重叠基因有哪些类型

重叠基因主要有以下几种类型:大基因中包含小基因、前后两个基因首尾重叠、三个基因三重重叠、操纵子重叠以及反向重叠。
重叠基因是指两个或两个以上的基因共享一段DNA序列的现象。这种基因结构的特殊现象在细菌、病毒以及真核生物的基因组中都存在。以下是重叠基因的几种主要类型:
1. 大基因中包含小基因:这种类型的重叠基因常见于噬菌体等病毒基因组中。例如,X174噬菌体的B基因就完全包含在A基因中。这种重叠方式使得一段DNA序列可以编码两种或多种蛋白质分子。
2. 前后两个基因首尾重叠:这种类型的重叠基因在X174噬菌体的D基因和J基因中有所体现。D基因的终止密码子的最后一个核苷酸与J基因的起始密码子的第一个核苷酸相连,形成重叠结构。
3. 三个基因三重重叠:1978年,科学家在Enterobacteria phage G4中发现了一种三重重叠的基因结构。这种结构使得一段DNA序列可以编码三种蛋白质分子。
4. 操纵子重叠:操纵子是原核生物中的一种基因调控机制。在操纵子之间、操纵子与编码区域可以发生重叠。例如,大肠杆菌中的frd和ampC两个相邻的操纵子之间就有重叠部分。
5. 反向重叠:反向重叠是指DNA双链都转录,形成反义RNA。这种类型的重叠基因在基因调控中起到重要作用。例如,一些生物的可变剪切区中包含重叠基因,说明重叠基因与可变剪切关系紧密。
总之,重叠基因的存在使得有限的DNA序列包含了更多的遗传信息,是生物对遗传物质经济而合理的利用。重叠基因在病毒、原核生物以及真核生物的基因组中都广泛存在,对于生物的生存和进化具有重要意义。