基因(遺傳因子)是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持著生命的基本構造和性能。儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的全部信息。
基因的概念
基因(遺傳因子)是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持著生命的基本構造和性能。儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的全部信息。
環境和遺傳的互相依賴,演繹著生命的繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。生物體的生、長、衰、病、老、死等一切生命現象都與基因有關。它也是決定生命健康的內在因素。因此,基因具有雙重屬性:物質性(存在方式)和信息性(根本屬性)。
帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因,其他的DNA序列,有些直接以自身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。組成簡單生命最少要265到350個基因。(這涉及到瞭基因工作組的力量,人類的基因工作組與果蠅的基本相似)
在格雷戈爾·孟德爾之前,人們曾認為遺傳是一個混合過程,但是孟德爾證實存在一種不可分割和獨立的遺傳單位,後來人們證實這種遺傳單位就是存在於染色體上的基因——一段DNA序列。
孟德爾在基因水平上揭示瞭有性生殖的遺傳過程(稱之為“分離定律”與“自由組合”定律),雖然他那時並不知道基因的真實存在形式。註意基因和DNA是完全不同的概念。
基因的分類
結構基因
基因中編碼RNA或蛋白質的堿基序列。
(1)原核生物結構基因:連續的,RNA合成不需要剪接加工;
(2)真核生物結構基因:由外顯子(編碼序列)和內含子(非編碼序列)兩部分組成。
非結構基因
結構基因兩側的一段不編碼的DNA片段(即側翼序列),參與基因表達調控。
(1)順式作用元件:能影響基因表達,但不編碼RNA和蛋白質的DNA序列;
其中包括:
啟動子:RNA聚合酶特異性識別結合和啟動轉錄的DNA序列。有方向性,位於轉錄起始位點上遊。
上遊啟動子元件:TATA盒上遊的一些特定DNA序列,反式作用因子可與這些元件結合,調控基因的轉錄效率。
反應元件:與被激活的信息分子受體結合,並能調控基因表達的特異DNA序列。
增強子:與反式作用因子結合,增強轉錄活性,在基因任意位置都有效,無方向性。
沉默子:基因表達負調控元件,與反式作用因子結合,抑制轉錄活性。
Poly(A)加尾信號:結構基因末端保守的AAUAAA順序及下遊GT或T富含區,被多聚腺苷酸化特異因子識別,在mRNA 3′端加約200個A。
(2)反式作用因子:能識別和結合特定的順式作用元件,並影響基因轉錄的一類蛋白質或RNA。