基因编辑靶点设计正负链的区别和联系

马拉松由来2023-05-08  71

功能和影响有区别,生物学特性有联系、都可以编辑。

正链和负链的序列是相反的,因此它们的序列特征和生物学功能可能不同。正链和负链上的突变或修饰可能对目标基因的表达产生不同的影响。

正链和负链都是目标基因的组成部分,它们共同决定了基因的生物学特性。正链和负链都可以被编辑,从而实现对目标基因的修改。

RNA病毒

核酸多为单股,病毒全部

遗传信息

均含在RNA中。根据病毒核酸的极性,将RNA病毒分为二组:病毒RNA的碱基序列与mRNA完全相同者,称为

正链RNA

病毒。这种病毒RNA可直接起病毒mRNA的作用,附着到

宿主细胞

核糖体

上,翻译出病毒蛋白。从正链RNA病毒颗粒中提取出RNA,并注入适宜的细胞时证明有感染性;病毒RNA碱基序列与mRNA互补者,称为

负链

RNA病毒。

负链RNA病毒

的颗粒中含有依赖RNA的

RNA多聚酶

,可催化合成

互补链

,成为病毒mRNA,翻译病毒蛋白。从负链RNA病毒颗粒中提取出的RNA,因提取过程损坏了这种酶,从而无感染性。

1.正链RNA病毒的复制

脊髓灰质炎病毒

为例,侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上,翻译出大分子蛋白,并迅速被

蛋白水解酶

降解为

结构蛋白

非结构蛋白

,如依赖RNA的

RNA聚合酶

。在这种酶的作用下,以亲代RNA为模板形成一双链结构,称“

复制型

(Replicative

form)”。再从互补的负链复制出多股

子代

正链RNA,这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构,秒“

复制中间体

(Replicative

intermediate

)

”。新的子代RNA分子在复制环中有三种功能:(1)为进一步合成复制型起

模板作用

;(2)继续起mRNA作用;(3)构成感染性病毒RNA。

2.负链RNA病毒的复制

流感病毒

副流感病毒

狂犬病毒

腮腺炎病毒

等有

囊膜病毒

属于这一范畴。

病毒体

中含有RNA的RNA聚合酶,从侵入链转录出mRNA,翻译出

病毒结构

蛋白和酶,同时又可做为模板,在依赖RNA的RNA聚合酶作用下

合成子

代负链RNA。

编码链。

上图DNA表示的是一条双链DNA,橙色标记的含有蛋白质编码框,即编码链,起始是密码子ATG。

黑色的是其反向互补序列,即模板链。

当进行转录时,RNA聚合酶会以模板链为模板,转录产生与编码链一样序列(除了T被U代替之外)的mRNA。

当以mRNA作为模板合成多肽时,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对。

扩展资料:

DNA分子两条链中只有一条具有转录功能,这条具有转录功能的链叫做模板链或反义链,另一条无转录功能的链叫做编码链或有义链。

分子中的核苷酸序列是同DNA双链中一条脱氧核苷酸链的序列相互补,转录RNA分子的这条DNA链称为DNA的模板链,另一条链称为该基因的编码链。转录初级产物RNA的核苷酸序列同编码链的序列相同(除了以U替换T),意指DNA通过RNA编码该基因的蛋白质产物。

含有众多基因的双链DNA分子中,各个基因的模板链未必都在同一条链上,就双链DNA分子中的一条链来说,既是某些基因的模板链,又是另一些基因的编码链。

模板转录为RNA的那条链,该链与转录的RNA碱基互补(A-U,G-C)。在转录过程中,RNA聚合酶与模板链结合,并沿着模板链的3'→5'方向移动,按照5'→3'方向催化RNA的合成。又称为反义链、负链。

参考资料来源:百度百科——编码链

病毒的核酸包括双链DNA(dsDNA)、单链DNA(ssDNA)、双链RNA(dsRNA)、单链RNA(ssRNA)等不同类型;病毒颗粒中的组成成分有简有繁,有的用颗粒自带专门于病毒复制的核酸酶,有的则无。有的病毒核酸并不仅有一个分子,如流感病毒有8条RNA,呼肠孤病毒有11-12条dsRNA。由于病毒种类繁多,核酸类别不同,因而病毒的复制机制不尽相同。

ssRNA病毒的复制

有些ssRNA病毒,一旦病毒颗粒中的RNA进入寄主细胞,就直接作为mRNA,翻译出所编码的蛋白质,其中包括衣壳蛋白和病毒的RNA聚合酶。然后在病毒RNA聚合酶的作用下复制病毒RNA,最后病毒RNA和衣壳蛋白自我装配成成熟的病毒颗粒。这类病毒很多,如ssRNA噬菌体、脊髓灰质炎病毒、鼻病毒、TMV等。

