重复序列与单拷贝序列的关系

问：根据DNA复性动力学研究,dna序列可以分成哪几种类型？

1. 答：参考
   根据DNA复性动力学研究,dna序列可以分成三种类型
   1.高度重复序列
   重复几百万次，一般是少于10个核苷酸残基组成的短片段。如异染色质上的卫星DNA。它们是不翻译的片段。在小鼠中约占基因组的10％。（重复序列是为了大量合成蛋白质和核酸）
   2.中度重复序列
   重复次数为几十次到几千次。在小鼠中约占20％。如rRNA基因、tRNA基因和某些蛋白质（如组蛋白、肌动蛋白、角蛋白等）的基因。
   3.单一序列
   在整个基因组中只出现一次或少数几次的序列，在小鼠中约占基因组的70％。如珠蛋白基因、卵清蛋白基因、丝心蛋白基因等。实验证明，所有真核生物染色体可能均含重复序列而原核生物一般只含单一序列。高度和中度重复序列的含量随真核生物物种的不同而变化。
2. 答：高度重复序列，复性反应最快，如卫星DNA，rRNA基因和某些tRNA基因；
   中度重复序列（一般指十份到几百份拷贝），复性反应次之，一些非编码序列；
   单一序列或2-3份拷贝的DNA序列，一般的基因序列，STR，STS等。
3. 答：（1）单拷贝序列：又称非重复序列，在一个基因组中只有一个拷贝，真核生物的大多数基因都是单拷贝的。在复性动力学中对应于慢复性组分。
   （2）轻度重复序列：在一个基因组中有2~10个拷贝（有时被视为非重复序列），如组蛋白基因和酵母rRNA基因。在复性动力学中也对应于慢复性组分。
   （3）中度重复序列：有十至几百个拷贝，一般是不编码的序列，例如人类基因组中的Alu序列等。中度重复序列可能在基因表达调控中起重要作用，包括DNA复制的起始、开启或关闭基因的活性、促进或终止转录等。平均长度约300bp，它们在一起构成了基因序列家族与非重复序列相间排列。对应于中间复性组分。
   （4）高度重复序列：有几百到几百万个拷贝，是一些重复数百次的基因，如rRNA基因和某些tRNA基因，而大多数是重复程度更高的序列，如卫星DNA等。高度重复序列对应于快复性组分。

问：为什么tRNA,rRNA是中度重复序列而不是单拷贝序列?

1. 答：从定义上来讲,tRNA,rRNA的编码DNA符合中度重复序列的定义,在真核基因组中重复数十至数万次的重复顺序.
   从进化角度,翻译需要大量的tRNA和rRNA,如果是单拷贝序列,同时只能转录一个RNA,这样转录翻译的效率太低

问：什么是单拷贝基因和多拷贝基因

1. 答：进化过程中，高等生物的基因组会发生大量重复。这些重复DNA序列有的继续发生进化歧异，成为与原来序列不同的新基因；有的以结构和功能仍基本相同的形式保留下来成为多拷贝基因。如为rRNA和tRNA编码的基因就是典型的多拷贝基因。人的一个细胞中约有200个rDNA拷贝。还有组蛋白基因，免疫球蛋白基因等都是多拷贝基因。重复频率在10^5次以上（也有人认为是数千次或百万次以上）的称为高度重复序列。
   有的DNA序列，在基因组中并不是只有一份，还有很多它的复制品，又称拷贝，它们的序列完全一样，多存在几份是为了转录RNA的时候速度快些，因为有些基因表达量大，需要快速的产生很多RNA,就叫“多拷贝基因”。
   组蛋白基因、免疫球蛋白基因、tRNA基因、rRNA基因属于多拷贝基因。
   人类DUF1220的拷贝有212个，而猩猩有37个，猴子只有30个。小鼠和大鼠都为单拷贝。研究者在很多地方发现这种蛋白，包括脑部神经元。这说明了某些基因的多拷贝现象与生物进化的关系。
   大多数情况下，结构基因在细菌染色体基因组中都是单拷贝，但是编码rRNA的基因rDNA也是多拷贝的，这样可能有利于核糖体的快速组装。