基因選擇性表達的原理是什么

　　基因選擇性表達，時刻在我們身體的細胞中發(fā)生，下面是學習啦小編為大家整理的關于基因選擇性表達的原理，一起來看看吧!

　　基因選擇性表達的原理

　　從大量的研究結果中我們可以推測，生物體內(nèi)有一套RNA監(jiān)視系統(tǒng)，可以通過多種異常RNA來激發(fā)。如果外來核酸是DNA(包括轉基因、重組基因、DNA病毒、 擴增子等)，靶標RNA需要在 細胞核中完全成轉錄后運轉到細胞質(zhì)中，而侵入細胞質(zhì)的病毒RNA可以直接提供靶標RNA。

　　各種不同的靶標RNA(包括與 外源基因同源的 內(nèi)源基因和外來的DNA產(chǎn)生的RNA以及病毒的RNA)由寄主的RdRP或病毒自身的RdRP通過多種不同的途徑反靶標RNA轉變成為雙鏈RNA,從而通過RNAi引發(fā)的PTGS。PTGS被引發(fā)后就不再需要RdRP。

　　關于雙鏈RNA介導的RNAi特異性靶標RNA的降解，Bass提出了這樣一個假說：認為生物體內(nèi)存在著一種復合酶：RNAi核酸酶，該酶具有雙鏈RNA結合、RNase和 RNA解旋酶三個活性區(qū)。

　　首先雙鏈RNA結合到該酶的雙鏈RNA結合區(qū)并引導該酶識別靶標RNA，接著該酶的 解旋酶完成ATP依賴性的靶標RNA與該酶結合的雙鏈RNA的 正義鏈的換位，RNase在靶標RNA結合位點附近完成切割，從而使靶標RNA能被進一步降解，產(chǎn)生大量的小片段RNA，包括序列特異性的-25nt RNA。載有序列特異性的雙鏈RNA的游離復合酶再去識別并降解其它的靶標RNA，產(chǎn)生更多-25nt RNA，從而使PTGS具有持久性系統(tǒng)性。

　　基因沉寂需要經(jīng)歷不同的反應過程才能實現(xiàn)，包括組蛋白N端結構域的賴氨酸殘基的去乙?；庸ぁ⒓谆揎?由甲基轉移酶催化，修飾可以是一價、二價和三價甲基化修飾，后者又被稱為'過度’甲基化修飾(Hypermethylation) ) 、以及和甲基化修飾的組蛋白結合的蛋白質(zhì)(MBP)形成“異染色質(zhì)”，在上述過程中，除了部分組蛋白的N端尾部結構域需要去乙?；?、甲基化修飾之外，有時也許要在其他的組蛋白N端尾部結構域的賴氨酸或精氨酸殘基上相應地進行乙酰化修飾，盡管各種修飾的最終結果會導致相應區(qū)段的基因“沉寂”失去轉錄活性。

　　基因選擇性表達的定義

　　生物體在個體發(fā)育的不同時期、不同部位，通過基因水平、轉錄水平等的調(diào)控，表達基因組中不同的部分，其結果是完成細胞分化和個體發(fā)育。基因的選擇性表達是指在細胞分化中，基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達的現(xiàn)象，其結果是形成了形態(tài)結構和生理功能不同的細胞。

　　基因選擇性表達的環(huán)境因素

　　基因選擇性表達可由環(huán)境因素(時間、空間)影響而調(diào)節(jié)，也可增強機體適應環(huán)境的能力。

　　例1： 癌基因(oncogene)

　　在外界環(huán)境因素(如物理、化學、生物方面)的影響下， 生物體內(nèi) 原癌基因由抑制狀態(tài)轉變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，能夠進行正常表達導致出現(xiàn)癌癥，而正常生物體內(nèi)的原癌基因就不能表達。

　　例2：微 生物體內(nèi)酶合成的調(diào)節(jié)

　　常見的大腸桿菌在用葡萄糖和乳糖作 碳源的 培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，開始，大腸桿菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有當葡萄糖消耗完畢后，大腸桿菌細胞內(nèi)控制合成分解乳糖的 半乳糖苷酶的基因才開始表達。有了半乳糖苷酶，才能利用乳糖作 碳源。這種調(diào)節(jié)既保證了 代謝的需要，又避免了細胞內(nèi)物質(zhì) 能量的浪費，增強了 微生物對環(huán)境的適應能力。

　　例3：兼性營養(yǎng)型的食蟲植物

　　當土壤中缺乏氮元素，食蟲植物通過捕食昆蟲獲取營養(yǎng)，此時植物體內(nèi)某些基因進行表達，產(chǎn)生酶分解利用昆蟲的 營養(yǎng)物質(zhì)，保證自身營養(yǎng)需要。

　　例4：紅螺菌

　　紅螺菌在沒有光照有有機物的條件下，它又可以利用有機物進行生長，同樣有特定基因在這特定條件下表達。