“沉默的螺旋”(名词解释)

德国学者伊莉莎白•内尔—纽曼 (1974):由于恐惧孤立,人们会不断通过大众媒介来估计当前和未来舆论的发展趋势;那些感觉自己处于少数群体(或正失去优势的多数群体)的人会保持沉默;这一过程将不断持续(即由于沉默使得进一步被判断为少数意见)直至最终沉默的大多数变成了真正的少数。

答:引起转录水平基因沉默的机制主要有以下几种: 1)基因及其启动子甲基化 甲基化是活体细胞中最常见的一种DNA共价修饰形式,通常发生在DNA的CG序列的碱基上,该区碱基甲基化往往导致转录受抑制,该区甲基化的频率 在人类及高等植物中分别可达4%和36%。近来的研究表明,发生在转基因启动子5’端的甲基化是造成转录水平基因沉默的主要原因。虽然转基因的甲基化可延伸至转基因的3’端,但甲基化过程均是从启动子区域开始的。从所报道的转基因沉默例子来看,几乎所有的转基因沉默现象与转基因及其启动子的甲基化有关。 2)同源基因间的反式失活反式失活主要是由于拥有同源序列的沉默位点和其他位点的DNA的相互作用而引起的基因沉默。通过顺式作用而甲基化并失活的基因能作为一种“沉默子”,对其他与之分离的具有同源性的靶基因施加一种反式作用,使具有同源序列的靶基因发生甲基化并导致失活。反式失活的靶基因既可以与沉默基因是等位基因,也可以是非等位基因。3)后成修饰作用导致的基因沉默后成修饰作用是指转基因的序列和碱基组成不发生改变,但是其功能却在个体发育的某一阶段受到细胞内因子的修饰作用后而关闭。这种修饰作用所造成的转基因沉默是可以随着修饰作用的解除而被消除。后成修饰作用导致的转基因沉默与受体植物的核型构成有关。4)重复序列外源基因如果以多拷贝形式整合到同一位点上,形成首尾相连的正向重复或头对头、尾对尾的反向重复,则不能表达,而且拷贝数越多,基因沉默现象越严重。这种重复序列诱导的基因沉默与在真菌中发现的重复序列诱导的点突变相类似,均可能是重复序列间自发配对,甲基化酶特异性识别这种配对结构而使其甲基化,从而抑制其表达。5)位置效应 位置效应是指基因在基因组中的位置对其表达的影响。当外源基因整合到高度甲基化、转录活性低的异染色质区域时,外源基因一般表现沉默,这说明毗邻DNA的甲基化和异染色质化对插入的外源基因影响很大,可能导致外源基因在转录水平上失活。如果转基因插入转录不活跃区域或异染色质区域,转基因通常会融人该区域的染色质结构,使转基因进行很低水平的转录,或使转基因发生异染色质化而导致转基因沉默。

答:转录后水平基因沉默机制有:1)共抑制共抑制是最常见的转录后水平基因沉默。这一现象首先由Napoli在转CHS基因的矮牵牛花中发现。共抑制现象普遍存在于转基因植物中。共抑制的发生是由于外源基因编码区与受体细胞基因间存在同源性而导致外源基因与内源基因的表达同时受到抑制。具有同源性的外基因和内源基因在细胞核内的转录速率很高,但在细胞质内无mRNA积累,是典型的转录后水平基因沉默。若导入的外源基因与内源基因无序列同源性,外源基因自身也常常会发生转录后水平基因沉默。有关研究发现,共抑制的产生不仅同内、外源基因间编码区的同源性有关,还与控制外源基因的启动子的强度等因素有关2)基因压制Cogoni等在粗糙脉抱霉的转化实验中发现,外源基因可以抑制自身和相应内源基因的表达,他们把这一现象定为基因压制。Cogoni等是以类胡萝卜素生物合成基因albino-1作为视觉报道基因来研究基因压制的。他们发现,基因压制是可逆的,而且这种逆转会伴随有外源拷贝的丢失。基因压制发生在转录后水平,导致已复制的稳定态mRNA大量减少