名词定义

中文名称：顺反子

英文名称：cistron

定义1：编码单条多肽链的一个遗传功能单位，即转录单位。

应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；基因表达与调控（二级学科）

定义2：不同突变之间没有互补关系的功能区，即基因。

应用学科：遗传学（一级学科）；分子遗传学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。

概念

多顺反子

1957年，美国分子生物学家西莫尔·本泽尔(Seymour Benzer,1921--)以T4噬菌体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistron）、突变子(muton)和重组子(recon)的概念。

顺反子是一个遗传功能单位，一个顺反子决定一条多肽链，这就使以前一个基因一种酶的假说发展为一个基因一种多肽的假说。能产生一种多肽的是一个顺反子，顺反子也就是基因的同义词。

顺反子可以包含一系列突变单位──突变子。突变子是DNA中构成基因的一个或若干个核苷酸。由于基因内的各个突变子之间有一定距离，所以彼此间能发生重组，这样，基因就有了第三个内涵──“重组子”。重组子代表一个空间单位，它有起点和终点，可以是若干个密码子的重组，也可以是单个核苷酸的互换。如果是后者，重组子也就是突变子。顺反子概念把基因具体化为DNA分子的一段序列，它负责传递遗传信息，是决定一条多肽链的完整的功能单位；但它又是可分的，组成顺反子的核苷酸可以独自发生突变或重组，而且基因与基因之间还有相互作用。基因排列位置的不同，会产生不同的效应。

单顺反子

单顺反子（monocistron）：真核基因转录产物为单顺反子，即一个基因编码一条多肽链或RNA链，每个基因转录有各自的调节元件。

真核生物mRNA（细胞质中的）一般由5'端帽子结构、5'端不翻译区、翻译区（编码区）、3'端不翻译区和3'端聚腺苷酸尾巴构成。分子中除G构成帽子外，常含有其他修饰核苷酸，如A等。5'端帽子结构通常有3种类型，即：G（5'）ppp(5')N；G(5')ppp(5')N和G(5')ppp（5'）N。一般认为帽子的功能与翻译的启动有关。许多真核生物mRNA(如珠蛋白mRNA)除去帽子后翻译效率大大降低。5'端不翻译区，也叫前导顺序。不同的真核mRNA的前导顺序长度不同，有的只有10个核苷酸,有的则有200个核苷酸。与原核mRNA相似，真核mRNA5'端不翻译区中常有一段顺序与核糖体小亚基上的18SrRNA的3'端的一段顺序互补并结合，这种结合与真核mRNA的翻译启动有关。

翻译区(编码区)使用的密码子除线粒体（如人、牛和酵母线粒体）外与原核生物mRNA是一样的。真核生物mRNA的起始密码子都是AUG。真核和原核生物mRNA使用的密码子也都有“简并现象”，即几种不同的密码子翻译出同一种氨基酸，但不同的mRNA中简并密码子的利用率是不同的，真核与原核生物之间的差别就更大。mRNA的终止密码子有3个（UAG、UGA和UAA），其功能是停止翻译，一般只用一个终止密码子就能使翻译停止。有的mRNA有2个连续的终止密码子（见）。3'端不翻译区的长短在不同的mRNA上有所不同，β珠蛋白mRNA只有39个核苷酸,而卵白蛋白mRNA则有637个核苷酸。

真核生物mRNA3'端不翻译区常有AAUAA(A)或AUUUA(A)等顺序，它们和识别多聚A聚合酶及装配多聚A尾巴有关。除个别组蛋白mRNA外，真核生物mRNA3'端均有多聚A尾巴3'端多聚A尾巴的长度随来源不同而不同,且随mRNA的老化而变短,通常有20～200个A多聚A与mRNA稳定性及mRNA从细胞核转到细胞浆中有关。

多顺反子

在原核细胞中，通常是几种不同的mRNA连在一起，相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开，这种mRNA叫做多顺反子mRNA。顺反子的概念来自遗传学中的顺反重组试验，是确定交换片段究竟在一个基因内还是属于两个基因的试验，简言之，一个顺反子就是一个基因，多顺反子就是多个基因。真核生物中也有多顺反子，比如C.elegans共有13500个基因，约25%的是多顺反子(polycistronicmRNA)。