探索生命《生物學》93
1.
基因活化分為二個步驟：將某一段緊密纏繞的核甘酸（DNA）鬆開，將鬆開的核甘酸線圈的特定基因（群）活化。緊密纏繞的染色質鬆開以後，RNA聚合酶才能夠咬住DNA進行轉錄。
Dior Homme Fall/Winter 2013-14
2.
真核細胞大多仰賴正向調控轉錄：在欠缺轉錄因子蛋白質協助活化的情形下，不會發生基因轉錄；「轉錄因子」幫助「RNA聚合酶」咬住「啟動子」，開始進行轉錄。
3.
除了啟動子區域，染色體上還有其他區域與「調控轉錄因子與DNA的結合」有關。例如，DNA上的增強子區域enhancer regions，增強子與要被活化的基因大約相距幾千個核甘酸。
4.
特定的「調節蛋白」會與DNA上的「增強子」區域結合，當DNA線圈折疊回去，「增強子」上的「調節蛋白質」會接上「啟動子」區域發揮作用。
5.
某些增強子（基因）能夠幫忙下載啟動子（基因）需要的轉錄因子（蛋白質），另外一些增強子能夠幫助RNA聚合酶與啟動子結合，還有一些增強子的功能是抑制RNA聚合酶與啟動子結合。
6.
我們以性荷爾蒙為例，說明增強子和調控蛋白如何操控轉錄。每個個體都有雌雄二種性向的基因，包括控制性器官成長發育的基因，以及控制毛髮分佈、胸部大小和聲音高低與其他第二性徵的基因；
7.
雖然每個個體都有二種性向的基因，但是正常的情況下只會表現出其中一種性徵，這是因為基因性向的表現受到荷爾蒙的影響。「性荷爾蒙」與特定的「接收蛋白」結合，再與DNA的「增強子」區域結合，進一步刺激恰當的目標基因被轉錄。
8.
與啟動子相隔一段距離的增強子，回過頭來指揮啟動子運作的系統（the
action-at-a-distance system）在真核細胞世界十分普遍，有些細菌基因也有一樣的機制。
9.
為什麼真核基因需要這麼多種管道來調控轉錄？看起來答案與真核細胞通常是多細胞生物有關，真核多細胞生物有各種不同的組織與器官，因此需要嚴密調控轉錄
，才能達到細胞特化成各種組織與器官的目的。
10.
簡而言之，哪些基因應該被活化，不僅與身體立即的代謝需求有關，也與細胞在組織中的位置與發育階段有關。
11.
真核基因與原核基因調控的主要特徵如下：
原核細胞調控RNA聚合酶與DNA的結合方式，通常是採負向調控，用抑制蛋白阻止RNA聚合酶與DNA結合。
真核細胞調控RNA聚合酶與DNA的結合方式，通常是採正向調控，用轉錄因子(TF)協助RNA聚合酶與DNA結合。
原核細胞關於增強子的間接調控方式，只有少數原核細胞用增強子來調控RNA聚合酶與DNA的結合，少數有增強子的原核細胞採用的是負向作用，增強子的功能為抑制RNA聚合酶與DNA的結合。
真核細胞關於增強子的間接調控方式，多數真核細胞用增強子來調控RNA聚合酶與DNA的結合，真核細胞的增強子可能是負向作用，也可能是正向作用，意思是增強子的功能可能是抑制RNA聚合酶與DNA的結合，也可能是協助RNA聚合酶與DNA的結合。
轉錄之後可再調控基因表現Gene Expression Can
Also Be Controlled After Transcription
12.
我們到目前為止的討論在於，透過控制DNA轉錄，調控mRNA合成的數量。然而細胞用來控制細胞核內資訊轉移的方式不止這一種。
13.
真核細胞轉錄DNA的立即產物不是有功能的mRNA，而是初級轉錄本，初級轉錄本必須在細胞核內重新裁切編輯過，才變成有功能的mRNA。
14.
用酵素將初級轉錄本，轉換成有功能的mRNA，是細胞調控基因表現的著力點。
15.
舉例來說，初級轉錄本對產生何種蛋白質十分重要。某些mRNA在轉換過程被裁切掉；另一方面，初級轉錄本的mRNA可用一種以上的方法編輯，以產生不同的蛋白質，看細胞需要的是什麼樣的蛋白質，就量身定做出那種蛋白質的mRNA藍本。
16.
據統計，細胞核內裁切好的mRNA，大約有一半從未抵達細胞質進行轉譯。細胞應該有一個系統選擇性地阻止細胞核輸出特定的mRNA分子，很可能是當細胞有其需要的時候，就釋放特定的化學訊號，細胞核接收到化學訊號後，就回應做出阻止mRNA輸出的行為。
17.
即使mRNA抵達細胞質，它也未必能被轉譯，因為細胞釋放的抑制物質能夠阻止RNA與核醣體結合，也能阻止RNA的轉譯。
18.
最後，細胞也可以用控制速率的方式調控mRNA，因為在某些速率會使得mRNA會斷裂。某些種類的mRNA生命期很長，然而另一些mRNA則只有存活短短幾分鐘或幾小時。
19.
協助轉錄的酵素的活性經常也操控在活化因子activators與抑制因子inhibitors上。許多結構蛋白彼此的組合也受到化學訊號的調控，例如膠原蛋白就是如此。
20.
某些基因表現，在轉錄到轉譯之間的過程，經歷許多調控步驟。這些調控系統一旦失控很可能導致災難性的後果，產生各種疾病，其中最嚴重的疾病就是癌症。
沒有留言:
張貼留言