基因表達
基因表達(gene expression)是指細胞在生命過程中,把儲存在DNA順序中遺傳信息經過轉錄和翻譯,轉變成具有生物活性的蛋白質分子。生物體內的各種功能蛋白質和酶都是同相應的結構基因編碼的。差別基因表達(differential gene expression)指細胞分化過程中,奢侈基因按一定順序表達,表達的基因數(shù)約占基因總數(shù)的5%~10%。也就是說,某些特定奢侈基因表達的結果生成一種類型的分化細胞,另一組奢侈基因表達的結果導致出現(xiàn)另一類型的分化細胞,這就是基因的差別表達。其本質是開放某些基因,關閉某些基因,導致細胞的分化。
轉錄過程編輯在RNA聚合酶的催化下,以DNA為模板合成mRNA的過程稱為轉錄(transcription)。在雙鏈DNA中,作為轉錄模板的鏈稱為模板鏈(template strand)或反義鏈(antisensestrand);而不作為轉錄模板的鏈稱為編碼鏈(coding strand)或有義鏈(sense strand),編碼鏈與模板鏈互補,它與轉錄產物的差異僅在于DNA中的胸腺嘧啶(T)變?yōu)镽NA中的尿嘧啶(U)。在含許多基因的DNA雙鏈中,每個基因的模板鏈并不總是在同一條鏈上,亦即可作為某些基因模板鏈的一條鏈,同時也可以是另外一些基因的編碼鏈。
轉錄后要進行加工,轉錄后的加工包括:
剪接
一個基因的外顯子和內含子都轉錄在一條原始轉錄物RNA分子中,稱為前mRNA(pre-mRNA),又稱核內異質RNA(heterogenuous nuclear RNA,huRNA)。因此前mRNA分子既有外顯子序列又有內含子序列,另外還包括編碼區(qū)前面及后面非翻譯序列。這些內含子序列必須除去而把外顯子序列連接起來,才能產生成熟的有功能的mRNA分子,這個過程稱為RNA剪接(RNa splicing)。剪切發(fā)生在外顯子的3’末端的GT和內含子3’末端與下一個外顯子交界的AG處。
加帽
幾乎全部的真核 mRNA 端都具“帽子”結構。雖然真核生物的mRNA的轉錄以嘌呤核苷酸三磷酸(pppAG或pppG)領頭,但在5’端的一個核苷酸總是7-甲基鳥核苷三磷酸(m7GpppAGpNp)。mRNA 5’端的這種結構稱為帽子(cap)。不同真核生物的mRNA具有不同的帽子。
mRNA的帽結構功能:①能被核糖體小亞基識別,促使mRNA和核糖體的結合;②m7Gppp結構能有效地封閉RNA 5’末端,以保護mRNA免疫5’核酸外切酶的降解,增強mRNA的穩(wěn)定性。
加尾
大多數(shù)真核生物的mRNA 3’末端都有由100~200個A組成的Poly(A)尾巴。Poly(A)尾不是由DNA編碼的,而是轉錄后的前mRNA以ATP為前體,由RNA末端腺苷酸轉移酶,即Poly(A)聚合酶催化聚合到3’末端。加尾并非加在轉錄終止的3’末端,而是在轉錄產物的3’末端,由一個特異性酶識別切點上游方向13~20堿基的加尾識別信號AAUAAA以及切點下游的保守順序GUGUGUG,把切點下游的一段切除,然后再由Poly(A)聚合酶催化,加上Poly(A)尾巴,如果這一識別信號發(fā)生突變,則切除作用和多聚腺苷酸化作用均顯著降低。mRNA Poly(A)尾的功能是:①可能有助mRNA從核到細胞質轉運;②避免在細胞中受到核酶降解,增強mRNA的穩(wěn)定性。
總結:基因是我們身體的一部分,它幾乎掌控著并占據我們的整個身體,我們的壽命、言語、行為都是由基因控制著,大家現(xiàn)在對基因了解了多少呢?科學家們的發(fā)現(xiàn)讓我們認識且了解了基因,還不了解的朋友都來看看哦。