 甚至有基因重叠现象酵母mtDNA基因组上所含的基因数与高等动物基本相同 但是因为它有很多非编码DNA和含有内含子 所以酵母的线粒体基因组相当大 在蛋白质合成时 mtDNA上的密码和tRNA上的反密码子 按照摆动学说 最少需要32种tRNA才能完全识别mRNA中的61个密码子 但在线粒体中 tRNA的种类显然小于此数（如人的mtRNA只有22种）而且已有实验证明 无细胞质tRNA进入线粒体参入其蛋白质的合成过程 这些事实表明 在线粒体基因表达过程中的密码系统与通用密码系统不一样 密码的非通用性首先是在线粒体中发现的 但是现在已知在一些细胞基因组中已被应用 例如有些原核生物用GUG为起始密码而不是通用的AUG 虽然线粒体基因组可编码一些为线粒体呼吸链所需要的蛋白质 但是大多数线粒体蛋白质不是线粒体基因编码的 而是由细胞核编码的大量的蛋白质通过至今尚不完全了解的途径进入线粒体的 已知人的线粒体中有300-400种已知的蛋白质 只有13种是其线粒体基因编码的 不到线粒体总蛋白质含量的10%线粒体的核糖体在大小上类似于原核生物的核糖体 但是前者核糖体的一个重要特征是对影响细菌中蛋白质合成的抗生素敏感 所以线粒体中蛋白质的合成受录霉素的抑制 这一现象表明 线粒体与细菌之间的近缘关系 也是支持真核的细胞器（线粒体 叶绿体）是由内共生细菌演化出来的假设的重要证据之一丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和准性生殖过程 并通过遗传分析进行的 而且是以粗糙脉孢菌（Neurosporacrassa）和构巢曲霉（Aspergillus nidulans）为模式菌 虽然近年来发展了DNA产生100个以下的转化子 而准性生殖是丝状真菌 特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象 下面作简要介绍 所谓准性生殖（parasexualreproduction）是指不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程 在该过程中染色体的交换和染色体的减少不像有性生殖那样有规律 而且也是不协调的 准性生殖过程包括异核糖体的形成 二倍体的形成以及体细胞交换和单元化 所谓异核体（heterocaryon）是指当带有不同遗传性状的两个单倍体细胞或菌丝相互融合时 会导致在一个细胞或菌丝中的并存有两个以上不同遗传型的核 这种细胞或菌丝称为异核体 这种现像称为异核现象 真菌的菌丝相互接触时 通过菌丝间的连接 细胞核可混合在一起而形成异核体 并可以百万分之一的机率发生核融合而形成二倍体（或杂合二倍体）二倍体细胞在有丝分裂过程中也会偶尔发生同源染色体之间的交换（即体细胞重组）导致部分隐性基因的纯合化 而获得新的遗传性状 所谓单元化过程是指在一系列有丝分裂过程中一再发生的个别染色体减半（即染色体不分离而丢失）直至最后形成单倍体的过程 不像减数分裂那样染色体的减半一次完成 单元化过程会产生各种类型的非整倍体和单倍体分离子