基因冗余

　　一条染色体上出现一个基因的很多复份(复本）。例如，黑腹果蝇的核仁形成中心就拥有一个基因的几百个复份，控制着rRNA分子的18S和28S组分。

　　是否“冗余”，一个很重要的问题是时空尺度以及“冗余”所指向的对象（对谁和哪个功能或过程冗余），对于生态系统，是否冗余，也是受我们认识生态系统过程的限制的，没认识到用处和没到用的时候以及没有巨大的直接作用等，都不是绝对的冗余的评判理由。

　　非等位基因自由组合

　　依据非等位基因相互作用的性质可以将它们归纳为：

　　若干非等位基因只有同时存在时才出现某一性状，其中任何一个发生突变时都会导致同一突变型性状，这些基因称为互补基因。

　　影响同一性状的两个非等位基因在一起时，得以表现性状的基因称为异位显性基因或称上位基因。

　　对于同一性状的表型来讲，几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响，这样的几个基因称为累加基因或多基因。在累加基因中每一个基因只有较小的一部分表型效应，所以又称为微效基因。相对于微效基因来讲，由单个基因决定某一性状的基因称为主效基因。

　　本身具有或者没有任何表型效应，可是和另一突变基因同时存在便会影响另一基因的表现程度的基因。如果本身具有同一表型效应则和累加基因没有区别。

　　一个基因发生突变后使另一突变基因的表型效应消失而恢复野生型表型，称前一基因为后一基因的抑制基因。如果前一基因本身具有表型效应则抑制基因和异位显性基因没有区别。

　　一个基因如果对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用则称该基因为调节基因。调节基因通过对被调节的结构基因转录的控制而发挥作用。具有阻遏作用的调节基因不同于抑制基因，因为抑制基因作用于突变基因而且本身就是突变基因，调节基因则作用于野生型基因而且本身也是野生型基因。

　　（一）遗传工程的用途主要是用来形成自然界中没有的生物新品种、新物种，进而利用这些生物生产人类所需要的其他产品。当前，生物学中富有尖力的基因工程技术正以惊人的速度发展着，其中如DNA序列测定技术、基因突变技术以及基因扩增技术等一大批新技术正在逐渐走向成熟。下面我们只是简单介绍一下基因工程的基本技术的应用。[2]　二十多年前诞生的基因工程使整个生物学科学、生物技术进入了一个新的时代，传统的生物技术与基因 工程的结合，焕发了青春，产生了富有无限生机的现代技术。

　　例如，从前用原来的生物技术要获得1毫克生长激素抑制素，需用10万只羊的下丘脑才行，其所耗费资金的数量，与航天领域中，借助于载人飞行器阿波罗宇宙飞船从月球上搬回1公斤石头相当。现在，借助于基因工程，就简单多了，所需费用也小得多，只要2升细菌培养液就可以了。我们将人工合成的人生长激素抑制素基因，通过重组成为一个高效表达载体，它们在大肠杆菌中进行表达，只需要10升这种重组的大肠杆菌培养液，就可以获得到了。

　　（二）基因工程可用于医疗。例如，许多人生病是因为体内缺少一定量的某种抗体。用传统的方法来制备抗体，时间长耗资大，而且不够稳定。1989年，美国生物学家运用基因工程技术，将获得抗体的重链基因和轻链基因进行基因重组，并使之转入烟草细胞，利用植物细胞组织培养技术，培养出了转基因烟草。这样，在烟草叶片上就能够产生占叶蛋白总量1.3%的抗体，这些抗体足够27万病人使用1年！

　　基因工程前景广阔，各国科学家都在加紧研究。我们国家的基因工程研究，与国外相比，虽起步较晚，但也获得了较大的发展，取得了一定的科研成果。例如，已经研制成功和正在研制的基因工程产品就有几十种，有些已经投产并开始使用，如基因工程α—干扰素，基因工程乙型肝炎疫苗等等。

　　基因冗余长度的未来意义

　　基因串后面的多余出来的空白的一段是从哪儿来的？为何出现在那儿？

　　这是一个问题。

　　我们带着一个没有表达外显的基因尾巴。

　　说明，基因串的长度是可以有冗余的。

　　比如，我们可以在这些无表达基因串上表达什么东西。

　　然后让它们或者外显，或者不外显。

　　可用来作为人为证据，比如你在哪个地方说过话，唾沫星子里有你的基因条形码留下证据。

　　可以作为科学标志，如同我们在给鸟套环一样。几十代以后，你的基因流向，可以通过普查检测出来。

　　多余的部分究竟可能长到什么程度是一个问题。

　　切割掉这一些多余的部分，会产生什么结果？是不是毫无异样？

　　英国爱丁堡学研究人员近日识别出促使基因组中冗余DNA  序列发生转座的蛋白Mos1，并确定了Mos1  如何剪切出一段DNA  序列，并将其重新插入到基因组其他部位一发现有利于加速基因疗法的发展。此项研究发表在9月18  日Cell  杂志上。

　　领衔这项研究的爱丁堡大学Julia  Richardson  博士指出，通过描绘酶引起DNA  转座的图景，并研究其中的原理，可以了解蛋白质如何适应和控制。这就可能未来能够将基因“粘贴”到细胞中需要的位置，使基因疗法发挥更多的功效。

　　DNA  转座通常对基因组转座部位邻近基因产生积极的影响。例如，人类基因组中，抗体基因重排能够使免疫系统更有效定位感染目标。转座DNA  的特性现在用于开发科学研究及医学应用工具。对转座现象的理解将有助于研究人员控制生物进程，从而加速基因疗法的发展。例如将具有有益特性的基因引入到细胞基因学中，可以对抗遗传性疾病或癌症。

　　冗余DNA  几乎占据人类基因的半，最初被认没有任何价值。如今研究表明，冗余DNA  在DNA  转座机制中的活动能够使细胞产生有益的变化。

　　随着DNA重组技术和转基因方法的不断完善，基因治疗研究发展迅猛，并在某些疾病的治疗中取得了令人鼓舞的疗效。肝脏是人体重要的代谢器官，与人类许多遗传性、代谢性、感染性疾病及肿瘤密切相关。而且肝脏体积大，能分泌大量蛋白入血和完成某些特定基因产物活性所必需的翻译后修饰。因此，以肝脏为直接靶器官或作为生物效应靶器官的基因治疗更是倍受关注，一直是临床基因治疗研究领域的一大热点。肝脏基因治疗方法在有些疾病如家族性高胆固醇血症、血友病等的治疗中已取得了肯定的疗效。尽管如此，但现今仍有很多限制其应用的因素。其中最主要的就是目前缺乏能使目的基因表达只局限在肝脏的转基因方法和途径。而且这又恰是肝脏基因。

　　在人类基因组计划（HGP）中有二大部分内容，一是在2005年之前完成对人类基因组DNA约3×109个核苷酸序列的测定，同时完成对基因的染色体定位工作；二是开展基因功能的研究。基因定位与基因序列两者相辅相成，基因染色体的定位既有助于基因序列的测定，又有利于对基因结构和功能的研究，有利于进一步提示生物的遗传信息。基因测序技术，尤其是大规模测序技术的建立，极大地提高了基因测序的速度。到1999年1月25日为止，全世界已测出全部人类基因序列的7.3%，而部分生物，如酵母、大肠杆菌等的序列已全部测定完毕，这样cDNA的染色体定位工作就显得尤为迫切。然而由于目前的基因大规模测序是建立在基因定位的基础之上。