
【化】 inverted repeats
reverse
【計】 reverse direction
【醫】 entypy; inversion
【化】 repetitive sequence
在分子生物學領域,"反向重複序列"(Reverse Repeat Sequence)指DNA或RNA分子中具有特定對稱排列的核苷酸片段,其結構特征和功能如下:
反向重複序列(Reverse Repeat)
指同一核酸鍊上存在兩段序列,其中一段與另一段呈反向互補關系。具體表現為:
5'-ABC...XYZ-3'
3'-ZYX...CBA-5'
(其中A與Z互補,B與Y互補,以此類推)
這種結構可通過鍊内堿基配對形成莖環結構(Stem-loop)或發夾結構(Hairpin),常見于基因調控區域(如啟動子、終止子)和RNA分子中。
英文對照:
基因表達調控
位于啟動子區域的反向重複序列可結合轉錄因子,抑制或增強基因轉錄(如細菌操縱子中的操作子序列)。
例:大腸杆菌乳糖操縱子的Lac操縱序列含反向重複,阻遏蛋白結合後阻斷轉錄。
轉錄終止信號
RNA聚合酶在轉錄時遇到反向重複序列會形成發夾結構,導緻轉錄提前終止(如ρ因子非依賴型終止子)。
CRISPR基因編輯系統
CRISPR陣列中的重複序列均為反向重複,間隔排列的向導RNA(gRNA)通過其莖環結構與Cas蛋白結合,實現靶向基因切割。
轉座子與病毒基因組
轉座子末端常含反向重複序列(如IS元件的倒置末端重複ITR),介導轉座酶識别和切割;病毒基因組(如腺病毒)的ITR結構參與複制起始。
EcoRI的識别序列5'-GAATTC-3' 是典型回文結構,切割後産生粘性末端。
前體pri-miRNA含反向重複,經Drosha酶切割形成發夾結構。
人端粒重複序列5'-TTAGGG-3' 的反向互補為3'-AATCCC-5',形成T環保護染色體末端。
注:以上文獻可通過DOI號在PubMed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)或期刊官網檢索全文。
反向重複序列是DNA中一類特殊的重複序列結構,其核心特點為兩個相同或相似的序列拷貝在DNA鍊上呈反向排列。以下是詳細解釋:
反向排列特征
兩個序列以互補方向存在于同一條DNA鍊上,形成對稱結構。例如,序列5'-ABC-3'的反向互補拷貝為5'-CBA-3',兩者反向排列()。
兩種主要形式
形成特殊二級結構
在DNA變性後複性時,反向重複序列可通過鍊内堿基配對形成發夾結構或十字形結構,這類結構對DNA的穩定性與功能調控有重要影響()。
高度保守性
常見于基因調控區(如啟動子區域),序列的保守性表明其在轉錄或複制中可能具有調控作用()。
生物學功能
基因組分布
廣泛分布于真核生物基因組中,約占人類基因組的5%()。在RNA分子中,這類序列形成的發夾結構可增強RNA穩定性()。
反向重複序列的研究對理解基因表達調控、DNA重組機制以及某些遺傳疾病的分子基礎具有重要意義。例如,回文序列的突變可能與染色體斷裂或重排事件相關()。
如需進一步了解其具體案例或實驗方法,建議查閱基因組學相關專著或權威數據庫(如NCBI)。
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