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字词 转录前调控
类别 中英文字词句释义及详细解析
释义
转录前调控

转录前调控

即基因的动员与安置。例如人的各种体细胞中含有相同的基因组,约含50,000个基因。但在正常情况下,每个特异细胞最多只有7%的编码基因被表达。这主要是由于染色质的结构、基因的修饰、基因选择性重排等机制调控的结果。
染色质活化 在分裂间期细胞核内,基因组织的特点是以核蛋白的复合体——核小体为基本单位形成“念珠”状结构。若用适当浓度的牛胰DNA酶(DNaseI)水解染色质,可选择性地降解其中部分基因。在同一生物体内高度分化的不同细胞中,DNaseI所选择降解的基因正巧与该细胞中具有转录活性的基因相一致。这部分基因中某些对DNaseⅠ超敏感的位点通常位于转录起始点上游200 bp附近,且其DNA甲基化程度一般较非敏感区为低。这表明具有转录活性的基因位于染色质结构较松散的活性染色质中,不转录的基因处于紧密组装的染色质结构内。活性染色质的其他特点还有: 核小体连接区的组蛋白H1结合较松弛,核心组蛋白高度乙酰化,以及活化基因选择性地与两种小分子的非组蛋白HMG 14和17结合等,这些因素通过染色质结构的改变影响基因的表达。
基因选择性重排 真核基因的另一个特点是基因的不连续性。一个基因常由多个基因节段组成。基因间的DNA序列(间隔DNA)和基因内非编码区 (内含子)分别将基因节段或外显子分隔开。基因间隔的存在和基因重排的发生为基因的定向性转录提供了高度的可能性和多样性。
具有高趋异性的免疫球蛋白分子的基本结构是由轻、重各两条肽链组成。轻链基因由可变区(V)、连接区(J)和恒定区(C)组成,位于5′上游远端的V节段在B淋巴细胞发育过程中必先重排到紧接J区5′端才能开始转录。它可能是通过DNA重组酶识别V的3′端和J的5′端旁侧8~9个高度保守的核苷酸序列而起作用的。重链中相应的V-D-J重排的机制与意义也与此相同。
此外,免疫球蛋白基因转型也是以不连续基因节段的重组为基础的。在某个特定的B淋巴细胞成熟的过程中,首先合成的是IgM,它含有特定的VH和Cu。随着细胞的分化,VH基因不变,但恒定区可通过重排而与5种不同重链基因中的任一基因连接从而开始表达另一种类型的Ig分子。这一现象就是Ig类型转换。它是通过重链恒定区5′端的转换区S与VH3′端直接相连,切除其间成环部分,使S-S重组而完成的。
基因修饰 基因组DNA序列中除插入可移动的遗传因子导致编码信息的改变外,真核基因中CpG位点的甲基化和去甲基化与基因的关闭和开启有平行关系。因碱基序列、甲基化修饰,扭力性质和环境离子浓度有关的z-DNA结构的形成等都会改变染色质的局部细微结构而影响基因的调控。
基因的调整还包括如骨髓瘤细胞中基因的缺失和卵母细胞rDNA的扩增,以及像B淋巴细胞分化中的等位基因排斥和同型性排斥的机制也至少部分地与基因调整有关,并保证了抗体类型的单一性。

☚ 真核细胞基因表达的多级调控   转录水平调控 ☛
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