关于基因选择性表达的知识点
【篇一:关于基因选择性表达的知识点】
是这个样子,看来你是有些概念模糊.
基因表达是指基因通过指导蛋白质合成控制性状的过程,所以分裂和分化的细胞都能进行基因的表达(除哺乳动物成熟红细胞外所有活细胞都能).
基因选择性表达是细胞分化的实质,与基因表达不是一个意思,强调的是“选择性”,就是同一个生物所有体细胞dna都一样,就是基因都一样,但是表达的基因不一样,例:设肌细胞和神经细胞都有1个dna分子,上边有10个相同的基因1-10号,但肌细胞只表达1号和2号基因,神经细胞只表达6号和7号基因,这就是所谓的基因的选择性表达.
【篇二:关于基因选择性表达的知识点】
由于 细胞分化产生于 生物体的全部生命进程中,所以基因的选择性表达在生命进程各阶段都在体现。不但如此,基因的选择性表达在单细胞原核、真核生物生长发育中,乃至病毒的 生命活动中都明显表现,这充分体现了基因的选择性表达的普遍性。
截至2014年底,科学界认为这是1种rna抑制机制。
链rna的 正义链的换位,rnase在靶标rna结合位点附近完成切割,从而使靶标rna能被进1步降解,产生大量的小片断rna,包括序列特异性的⑵5nt rna。载有序列特异性的双链rna的游离复合酶再去辨认并降解其它的靶标rna,产生更多⑵5nt rna,从而使ptgs具有持久性系统性。
基因沉寂需要经历不同的反应进程才能实现,包括组蛋白n端结构域的赖氨酸残基的去乙酰基化加工、甲基化修饰(由甲基转移酶催化,修饰可以是1价、2价和3价甲基化修饰,后者又被称为过度’甲基化修饰(hypermethylation) ) 、和和甲基化修饰的组蛋白结合的蛋白质(mbp)构成“异染色质”,在上述进程中,除部份组蛋白的n端尾部结构域需要去乙酰化、甲基化修饰以外,有时或许要在其他的组蛋白n端尾部结构域的赖氨酸或精氨酸残基上相应地进行乙酰化修饰,虽然各种修饰的终究结果会致使相应区段的基因“沉寂”失去转录活性。
在 多细胞生物的 个体发育中,受精卵有丝分裂增加细胞数目,产生的细胞大多数不再分裂,细胞中特定的基因通过转录翻译合成蛋白质,表现出特定的形态、结构和生理功能,构成不同的细胞和组织。
如:动物和人的红细胞和心肌细胞都来自同1 胚层,后来分化出的红细胞合成出血红蛋白,而心肌细胞则能够合成 肌动蛋白和 肌球蛋白。
即便在 细胞分裂进程中,基因的选择性表达一样存在。如在 细胞分裂间期、 分裂期,仅仅是部份基因在表达,合成了特定的蛋白质、酶用于分裂进程,绝大部份基因没有表达。
在成熟期,参与细胞分裂的基因基本不表达,用于物资转化的相干蛋白质等的基因在表达,合成相应的蛋白质、酶等。如土豆块茎、甜菜块根构成后,细胞中用于合成葡萄糖转化为乳酸的酶的基因进行了表达,故它们 无氧呼吸时产物是乳酸,有益于减少物资 能量浪费,还下降了对细胞的伤害程度。
人和动物的第2特点的表现,是生长发育到1定阶段基因选择性表达的结果。而在衰老进程中,用于正常 代谢的酶合成遭到抑制或数量减少,加速了衰老的程度,也是基因的选择性表达的结果。
程序性死亡( apoptosis)的理论假说也认为死亡的细胞是通过基因的选择性表达实现的。
单细胞生物作为单细胞生物,产生新个体常常通过 细胞分裂的方式,细胞分裂中的仍有部份基因在表达。新细胞(或新个体)生长发育中进程中,特定的基因在不同阶段表达,细胞完成相应的生理活动适应了特定的环境。 例1:草履虫
通过实验比较双小核草履虫单独培养和与大草履虫 混合培养发现其细胞内的基因表达有显著不同:混合培养时产生的蛋白质种类和数量远远超过单独培养的情况,增强了其竞争力。 例2:细菌
细菌在环境条件适应时,基因选择性表达保证正常的生长繁殖与生存,1旦环境恶化,细菌体内特定的基因进行表达,使其形态结构改变,出现 荚膜、 芽孢等特殊结构助其度过危机。
非细胞结构病毒病毒寄生在 宿主细胞内,基因表达也有选择性,使其衣壳有不同的形态或使其表现出不同的抗原性(或致病性)。如禽流感病毒中基因表达不同的蛋白质类物资,致病性相差较大。对人和鸟类都有致病作用的是h5n1,其他类型致病作用小很多。缘由是前者基因选择性表达出了1种被称为“ 细胞因子”的蛋白质迅速进入被感染的肺部组织,进而免疫系统过度反应造成死亡。
特殊性表现在基因能否在特定的空间、时间表达,和表达量的各异性上。
基因选择性表达可由环境因素(时间、空间)影响而调理,也可增强机体适应环境的能力。
例1: 癌基因(oncogene)
在外界环境因素(如物理、化学、生物方面)的影响下, 生物体内 原癌基因由抑制状态转变成激活状态,能够进行正常表达致使出现癌症,而正常生物体内的原癌基因就不能表达。 例2:微 生物体内酶合成的调理
常见的大肠杆菌在用葡萄糖和乳糖作 碳源的 培养基进行培养,开始,大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖,只有当葡萄糖消耗终了后,大肠杆菌细胞内控制合成份解乳糖的 半乳糖苷酶的基因才开始表达。有了半乳糖苷酶,才能利用乳糖作 碳源。这类调理既保证了 代谢的需要,又避免了细胞内物资 能量的浪费,增强了 微生物对环境的适应能力。
例3:兼性营养型的食虫植物
当土壤中缺少氮元素,食虫植物通过捕食昆虫获得营养,此时植物体内某些基因进行表达,产生酶分解利用昆虫的 营养物资,保证本身营养需要。 例4:红螺菌
红螺菌在没有光照有有机物的条件下,它又可以利用有机物进行生长,一样有特定基因在这特定条件下表达。
高等动物体内激素分泌量的反馈调理,水平衡调理中抗利尿激素分泌量的变化,血糖平衡调理中胰岛素和胰高血糖素分泌量的高低等方面,都要通过基因的选择性表达来实现。
由此可知,基因的选择性表达是很复杂的,其影响因素既有外因,又有内因。现在人们已可通过改变外界条件使 生物体的有益的 基因表达,抑制有害的基因的表达,为人类本身造福。如通过特定的 化疗方法使 癌基因处于抑制状态,从而医治癌症。那末,基因的选择性表达的内部机制是甚么呢?2006年诺贝尔奖取得者美国两名科学家安德鲁?法尔和克雷格?梅洛作出了科学的解释。他们经过量年的潜心研究,发现基因的选择性表达是体内存在rna干扰机制。rna干扰现象普遍存在于动植物体和人体中,这对基因的选择性表达的管理,参与对病毒感染的防护,控制活跃基因,激活 抑制基因都具有重要意义。