在DNA序列中從來不表達的基因在做什么,？

pgl147258 2015-03-19

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【夫西地酸的回答(38票)】:

基因的定義是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制生物體的性狀的基本單位,?；虬▋纱箢悾活愂蔷哂芯幋a能力的基因,，稱之為“結(jié)構(gòu)基因”,，結(jié)構(gòu)基因由內(nèi)含子和外顯子構(gòu)成，內(nèi)含子和外顯子都會被轉(zhuǎn)錄,，但是經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后修飾,，只有外顯子所編碼氨基酸序列會被表達出來；一類是不具有編碼能力的基因,，稱之為“非結(jié)構(gòu)基因”,，這一部分基因位于靠近對應(yīng)結(jié)構(gòu)基因的上下游，主要作用是調(diào)控結(jié)構(gòu)基因的表達,，包括啟動子,、增強子、沉默子等,。

綜上,，不表達的基因序列包括內(nèi)含子,、非結(jié)構(gòu)基因：

1.就我所理解的（可能不全面），內(nèi)含子的作用主要包括兩方面,，首先是由于內(nèi)含子的序列長度很長,，比外顯子占基因組的比例更大，所以累積了更多的突變,，由于內(nèi)含子的存在,，相對降低了外顯子突變的頻率，”稀釋“了突變對生物表型的影響,，這對于生物進化和基因組穩(wěn)定性具有重要作用,；其次，即使是一個基因,，其表達產(chǎn)物也可能不完全相同,，這個主要是由于可變剪接造成的，也就是在轉(zhuǎn)錄后修飾過程中,，被保留下的mRNA片段可能不是嚴格一致的,，也就是說，內(nèi)含子的概念本身具有相對性,，它在一定情況下扮演了”外顯子預(yù)備役“的角色,，這種情況生物學(xué)上稱之為”transcriptional variant“，不同的transcriptional variant翻譯生成的蛋白在生物學(xué)功能上還是有差異的,，這對于增加生物表型的多樣性具有一定意義,。

2.非結(jié)構(gòu)基因如上述，主要就是調(diào)控對應(yīng)結(jié)構(gòu)基因的表達,，角色類似于門上的鎖,，而一些轉(zhuǎn)錄因子和構(gòu)成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的蛋白則像是鑰匙。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控分子的影響下,，非結(jié)構(gòu)基因可以使得結(jié)構(gòu)基因表達增強,、減弱,、沉默等等,。

3.另外DNA序列中還有相當(dāng)重要的不編碼蛋白的序列，即“non-coding DNA”,，它們雖然不能通過轉(zhuǎn)錄翻譯的過程表達蛋白,，但是能夠通過轉(zhuǎn)錄出具有功能活性的RNA發(fā)光發(fā)熱。如microRNA,，lncRNA等,，前者分子量較小，后者分子量較大,，對于這些分子的研究尚不透徹,，但是已經(jīng)有研究證實,，他們在調(diào)控機體發(fā)育、疾病發(fā)生中扮演了重要角色,；又如rRNA,，是構(gòu)成核糖體的重要成分；又如tRNA,，它是在mRNA翻譯過程中運送氨基酸的載體,。

基因組的構(gòu)成和功能太過復(fù)雜，上面僅僅是簡單的概述,，還需更多網(wǎng)友補充,。

PS：對這種問題，從分子生物學(xué),、遺傳學(xué),、細胞生物學(xué)、基因組學(xué)等課本上找出任何一本,，都能得到詳盡的答復(fù),。如果題主想了解更全面更專業(yè)的知識，建議去查找專業(yè)課本,。

【popucui的回答(13票)】:

當(dāng)年人類基因組計劃完成之初,，令科學(xué)家意外的是，人類基因組的基因數(shù)目原低于之前的估計,，因為人類在自然界中進化上是最高等的嘛,，所以大家會設(shè)想人類既然人類有這么多復(fù)雜的性狀需要控制，那么人類可能會有相當(dāng)多的基因,，結(jié)果是,，經(jīng)過預(yù)測基因組只有約3%是表達的，另外的接近97%也因此被稱為＂垃圾DNA＂,。

隨著研究的深入,，我們發(fā)現(xiàn)生命遠比我們想象的智慧和復(fù)雜。研究發(fā)現(xiàn),，那97%的DNA盡管可能沒有表達為蛋白質(zhì),，卻隨著其他DNA一起轉(zhuǎn)錄成了RNA。這就是近十幾年來RNA家族的研究大熱的一個背景,。

如今對RNA種類和作用認識的深化都得益于此,。RNA不僅包括我們在中學(xué)課本上認識的mRNA tRNA rRNA，還有sRNA LncRNA,，他們不編碼蛋白質(zhì),，卻調(diào)控著特定基因的表達。

