什么是跳跃基因,名词解释定义是?
跳跃基因(jumping gene)也称为转座子(transposon) ,是指基因组中能够从一个位置移动到另一个位置的DNA序列。
主要特点 可移动性:跳跃基因不像大多数基因那样固定在染色体的某个位置,它们可以在基因组内改变自身的位置,既可以在同一染色体上移动,也能跳跃到不同的染色体上。
改变位置的方式多样:主要有两种转座方式,一种是“复制粘贴”型,即转座子在原位保留一份拷贝,将新合成的拷贝插入到基因组的其他位置;另一种是“剪切粘贴”型,转座子从原来的位置被切下,然后插入到新的位点。
发现历程 跳跃基因最早是由美国女科学家芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)在20世纪40年代研究玉米遗传学的时候发现的。
当时她通过对玉米籽粒色斑变化的观察和遗传分析,推测存在能够移动的遗传因子,并经过多年研究证实了这一现象 。
但在当时,这一概念与传统的基因固定位置观念相悖,未被广泛接受,直到后来随着分子生物学技术的发展,人们在多种生物中都发现了跳跃基因,才逐渐认可了这一重要发现,麦克林托克也因这一开创性成果在1983年获得诺贝尔生理学或医学奖。
在生物中的分布及意义 分布广泛:跳跃基因在从细菌到高等动植物等众多生物的基因组中都有存在。
例如在人类基因组中,约有45% 的序列来源于跳跃基因。
对基因组进化的影响:一方面,跳跃基因的移动可能导致基因突变,若插入到关键基因内部或调控区域,可能改变基因的表达模式或功能,为生物进化提供新的遗传变异来源;另一方面,大量跳跃基因在基因组中的积累也可能推动基因组结构的重排和进化,促使新基因的产生或原有基因功能的分化。
对细胞生理功能的作用:虽然多数情况下跳跃基因的活动是随机的且可能带来负面影响,但在某些特殊生理过程或发育阶段,它们的转座活动也可能受到调控并发挥积极作用,比如参与胚胎发育过程中特定基因表达的调控等 。
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