13683316786
客服在线时间:8:00-22:00
首页 > DNA知识 > 相关知识 >

遗传信息的现代概念

      基因的本质确定后,人们把视线转移到基因基因传递遗传信息的过程上。在20世纪50年代初,人们移动的基因与蛋白质间似乎存在着相应的联系,但基因中的信息怎样传递到蛋白质上这一基因功能的关键课题在60~70年代才得以解决。   
                                                                               (一)中心法则  
    中心法则主要是描述遗传信息是如何在DNA、RNA和蛋白质之间流动的的。从生物学中心法则出发,基因就是DNA分子上的许多个片段。以它们为模板经过转录和翻译能合成一天完整的多肽链。中心法则认为遗传信息流是单项的控制学的发展,由DNA转录给RNA,再由RNA进入细胞质传递、表达为蛋白质。随着科学的发展,人们越来越发觉事情并非如此。1970年,巴尔的摩(D.Baltimore)和特明(H.M.Temin)在致癌的RNA病毒中发现了一种酶,它能以TNA为模板合成DNA,他们称这种酶为依赖RNA的DNA聚合酶,称为逆转录酶。这一发现完善了当事的中心法则,两位科学家因此获得了诺贝尔奖。他们发现有的RNA可以作为DNA复制的模板进行逆转录和存在RNA逆转录酶的实例,说明信息能过反向流动,即由RNA→DNA,改变遗传信息。可以说,“DNA→RNA→蛋白质”的遗传信息流,是生物繁衍后代保持物种稳定的转录信息流;但“蛋白质→RNA→DNA”以及“蛋白质→DNA→RNA”的信息流向,是促使生物不断地适应环境,不断进化的另一个必不可少的重要的信息流。正是由于双向的信息流,才能使生物从低级到高级、从简单到负责、从单一到丰富,从而形成丰富多彩的生命世界。
                                                                 (二)中心法则遇到的挑战
     除了传统意义上的遗传信息外,近年来科学家们发现了我大量隐藏在DNA序列之中或之外更高层次的遗传信息,使遗传学家不得不重新审视以前“根深蒂固”的生命科学规律。多年来,分子生物学领域公认的中心法则遇到了前所未有的挑战。目前认为,这些高层次基因组信息主要包括非编码RNA(non-codingRNA)、DNA甲基化和组蛋白共价修饰等表观遗传学信息。表观遗传学是指在基因的DNA系列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的遗传信息变化,并最终导致了表型的变化。它是不符合孟德尔遗传规律的细胞核核内遗传。由此我们可以认为,基因组含有两类遗传信息,一类供生命必需蛋白质的模板,称编码遗传信息,另一类是表观遗传信息,它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。因此,准确的说,现在看来,中心法则不是惊喜、逐一地专递系列信息的通道,而是一个动态的分子遗传信息的加工流水线。  
                                                            (三)遗传编码信息和表观调控信息
      21世纪,生物遗传信息的范围在扩大,遗传编码信息和表观遗传信息成为生物遗传信息的两个支柱。染色质DNA的甲基化是表观遗传信息的主要形式,据称人单倍体基因组有5000万个CpG位点,有“甲基化”和“未甲基化”两种形式,这样就存在巨大的DNA甲基化可能组合,可储存大量的信息。此外,染色质另一组分组蛋白的氨基端发生多组合修饰,可调控其本身进入DNA的通道,不同的组蛋白氨基端修饰,对染色体结合蛋白产生协同或拮抗作用,从而调控染色质转录活动或沉寂状态的动力学转换。
      研究表明,一个细胞的甲基化形式大致代表了该细胞表达特征的蓝图,组蛋白氨基端修饰的组合方式构成“组蛋白密码”。这些信息表达和传递的交叉组合和互相调节,极大地扩大了遗传密码的信息储存。同时,随着功能基因组学和蛋白质组学的发展,人们逐渐认识到蛋白质空间结构的特异性和重要性,基于蛋白质和酶的空间结构特异性决定其作用物、产物的特异性,有人提出“空间密码”的理论,认为蛋白质分子的结构与修饰的模式也能体现病传递核遗传信息,谓之“蛋白质遗传”。此外,尚有“糖密码”的报道等。这些都提示,遗传信息并非仅仅是中心法则所说的信息大分子中的一级序列,大分子“构型”(ocnformation)本身也是一种信息,而且可以是一种遗传信息。因此,基因的概念的外延似乎就因随着遗传信息范畴的扩大而又所拓展。

 

声明:该文观点仅代表作者本人.
阅读 ()
  • 全国3000多家

    服务预约检测人次

  • 机构

    司法机构官方授权预约合作方

  • 预约办理

    检测快速处理

  • DNA检测预约指导

    为您推荐

  • 报告解读

    详细解读报告

Copyright 2012-2020 qinzijianding.cn 版权所有:北京科鉴基因中心(华科鉴联基因科技(北京)有限公司) 京ICP备12051704号-6

声明:本站部分信息图片来源于互联网,如果侵犯了您的权益敬请告知网站地图.sitemap

  • 在线咨询

  • 座机

  • 微信