還要提到的是,，有的DNA甚至可能都不帶轉(zhuǎn)錄的,，但他照樣對于形狀的決定舉足輕重,。這又是為何呢？這就涉及另外一個大熱的研究領(lǐng)域：表關(guān)遺傳學(xué)（epigenomics）,。簡言之,，就是有的性狀改變是不依賴DNA序列改變的，而且神奇的是這種改變也是可以遺傳的,，這主要通過DNA甲基化組蛋白乙?；确绞剑淖兲囟ɑ虻霓D(zhuǎn)錄活性來發(fā)揮作用,。

總之,，生命很奇妙，是不會浪費資源的

【韓默的回答(6票)】:

有意思的問題,，處女答,。

其實一個生物的基因組上的DNA或RNA（沒錯，有些生物的基因組是RNA,，比如常見的流感病毒）序列可以根據(jù)功能不同分成兩類：

1,、基因

2、非基因序列

好像很廢話……

非基因序列不會被轉(zhuǎn)錄成RNA（也就是不表達）在基因組里主要起調(diào)控作用,，例如各種啟動子,、增強子之類。有時非基因序列也有其它的特殊功能,，比如端粒序列起保護作用,，中心粒附近的序列要和有絲分裂過程中的一些蛋白質(zhì)結(jié)合。還有一些非基因序列也可能（只是可能……我們也不確定……科學(xué)太不發(fā)達了沒辦法）是沒用的,，這種序列多半是染色體突變或者某些病毒感染造成的既無好處也無壞處的“后遺癥”,，其中包括假基因。還有一大堆我們覺得它應(yīng)該有用,，但是不知道到底有啥用的序列,，比如微衛(wèi)星序列之類的……

剩下來的,，基因,，這些序列總歸是在某些情況下會被轉(zhuǎn)錄成RNA（也就是表達）的?；蛴挚梢苑殖蓛深悾?/p>

1.1編碼基因

1.2非編碼基因

編碼基因轉(zhuǎn)錄出來的RNA（在加工成熟以后）叫mRNA，這些mRNA會被翻譯成多肽或是蛋白質(zhì),，這些多肽/蛋白質(zhì)會行使特定的生物學(xué)功能,。非編碼基因轉(zhuǎn)錄出來的RNA不會被翻譯,，這些RNA分子們會直接行使特定的生物學(xué)功能，比如構(gòu)建核糖體（rRNA）,、轉(zhuǎn)運氨基酸殘基用于多肽/蛋白質(zhì)的合成（tRNA）,、參與其它基因表達的調(diào)控（microRNA和一些長鏈非編碼RNA）等,。

當(dāng)我們說一個基因的序列的時候，狹義的僅指它會被轉(zhuǎn)錄的那部分序列,，廣義的則包括了它上下游的一些核心調(diào)控序列比如核心啟動子、終止子等,。接下來我們按狹義的說法討論,。

真核生物的編碼基因序列常?？梢苑殖蓛蓚€部分：

1）外顯子

2）內(nèi)含子

內(nèi)含子在RNA剪接這個過程中會被去掉,，在成熟的mRNA里不存在,，因此也就不會被翻譯,。許多內(nèi)含子序列式無功能的,，但有些內(nèi)含子本身有調(diào)控功能甚至有酶活性，例如核酶,。而外顯子在剪接之后連成一整段,，并被翻譯成對應(yīng)的多肽/蛋白質(zhì),。成熟的真核生物mRNA上一般包括5'帽子、5'不翻譯區(qū),、編碼區(qū)、3'不翻譯區(qū),、多聚脫氧腺苷尾巴這么幾個部分，其中只有編碼區(qū)會被翻譯,。

真核生物的部分非編碼基因轉(zhuǎn)錄得到的RNA也會接受加帽,、剪接,、加尾的過程從而成熟。

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解釋了這么多,，主要就是想告訴題主和前幾位答題者,，基因的表達與否和基因組上某一段序列會不會被翻譯成蛋白質(zhì)是兩個概念……

如果題主想問的是“不被翻譯的那些基因組序列是干嘛的？”，前面我已經(jīng)簡單回答了,。

如果題主的問題是“那些暫時不表達的基因們在干嘛,？”——

答案就是一句話：

現(xiàn)在不是它們該表達的場合,，它們在等著被在適當(dāng)?shù)那闆r下表達,。

【lqs的回答(13票)】:

就像一個軟件項目經(jīng)過了很多年的修改就會留下很多廢代碼一樣。

【路旭的回答(1票)】:

有很多small RNA

【知乎用戶的回答(0票)】: