介绍
基因遗传单位信息,占据一个固定的位置(轨迹)染色体。基因指导合成的实现他们的影响蛋白质。
在真核生物(如动物,植物,真菌),基因是包含在细胞核中。的线粒体(动物的)叶绿体(植物)也包含一小部分基因不同基因在细胞核中找到。在原核生物(生物缺乏明显的细胞核,如细菌),包含在一个染色体基因在细胞内自由浮动细胞质。许多细菌也包含质粒染色体外遗传元素和少量的基因。
基因在生物体的基因组的数量(整个组染色体)物种之间的差异很大。例如,而人类基因组包含估计有20000到25000个基因,细菌的基因组大肠杆菌O157: H7房子正是5416个基因。拟南芥——第一个工厂,一个完整的基因组序列恢复了约25500个基因;其基因组是已知最小的植物之一。在现存的独立复制生物,细菌尿道支原体基因的数量最少,只有517。
下面是一个简单的基因治疗。完整的治疗,看到遗传。
化学结构的基因
基因是由脱氧核糖核酸(DNA),除了一些病毒,基因组成的化合物称为密切相关核糖核酸(核糖核酸)。一个DNA分子是由两个链核苷酸风对彼此就像一个扭曲的梯子。梯子的两侧是由糖和磷酸盐,和阶梯由保税对含氮碱基。这些基地腺嘌呤(一),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)的债券在一个链T另一方面(形成一个T梯级);同样,一个C链债券G。如果基地之间的债券被打破,两个链放松,自由中的核苷酸细胞附着于分散的暴露基地链。免费的核苷酸排列在每个链根据碱基配对统治债券T C债券g .这个过程结果的两个相同的DNA分子从一个原始的方法,从一个一代的细胞遗传信息传递到下一个。
基因转录和翻译
沿着链的碱基序列的DNA决定的遗传密码。当需要一个特定基因的产物时,DNA分子的一部分,其中包含基因会分裂。通过转录的过程中,与碱基互补链RNA的基因从自由创建细胞中的核苷酸。(RNA基地尿嘧啶胸腺嘧啶(U)相反,所以在RNA合成一种和U碱基对。)这种单链RNA,称为信使核糖核酸(mRNA),然后传递到细胞器核糖体,在翻译的过程中,或蛋白质合成,发生。在翻译,第二类型的RNA,转移核糖核酸(tRNA),匹配与特定的信使RNA的核苷酸氨基酸。每组三个核苷酸编码一个氨基酸。构建的一系列氨基酸序列的核苷酸形成多肽链;蛋白质是由一个或多个链接的多肽链。
在1940年代的实验表明一个基因负责组装的酶,或者一个多肽链。这是众所周知的一个基因一酶假说。然而,这一发现以来,它已经意识到并不是所有基因编码一种酶,有些酶是由几个短多肽由两个或两个以上的编码基因。
基因调控
实验表明,许多基因在细胞的生物活性,甚至所有的时间。因此,在任何时候,在真核生物和原核生物,似乎可以开启或关闭基因。基因的调控真核生物与原核生物在重要的方面有所不同。
基因被激活和释放的过程细菌为特征。细菌基因的三种类型:结构、运营商和监管机构。为特定的合成多肽结构基因代码。运营商的基因包含所需的代码开始抄录的DNA信息的一个或多个结构基因mRNA。因此,结构基因与基因功能单元称为一个操作员操纵子。最终,操纵子的活动是由调节基因控制,产生一个小的蛋白质分子称为阻遏。抑制因子结合操作员基因从启动蛋白质的合成,防止操纵子的呼吁。某些阻遏分子的存在与否决定了是否在操纵子。正如前面提到的,该模型适用于细菌。
真核生物的基因,没有操纵子,独立监管。这一系列事件与高等生物涉及多个基因表达水平相关的监管和往往是影响分子的存在与否转录因子。这些因素影响的基本水平基因控制,转录,并可能作为活化剂或增强剂。特定转录因子调节RNA的生产从基因在特定时间和特定类型的细胞。转录因子通常绑定到子,或监管区域,高等生物的基因中找到。转录后,内含子(非编码核苷酸序列)切除从主记录通过过程称为编辑和拼接。这些过程的结果是信使rna的功能链。对于大多数基因这是一次例行的一步mRNA的生产,但在某些基因有多种方法拼接主记录,导致不同的mRNA,进而导致不同的蛋白质。一些基因同时控制平移和转译后的水平。
基因突变
突变发生在基地的数量或次序的基因被破坏。核苷酸可以删除,翻了一倍,重新安排或更换,每个改变都有一个特定的效果。突变通常有很少或没有影响,但是,当它改变有机体,可能是致命的或导致疾病的变化。有益突变频率将增加在一个人口直到它变成常态。
更多信息在影响人类和其他生物体的基因突变,看到人类遗传性疾病和进化。
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