还有另一类ssRNA病毒,它们的复制特点是病毒颗粒中的ssRNA病毒为负链,进入寄主后不能直接作为mRNA,而是先以负链RNA为模板由转录酶转录出与负链RNA互补的RNA,再以这个互补RNA作为mRNA翻译出遗传密码所决定的蛋白质。这类病毒称之为负链非侵染型病毒,如滤泡性口腔炎病毒、流感病毒、副流感病毒、莴苣坏死黄化病毒等。

此外,还有一类特殊的ssRNA病毒即反转录病毒。该类病毒通常引起人和动物的肿瘤,其中包括造成人免疫性缺陷症的艾滋病病毒、白血病病毒、肉瘤病毒等。在它们的髓核中携带反转录酶,能使RNA反向转录成DNA,丰富和发展了分子生物学的中心法则。它们的复制有其特有的特点,一是单链RNA的基因组必须反转录成双链DNA;二是随后这种DNA必须整合到细胞DNA中;三是整合状态长期持续下去并传给子代细胞,也可能转录RNA,生产子代病毒或使细胞转化;四是感染细胞不会死亡,分裂不停止。也就是说这类病毒的潜伏期很长,有时可以终身带毒而不发病。

双链RNA病毒的复制

双链RNA病毒有两个特点,一是它的基因组为10-12条双链RNA分子;二是它有单层或者多层衣壳,而没有囊膜。病毒的RNA-RNA 聚合酶存在于髓核中,在该聚合酶的作用下病毒基因组转录正链RNA,它们自髓核逸出。它们既能作为mRNA,又能作为病毒基因组的模板。MRNA翻译结构蛋白,装配内层衣壳后,正链RNA进入,并形成双链RNA。然后又重复上述过程,最后获得了外层衣壳。

综上所述,病毒复制的特点表现在:一是利用寄主细胞的物质和能量进行病毒生物大分子的合成;二是复制周期短,繁殖效率高;三是反转录病毒的复制方式,丰富了遗传信息传递的中心法则。

负链RNA病毒复制

负链RNA病毒复制的大致过程是:首先病毒通过其表面糖蛋白与宿主细胞的特异性受体结合,接着病毒囊膜与细胞浆膜(即通过不依赖于PH途径)或有酸性环境的核内体膜(PH依赖途径)融合后释放病毒核糖核蛋白复合体(RNP)至细胞浆,在转录过程中每一mRNA得以合成,而通过复制产生全长反义基因组RNA,使其作为病毒基因组RNA的模板。很多负链RNA病毒在感染细胞的胞浆中复制,而一些正粘病毒和布尼亚病毒在细胞核中复制。新合成的RNP复合体与病毒结构蛋白在细胞浆膜或高尔基体膜组装,然后释放新合成的子代病毒。

在动物正链RNA病毒的研究上,1996年,Meyers G等[129]构建了猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)基因组全长cDNA克隆,将cDNA克隆体外转录后获得的RNA转染猪肾细胞后最终产生了有感染性的CSFV,虽然拯救出的带有遗传标记的CSFV比野生型生长能力上差一些,但仍具有感染性。这是较早的有关CSFV拯救的报道。此外,有报道首先建立表达T7 RNA 聚合酶的猪肾细胞系SK6,然后将CSFV基因组cDNA克隆线性化后转染该细胞系,结果成功拯救出与野生型CSFV生物学特性

一样的病毒,且病毒的效价比用体外制备转录本的方法高200倍,如对cDNA克隆不进行线性化直接用环型重组体进行转染,则拯救出的病毒效价高20倍[130]。此外,在CSFV疫苗株C株的反向遗传研究上已有很多报道,其中在对标记疫苗、病毒复制、毒力和宿主特异性等方面都有相关报道。

负链。据西班牙卫生部发布的信息可知西班牙流感病毒为负向单链RNA病毒,属正粘病毒科,其基因组由8条分节段的RNA片段组成。西班牙王国(西班牙语:ReinodeEspaa;英语:TheKingdomofSpain),简称西班牙,位于欧洲西南部的伊比利亚半岛,地处欧洲与非洲的交界处,西邻葡萄牙,北濒比斯开湾,东北部与法国及安道尔接壤,南隔直布罗陀海峡与非洲的摩洛哥相望。

物理的讲没有区别

生物的讲,一段dna在某一个基因内可能是正链,而另一个基因则可能是负链。我们一般而言正或负都是知道了其rna后相对而言,称与mrna互补者为负链,对应另一条为正连

基因组测序后,根据生物信息推测,依据基因结构(启动子结合区,内含子分界点)的特征可以在生物信息水平推测出很多的基因序列,这些都是预测,是否真实需要实验验证。

所以说,正负练是相对的,物理上没有差别,同一条连可能是一个基因正连同时也是另一基因的负链

负链单链RNA病毒,如正粘病毒(包括流感病毒)、炮弹病毒(包括狂犬病病毒)。它们的遗传物质是负链单链RNA,转录得到致病mRNA。如需了解病毒感染细胞实验的内容,请咨询Engreen生物

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