
【化】 inverted repeats
reverse
【计】 reverse direction
【医】 entypy; inversion
【化】 repetitive sequence
在分子生物学领域,"反向重复序列"(Reverse Repeat Sequence)指DNA或RNA分子中具有特定对称排列的核苷酸片段,其结构特征和功能如下:
反向重复序列(Reverse Repeat)
指同一核酸链上存在两段序列,其中一段与另一段呈反向互补关系。具体表现为:
5'-ABC...XYZ-3'
3'-ZYX...CBA-5'
(其中A与Z互补,B与Y互补,以此类推)
这种结构可通过链内碱基配对形成茎环结构(Stem-loop)或发夹结构(Hairpin),常见于基因调控区域(如启动子、终止子)和RNA分子中。
英文对照:
基因表达调控
位于启动子区域的反向重复序列可结合转录因子,抑制或增强基因转录(如细菌操纵子中的操作子序列)。
例:大肠杆菌乳糖操纵子的Lac操纵序列含反向重复,阻遏蛋白结合后阻断转录。
转录终止信号
RNA聚合酶在转录时遇到反向重复序列会形成发夹结构,导致转录提前终止(如ρ因子非依赖型终止子)。
CRISPR基因编辑系统
CRISPR阵列中的重复序列均为反向重复,间隔排列的向导RNA(gRNA)通过其茎环结构与Cas蛋白结合,实现靶向基因切割。
转座子与病毒基因组
转座子末端常含反向重复序列(如IS元件的倒置末端重复ITR),介导转座酶识别和切割;病毒基因组(如腺病毒)的ITR结构参与复制起始。
EcoRI的识别序列5'-GAATTC-3' 是典型回文结构,切割后产生粘性末端。
前体pri-miRNA含反向重复,经Drosha酶切割形成发夹结构。
人端粒重复序列5'-TTAGGG-3' 的反向互补为3'-AATCCC-5',形成T环保护染色体末端。
注:以上文献可通过DOI号在PubMed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)或期刊官网检索全文。
反向重复序列是DNA中一类特殊的重复序列结构,其核心特点为两个相同或相似的序列拷贝在DNA链上呈反向排列。以下是详细解释:
反向排列特征
两个序列以互补方向存在于同一条DNA链上,形成对称结构。例如,序列5'-ABC-3'的反向互补拷贝为5'-CBA-3',两者反向排列()。
两种主要形式
形成特殊二级结构
在DNA变性后复性时,反向重复序列可通过链内碱基配对形成发夹结构或十字形结构,这类结构对DNA的稳定性与功能调控有重要影响()。
高度保守性
常见于基因调控区(如启动子区域),序列的保守性表明其在转录或复制中可能具有调控作用()。
生物学功能
基因组分布
广泛分布于真核生物基因组中,约占人类基因组的5%()。在RNA分子中,这类序列形成的发夹结构可增强RNA稳定性()。
反向重复序列的研究对理解基因表达调控、DNA重组机制以及某些遗传疾病的分子基础具有重要意义。例如,回文序列的突变可能与染色体断裂或重排事件相关()。
如需进一步了解其具体案例或实验方法,建议查阅基因组学相关专著或权威数据库(如NCBI)。
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