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《基因表达的远程控制》（书评） ——Long-Range Control of Gene Expression 编 者：Veronica van Heyningen, Robert E. Hill 出 版 社：ACADEMIC PRESS 索 书 号：Q3/A244/2008/V.61/Y/102100418323 藏书地点：武大外教中心 什么构成远程调控, 由它的特性, 是很难定义的. 在果蝇中, 距离目标基因的启动子在一千个碱基左右外的顺式作用远程元件被认为是通过在远距离操纵的. 从另一方面, 在哺乳动物中经典的远程元件是beta-球蛋白的轨迹控制域(LCR), 位于球蛋白基因簇50kb远. 我们现在知道顺式作用元件可以坐落在至少距离兆单位碱基的地方, 但是调控因子距离目标的极限距离目前也是未知. 描述这样的调控极限的属性有待于进一步的研究. 尽管调节控制的一此方面在四分之三个世纪前就已经公诸于世, 但是最近涌现的可以借助于复杂基因组序列和高通量技术为调控机制的研究的提供了新的思路. 在本书中, 我们交覆盖部分在基因调节的遗传机制这个高度动太领域的最新的进展. 基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核（线粒体基因的转录在线粒体内），翻译则多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转录后的调控占有了更多的分量。真核细胞在分化过程中会发生基因重排，即胚原性基因组中某些基因会再组合变化形成第二级基因。例如编码完整抗体蛋白的基因是在淋巴细胞分化发育过程中，由原来分开的几百个不同的可变区基因经选择、组合、变化、与恒定区基因一起构成稳定的、为特定的完整抗体蛋白编码的可表达的基因。这种基因重排使细胞可能利用几百个抗体基因的片段，组合变化而产生能编码达108种不同抗体的基因，其中就有复杂的基因表达调控机理。此外，真核细胞中还会发生基因扩增，即基因组中的特定段落在某些情况下会复制产生许多拷贝。最早发现的是蛙的成熟卵细胞在受精后的发育程中其rRNA基因可扩增2000倍，以后发现其他动物的卵细胞也有同样的情况，这很显然适合了受精卵其后迅速发育分裂要合成大量蛋白质要求有大量核糖体的需要。又如MTX是叶酸的结构类似物，能竞争性抑制细胞对叶酸的还原利用，因而对细胞有毒性，但当缓慢提高MTX浓度时，一些哺乳类细胞会对含有利用叶酸所必需的二氢叶酸还原酶基因的DNA区段扩增40-400倍，使DHFR的表达量显著增加，从而提高对MTX的抗性。基因的扩增无疑能够大幅度提高基因表达产物的量，但这种调控机理至今还不清楚。 控制基因的表达是调节发育中的和成年的生物体的细胞功能关键所在. 转录调控可能通过不同的机制来完成, 从区域染色体组成到高度特异的转录因子结合到特定的基因位点上. 最早被观察到的一个现象是在果蝇中的位置效应杂色,它是从现在的优势点中探索出来的. 果蝇研究常常处在结果发现的前沿, 例如鉴定出更广泛作用的调节因子如多梳状结构群蛋质和一最早分析出来的顺式作用序列. 果蝇用于研究的一大优势是可以一次获得复杂种群序列用于比较, 这样差异和同源保守的调节位点可以在生物信息学和功能水平进行研究. 现在有可能在详细表达模式和变化的生理状态下探索调控元件的改变如何反映进化上的变化. 作者简介:Veronica Van Heyningen: 英国爱丁堡西部综合医院MRC人类遗传学小组.Robert E. Hill: 英国爱丁堡西部综合医院MRC人类遗传学小组. 本书目录 贡献者 序言 第一章 染色体结构和基因表达调控:源自果蝇中的PEV的教程 第二章 多卷蛋白质群和基因表达远程调控 第三章 果蝇中顺式作用序列的进化 第四章 beta-球蛋白调控和远程相互作用 第五章 远程调控和alfa-球蛋白基因表达 第六章 全局调控区域和脊椎动物的发育和进化中的调节前景 第七章 群印记调控:非编码RNAs相对绝缘者 第八章 人类基因组印迹和印迹缺陷 第九章 癌症中的表观遗传基因调控 第十章 通过序列进化比对和功能分析鉴定基因组遗传元件 第十一章 调控多样性和进化:对疾病的影响 第十二章 脊椎动物基因组中发育调节因子附近保守元件的组成 第十三章 远程基因调控和遗传疾病 索引
(武汉大学生命科学学院研究生 欧阳文杰)
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