基因选择性表达的原理是什么

基因選擇性表達，時刻在我們身體的細胞中發生，下面是生活日記小編爲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，生物體内有一套RNA監視系統，可以通過多種異常RNA來激發。如果外來核酸是DNA(包括轉基因、重組基因、DNA病毒、 擴增子等)，靶标RNA需要在 細胞核中完全成轉錄後運轉到細胞質中，而侵入細胞質的病毒RNA可以直接提供靶标RNA。

各種不同的靶标RNA(包括與 外源基因同源的 内源基因和外來的DNA産生的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标RNA轉變成爲雙鏈RNA,從而通過RNAi引發的PTGS。PTGS被引發後就不再需要RdRP。

關于雙鏈RNA介導的RNAi特異性靶标RNA的降解，Bass提出了這樣一個假說：認爲生物體内存在着一種複合酶：RNAi核酸酶，該酶具有雙鏈RNA結合、RNase和 RNA解旋酶三個活性區。

首先雙鏈RNA結合到該酶的雙鏈RNA結合區并引導該酶識别靶标RNA，接着該酶的 解旋酶完成ATP依賴性的靶标RNA與該酶結合的雙鏈RNA的 正義鏈的換位，RNase在靶标RNA結合位點附近完成切割，從而使靶标RNA能被進一步降解，産生大量的小片段RNA，包括序列特異性的-25nt RNA。載有序列特異性的雙鏈RNA的遊離複合酶再去識别并降解其它的靶标RNA，産生更多-25nt RNA，從而使PTGS具有持久性系統性。

基因沉寂需要經曆不同的反應過程才能實現，包括組蛋白N端結構域的賴氨酸殘基的

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的去乙酰基化加工、甲基化修飾(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，後者又被稱爲'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(MBP)形成“異染色質”，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緻相應區段的基因“沉寂”失去轉錄活性。

基因選擇性表達的定義

生物體在個體發育的不同時期、不同部位，通過基因水平、轉錄水平等的調控，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象，其結果是形成了形态結構和生理功能不同的細胞。

基因選擇性表達的環境因素

基因選擇性表達可由環境因素(時間、空間)影響而調節，也可增強機體适應環境的能力。

例1： 癌基因(oncogene)

在外界環境因素(如物理、化學、生物方面)的影響下， 生物體内 原癌基因由抑制狀态轉變爲激活狀态，能夠進行正常表達導緻出現癌症，而正常生物體内的原癌基因就不能表達。

例2：微 生物體内酶合成的調節

常見的大腸杆菌在用葡萄糖和乳糖作 碳源的 培養基進行培養，開始，大腸杆

菌隻能利用葡萄糖而不能利用乳糖，隻有當葡萄糖消耗完畢後，大腸杆菌細胞内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。這種調節既保證了 代謝的需要，又避免了細胞内物質 能量的浪費，增強了 微生物對環境的适應能力。

例3：兼性營養型的食蟲植物

當土壤中缺乏氮元素，食蟲植物通過捕食昆蟲獲取營養，此時植物體内某些基因進行表達，産生酶分解利用昆蟲的 營養物質，保證自身營養需要。

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。