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基因沉默技術(shù)研究介紹|基因沉默簡(jiǎn)介|基因沉默應(yīng)用
? ???基因沉默（gene?silencing）是指生物體中特定基因由于種種原因不表達(dá)。一方面，基因沉默是遺傳修飾生物（genetically?modified?organisms）實(shí)用化和商品化的巨大障礙，另一方面，基因沉默是植物抗病毒的一個(gè)本能反應(yīng)，為用抗病毒基因植物工程育種提供了具有較大潛在實(shí)用價(jià)值的策略——RNA介導(dǎo)的病毒抗性（RNA-mediated?virus?resistance,RMVR）。?
????轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中往往會(huì)遇到這樣的情況，外源基因存在于生物體內(nèi)，并未丟失或損傷，但該基因不表達(dá)或表達(dá)量極低，這種現(xiàn)象稱為基因沉默。?
?????轉(zhuǎn)基因沉默分為轉(zhuǎn)錄水平的沉默（TGS）和轉(zhuǎn)錄后水平的基因沉默（PTGS）。TGS是指轉(zhuǎn)基因在細(xì)胞核內(nèi)RNA合成受到了阻止導(dǎo)致基因沉默，PTGS是指轉(zhuǎn)基因在細(xì)胞核中能夠穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄，但在細(xì)胞質(zhì)中無對(duì)應(yīng)的mRNA存在。
????基因沉寂（Gene?Silencing)?也可以被稱為“基因沉默”?；虺良攀钦婧松锛?xì)胞基因表達(dá)調(diào)節(jié)的一種重要手段。在染色體水平，基因沉寂實(shí)際上是形成以染色質(zhì)（Heterochromatin)的過程，被沉寂的基因區(qū)段呈高濃縮狀態(tài)。
????基因沉默需要經(jīng)歷不同的反應(yīng)過程才能實(shí)現(xiàn)，包括組蛋白N端結(jié)構(gòu)域的賴氨酸殘基的去乙?；庸ぁ⒓谆揎棧ㄓ杉谆D(zhuǎn)移酶催化，修飾可以是一價(jià)、二價(jià)和三價(jià)甲基化修飾，后者又被稱為'過度’甲基化修飾（Hypermethylation)?)?、以及和甲基化修飾的組蛋白結(jié)合的蛋白質(zhì)（MBP）形成“異染色質(zhì)”，在基因沉默上述過程中，除了部分組蛋白的N端尾部結(jié)構(gòu)域需要去乙?；?、甲基化修飾之外，有時(shí)也許要在其他的組蛋白N端尾部結(jié)構(gòu)域的賴氨酸或精氨酸殘基上相應(yīng)地進(jìn)行乙?；揎?，盡管各種修飾的最終結(jié)果會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)段的基因“沉寂”失去轉(zhuǎn)錄活性。這個(gè)“原則”就是目前尚沒有真正完全清楚的“組蛋白密碼”（Histone?Code)。能夠與甲基化組蛋白結(jié)合的蛋白質(zhì)有sir1/2/3/4，這是一組被稱為"Silencing?Informative?Repressor"的蛋白，其中，Sir2就是上文中的“去乙?；泵?，而Sir1/3/4則負(fù)責(zé)與甲基化修飾的組蛋白結(jié)合"沉默”相應(yīng)的染色質(zhì)為異染色質(zhì)。
????此外，基因沉默也和DNA的甲基化修飾有關(guān)，比如在真核生物基因組中的許多基因的5‘端分布有長(zhǎng)約1KB(?千堿基對(duì)）的“CpG"島序列（CpG?island),其中的“C"芳香環(huán)5位可被甲基化修飾，之后，與甲基化修飾的DNA結(jié)合蛋白形成“沉默"區(qū)段，使其下游基因不能表達(dá)；另外，非編碼的RNA分子（non-coding?RNA)也參與“基因沉默”過程。這一類型常見于含有重復(fù)DNA序列的染色質(zhì)區(qū)，如著絲粒部位的基因沉寂就需要非編碼RNA分子的參與。簡(jiǎn)言之，基因沉寂或者基因沉默是涉及組蛋白甲基化、去乙?；⒁阴；?，DNA的甲基化修飾，甲基化修飾組蛋白結(jié)合蛋白Sir2/3/4，甲基化DNA結(jié)合蛋白，非編碼RNA等等在內(nèi)的一系列復(fù)雜組分的生理反應(yīng)過程?；虺聊瑢?dǎo)致相應(yīng)區(qū)段內(nèi)的遺傳信息不能被轉(zhuǎn)錄。?
基因沉默包括發(fā)生在染色體DNA水平上的位置沉默，轉(zhuǎn)錄水平上的轉(zhuǎn)錄沉默以及轉(zhuǎn)錄后水平的共抑沉默。?
????基因沉默現(xiàn)象首先在轉(zhuǎn)基因植物中發(fā)現(xiàn)，接著和線蟲、真菌、昆蟲、原生動(dòng)物以及才鼠中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。大量的研究表明，環(huán)境因子、發(fā)育因子、DNA修飾、組蛋白乙酰化程度、基因拷貝數(shù)、位置效應(yīng)、生物的保護(hù)性限制修飾以及基因的過度轉(zhuǎn)錄等都與基因沉默有關(guān)。
????基因沉默是基因表達(dá)調(diào)控的一種重要方式，是生物體在基因調(diào)控水平上的一種自我保護(hù)機(jī)制，在外源DNA侵入、病毒侵染和DNA轉(zhuǎn)座、重排中有普遍性。
???對(duì)基因沉默進(jìn)行深入研究，可幫助人們進(jìn)一步揭示生物體基因遺傳表達(dá)調(diào)控的本質(zhì)，在基因克服基因沉默現(xiàn)象，從而使外源基因能更好的按照人們的需要進(jìn)行有效表達(dá)；利用基因沉默在基因治療中有效抑制有害基因的表達(dá)，達(dá)到治療疾病的目的，所以研究基因沉默具有極其重要的理論和實(shí)踐意義。?
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