基因選擇性表達(dá)的原理是什么

　　基因選擇性表達(dá)，時刻在我們身體的細(xì)胞中發(fā)生，下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于基因選擇性表達(dá)的原理，一起來看看吧!

　　基因選擇性表達(dá)的原理

　　從大量的研究結(jié)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(zhuǎn)基因、重組基因、DNA病毒、 擴(kuò)增子等)，靶標(biāo)RNA需要在 細(xì)胞核中完全成轉(zhuǎn)錄后運轉(zhuǎn)到細(xì)胞質(zhì)中，而侵入細(xì)胞質(zhì)的病毒RNA可以直接提供靶標(biāo)RNA。

　　各種不同的靶標(biāo)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(biāo)RNA轉(zhuǎn)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(guān)于雙鏈RNA介導(dǎo)的RNAi特異性靶標(biāo)RNA的降解，Bass提出了這樣一個假說：認(rèn)為生物體內(nèi)存在著一種復(fù)合酶：RNAi核酸酶，該酶具有雙鏈RNA結(jié)合、RNase和 RNA解旋酶三個活性區(qū)。

　　首先雙鏈RNA結(jié)合到該酶的雙鏈RNA結(jié)合區(qū)并引導(dǎo)該酶識別靶標(biāo)RNA，接著該酶的 解旋酶完成ATP依賴性的靶標(biāo)RNA與該酶結(jié)合的雙鏈RNA的 正義鏈的換位，RNase在靶標(biāo)RNA結(jié)合位點附近完成切割，從而使靶標(biāo)RNA能被進(jìn)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(fù)合酶再去識別并降解其它的靶標(biāo)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(yīng)過程才能實現(xiàn)，包括組蛋白N端結(jié)構(gòu)域的賴氨酸殘基的去乙?；庸ぁ⒓谆揎?由甲基轉(zhuǎn)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(jié)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(jié)構(gòu)域需要去乙酰化、甲基化修飾之外，有時也許要在其他的組蛋白N端尾部結(jié)構(gòu)域的賴氨酸或精氨酸殘基上相應(yīng)地進(jìn)行乙酰化修飾，盡管各種修飾的最終結(jié)果會導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)段的基因“沉寂”失去轉(zhuǎn)錄活性。

　　基因選擇性表達(dá)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(zhuǎn)錄水平等的調(diào)控，表達(dá)基因組中不同的部分，其結(jié)果是完成細(xì)胞分化和個體發(fā)育?；虻倪x擇性表達(dá)是指在細(xì)胞分化中，基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達(dá)的現(xiàn)象，其結(jié)果是形成了形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能不同的細(xì)胞。

　　基因選擇性表達(dá)的環(huán)境因素

　　基因選擇性表達(dá)可由環(huán)境因素(時間、空間)影響而調(diào)節(jié)，也可增強(qiáng)機(jī)體適應(yīng)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(xué)、生物方面)的影響下， 生物體內(nèi) 原癌基因由抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，能夠進(jìn)行正常表達(dá)導(dǎo)致出現(xiàn)癌癥，而正常生物體內(nèi)的原癌基因就不能表達(dá)。

　　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(jìn)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(dāng)葡萄糖消耗完畢后，大腸桿菌細(xì)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(dá)。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(xì)胞內(nèi)物質(zhì) 能量的浪費，增強(qiáng)了 微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力。

　　例3：兼性營養(yǎng)型的食蟲植物

　　當(dāng)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(jìn)行表達(dá)，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(jī)物的條件下，它又可以利用有機(jī)物進(jìn)行生長，同樣有特定基因在這特定條件下表達(dá)。