理论上讲,基因组蕴含了物种组成成分、成分之间的相互作用、以及系统层面正常运作的全部知识,这些知识是通过基因及其调控机制来存储的,即分子生物学的中心法则指出的从DNA编码基因到RNA再到蛋白质的遗传信息的流动方向。每个细胞都有一套完整的基因调控系统,用来保持体内代谢过程的正常状态、适应多变的环境、防止生命活动中的有害后果、产生细胞周期特异性和对外界信号响应的特异性。所以基因调控涉及了发育、分子生物学、遗传学、进化和生理等诸多领域。著名的C值悖论,即基因组的大小和生物的复杂程度不相关的一系列现象,主要就是用基因调控的复杂性来解释的。人的基因组只有个基因,远远小于以前的预期,更为惊人的是,人的基因数目和线虫这样的低等动物相差无几。目前普遍的观点认为像线虫这样的低等动物,每个基因只有一两个调控区,而人的基因则可以有多达几十个调控区,导致表达模式的组合比线虫多很多倍,从而搭出人如此复杂的生物系统。
用数学语言刻画,“基因调控网络”就是以基因为节点、基因之间调控作用为边建立的生物分子网络。这里的调控作用指的并不是两段基因之间的物理相互联系,而是一种间接通过RNA、蛋白质、代谢物实现的调控作用。它是系统生物学里的研究热点,强调以网络、相互作用、动态行为等整体论观点,并结合数据整合的观点对复杂生命现象进行理解和诠释。
半个世纪以来,基因调控的DNA序列层面和蛋白质层次从物理、生化角度得到广泛北京一般治疗白癜风要多少钱中科医院专家