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基因的轉錄

生化之美   2018-01-01    A20180101007
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❒ 基因轉錄的步驟
基因轉錄的步驟如<圖一>所示,詳細步驟如下:
➤DNA解螺旋酶移動到要轉錄的基因附近:解開DNA的雙股螺旋結構,如<圖一(b)>所示。值得注意的是,DNA全長有數百萬個鹼基對,但是基因可能只有數百個鹼基對而已,轉錄的時候並不需要將整個DNA雙股螺旋結構都解開,只需要將轉錄的基因附近的鹼基對解開即可。
➤RNA聚合酶移動到基因的啟動子附近:由啟動子開始將DNA模版股(A、T、G、C)轉錄成RNA(A、U、G、C),如<圖一(c)>所示。科學家發現,啟動子的前面通常都會有許多T、A、T、A的核苷酸,我們稱為「TATA box」,換句話說,基因的轉錄都是由許多T、A、T、A的核苷酸後面開始進行的。
➤轉錄以後恢復DNA的雙股螺旋結構:也就是還原成原本的樣子,如<圖一(a)>所示。

 

圖一 基因轉錄的步驟。

資料來源:李權益,分子生物學,合記圖書出版社。<我要買書

 

❒ 基因的表現
基因的轉錄需要「轉錄因子(Transcription factor)」才能發生,轉錄因子是一種酵素(蛋白質),它決定了要表現細胞核內染色體的那一個基因,換句話說,如果沒有轉錄因子來啟動基因的轉錄,就算你(妳)有這個基因也不會表現出來,結果只是「隱性基因」而已。舉個例子來說,人體有許多細胞,有胰臟細胞、腎臟細胞、肝臟細胞、肺臟細胞、心臟細胞,每一種細胞的細胞核內,染色體的DNA序列是不是完全相同呢?那麼基因是不是完全相同呢?


人體是由受精卵不斷地分裂而成的,一個受精卵可以分裂成不同的細胞,所以人體幾乎所有細胞內染色體的DNA序列完全相同,基因也完全相同。但是由於不同的細胞在人體不同的位置,不同的位置會有不同的轉錄因子(酵素),胰臟細胞有胰臟細胞的轉錄因子、腎臟細胞有腎臟細胞的轉錄因子,不同的轉錄因子決定要表現染色體的那一個基因,所以,胰臟細胞的轉錄因子(酵素)可以使產生胰島素的基因表現出來,使胰臟細胞分泌胰島素;腎臟腺細胞的轉錄因子(酵素)可以使產生腎上腺素的基因表現出來,使腎臟腺細胞分泌腎上腺素。
 

換句話說,同樣的細胞,到了身體的不同部位,會因為不同部位的轉錄因子(酵素)不同,而產生不同的蛋白質,明白了嗎?哎呀~我的意思是說,我身上的基因其實和金城武、劉德華是一樣的啦!只不過沒有表現出來而已,所以沒有他那麼帥啦。

 

❒ 異卵雙生與同卵雙生
異卵雙生是在媽媽的子宮裡,同時有2個卵子受精,所以兄弟兩人的基因並不完全相同;同卵雙生是一個受精卵在媽媽的子宮裡先分裂成2個,再各自變成不同的寶寶,理論上來說,同卵雙生的兄弟身上基因完全相同,所以理論上不只應該長得完全一樣,甚至連說什麼話、做什麼事、考試分數都應該一樣才對,就好像周星馳主演的鹿頂記裡的「雙兒」一樣!在真實的世界裡,許多同卵雙生的兄弟確實長得很像,但是也有許多長得不完全一樣,有的哥哥胖弟弟瘦,有的哥哥成績好弟弟成績差,又是為什麼呢?


科學家發現,兩個具有相同基因的人,會因為後天環境的影響而發育成不同的樣子,例如:父母從小對哥哥比較嚴格,考不好就毒打一頓,結果哥哥受到被毒打的刺激而造成腦部分泌某一種轉錄因子(酵素),將「聰明基因」表現出來;而弟弟從小被父母溺愛,所以沒有受到被毒打的刺激,腦部沒有分泌這種轉錄因子(酵素),當然就變笨囉!

 

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