你DNA的一个拷贝被隐藏在你所有的37.2万亿细胞的细胞核中。理论上,所有这些细胞都有相同的功能,因为它们携带相同的蓝图。比如,你的DNA是如何知道什么时候在血细胞中,什么时候在嗅觉细胞中呢?它如何知道哪些基因需要被“打开”?细胞是如何知道并执行其功能的?
就像所有与dna相关的事情一样,这是一个多因素和高度调控的过程。在人类和其他具有真核细胞(有一个封闭的核)的生物体中,一个被称为“中心教条”的概念解释了DNA如何充当指导手册,通过DNA通知信使RNA (mRNA),信使RNA随后被用作蛋白质生产的路线图。因此,将正确的DNA片段转录成信使rna只是确保细胞拥有所需所有蛋白质的第一步。
约翰霍普金斯大学医学院(John Hopkins University School of Medicine)生物化学助理教授凯伦·雷迪(Karen Reddy)说,一种被称为转录因子的特殊蛋白质能启动基因。转录因子与DNA结合,增加或减少特定基因的表达。但这也提出了一个问题:转录因子从何而来?
Reddy告诉趣味科学网站说:“很多转录因子在细胞间重复使用。”就像不同的汽车可以使用相同的部件一样。一个转录因子可以激活不同细胞类型的不同基因。例如,用于嗅觉细胞的转录因子Olf-1与用于指定B细胞的转录因子Ebf-1是相同的。转录因子知道激活这些细胞中不同的基因因为DNA在不同的细胞类型中被不同的组织和包装,也被称为有不同的染色质景观。
在细胞核中,由DNA、蛋白质和RNA组成的复合体共同作用,将长链DNA打包。这种复合物叫做染色质。DNA是如何包裹在一种称为组蛋白的蛋白质复合体上的,而这些组蛋白的化学修饰被称为染色质景观。这影响了哪些基因或多或少地暴露在环境中。Reddy说,在特定的细胞类型中,一些基因被转录因子激活是因为它们暴露在染色质结构中。其他的则受到染色质景观的抑制或隐藏。它们仍然可以被打开,但首先需要有足够的转录因子和染色质修饰因子来改变染色质结构并揭示它们。
“染色质景观和转录因子宇宙之间有串扰,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,198彩票是属于合乐888彩票方案彩票旗下吗,为什么198彩票客服说他们跟合乐视一个集团的,问了合乐的客服也不否认。,”Reddy说。
雷迪说,覆盖这两个因素的是细胞核中的3D结构,或者染色质在细胞核中是如何折叠和组织的。这种折叠促进了需要表达的基因和增加它们表达的元素之间的相互作用。特定细胞类型中活跃的或必需的DNA部分聚集在靠近中心的位置,198彩票是国际知名菠菜平台,公司资金实力强大,198平台超级大方,每月会员满足流水不会送iphone8就是苹果电脑198彩娱乐,通过198彩游戏,在手机APP,电脑网页版,客户端IPAD ,随时随地投注,存款,甚至提现,绝对可以i满足你对玩彩的所有需求,而非活跃的部分靠近细胞核的外部。
一些控制基因表达方式的元素,如启动子,可以开启或关闭基因,就在基因附近。但是其他元素,比如可以增加基因表达的组织特异性增强剂,可能离它们需要为细胞增强的基因很远。这种折叠或3D结构使增强器与感兴趣的基因接近,雷迪说。
最后,还有一些过程可以对DNA本身产生更持久的变化。例如,DNA甲基化涉及到在核苷酸(DNA的“基石”胞嘧啶及其主干)上添加一个甲基,通常与基因抑制有关,Reddy说。DNA甲基化可以一代传一代,影响哪些基因开启或关闭在一个特定类型的细胞,让你从某些基因过度表达,这反过来会导致神经疾病和心血管疾病,根据2015年的一项审查Cureus》杂志上。
Reddy说,所有这些水平——DNA甲基化、染色质景观、折叠和转录因子——都是在正确的时间和地点表达关键基因的重要调控步骤。“在像癌症这样的疾病中,任何这些控制水平都会受到干扰。”
好消息是,这些监管因素相互支持。“你可能出了一些问题,但作为一个细胞,你会没事的,因为这些过程是相互强化的,”雷迪说。