如题所述
在40年代,玉米中的转座因子首次被B.麦克林托克发现,但当时并未引起广泛关注。60年代末,科学家在细菌中发现了可以转移位置的遗传因子IS,它们虽无表型效应,但插入其他基因时能引发突变。70年代,细菌质粒上的抗药性基因也被发现能转移,这类名为Tn的转座子至80年代已知有20多种,携带不同抗性基因,可在质粒、染色体、噬菌体及其它质粒间转移。转座因子转移导致基因插入突变,类似现象在真核生物如酵母菌和果蝇中也有所发现,成为分子遗传学研究的核心内容。
在果蝇和大肠杆菌中,已定位的基因数量分别达到1000个以上,尽管决定性状的基因千差万别,但很多基因的基本功能相似。G.W.比德尔1945年的研究支持了“一种基因一种酶”的理论,即基因最初的功能是决定蛋白质的一级结构。为了有效利用有限的核苷酸,原核生物和一些病毒或噬菌体采用了重叠基因机制,通过DNA顺序的重叠来编码更多信息,如噬菌体F×174的基因组中,通过11个基因编码超出DNA碱基数目的蛋白质,展示了重叠基因的经济性与表达调控作用。
虽然噬菌体和病毒中存在重叠基因,但在真核生物中尚无发现。这可能是因为真核生物基因组较大,DNA充足,不需要像噬菌体那样采用重叠基因。1970年代以前,人们认为基因是连续排列在双链DNA上的,但Robert和Sharp的研究揭示了腺病毒等高等生物基因的非连续性,这对遗传学和进化理论产生了深远影响。真核生物的基因组复杂,基因断裂成外显子和内含子,调控序列如TATA框、CAAT框和增强子等影响基因表达,从而调控生物体内的复杂功能。例如,胰岛素基因的组织特异性表达就依赖于这些调控元件的精细调控。
扩展资料
所谓重叠基因(overlapping gene)是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。重叠基因有多种重叠方式。例如,大基因内包含小基因;前后两个基因首尾重叠一个或两个核苷酸;几个基因的重叠,几个基因有一段核苷酸序列重叠在一起,等等。重叠基因中不仅有编码序列也有调控序列,说明基因的重叠不仅是为了节约碱基,能经济和有效地利用DNA遗传信息量,更重要的可能是参与对基因的调控。