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一个基因可以编码多少蛋白质?-揭秘基因与蛋白质生产过程

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:随后出现的基因工程技术,极大地推动了神经生物学的发展。一些在神经元轴突导向和寻靶中发挥重要功能的细胞表面分子,相继被发现与克隆。这类细胞表面分子的发现,似乎进一步验证了“化学亲和”假说。也就是说,Dscam一个基因能够表达上万种不同的蛋白质分子!选择性剪接主要发生在编码Dscam细胞膜外区域的外显子4、6和9。因此,Dscam基因理论上可以表达12×48×33×2×4=152 064种不同的Dscam分子,仅细胞外区不同的异构体就多达19 008种。

一个基因可以编码多少蛋白质?-揭秘基因与蛋白质生产过程

佩里提出的“化学亲和”假说,为极其复杂的神经网络的构建,绘出了一幅蓝图。随后出现的基因工程技术,极大地推动了神经生物学的发展。一些在神经元轴突导向和寻靶中发挥重要功能的细胞表面分子,相继被发现与克隆。这其中有Netrin配体和DCC受体、Slit配体和Robo受体、Ephrin配体和Eph受体等。这类细胞表面分子的发现,似乎进一步验证了“化学亲和”假说。

挑战性的问题在于,考虑到神经网络的复杂程度,虽然这些配体—受体通过组合方式来决定轴突的生长和靶细胞的寻找,但组合方式的数目仍然非常有限,并不能使每个神经元的轴突有别于其他的轴突,这究竟意味着“化学亲和”假说本身并不足以解释神经元与神经元之间连接的特异性,还是大量的具有重要功能的细胞表面分子尚未被发现呢?

2000年,《细胞》杂志报道了美国加州大学洛杉矶分校齐普尔斯基(L.Zipursky)和他同事们通过生物化学的方法,发现果蝇的一个新细胞表面受体Dscam,并且Dscam在胚胎期神经元轴突的导向生长中发挥着重要的功能。(www.xing528.com)

这篇文章最大的亮点是发现果蝇Dscam通过mRNA后加工阶段的选择性剪接,可以产生上万种剪接变体。也就是说,Dscam一个基因能够表达上万种不同的蛋白质分子!选择性剪接主要发生在编码Dscam细胞膜外区域的外显子4、6和9。其中,外显子4有12种可供剪接的变体,外显子6有48种,外显子9则有33种。除了编码胞外区的外显子有选择性剪接,跨膜区和胞内区分别还有2种和4种异构体。

因此,Dscam基因理论上可以表达12×48×33×2×4=152 064种不同的Dscam分子,仅细胞外区不同的异构体就多达19 008种。

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