基因
脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)序列内核糖核酸(RNA)或蛋白质的编码产物 / 維基百科,自由的 encyclopedia
基因(英語:gene),在生物學中是指「攜帶遺傳信息的基本物質單位」(基本遺傳單位)。而自從確定遺傳信息的分子載體為核酸後,基因即指能夠遺傳且具功能性的一段DNA或RNA序列,詳細來說,其為DNA或RNA大分子內一段編碼基因產物(RNA或蛋白質)的合成的核苷酸序列。
弄清其序列本身的過程叫基因定序。基因的結構由增強子、啟動子及蛋白編碼序列等組成,即基因產物可以是蛋白質(蛋白質編碼基因)及RNA,從而控制生物個體的性狀(差異)表現。在一個個體當中所有的基因總和叫基因組。在一個物種中所有等位基因的總合叫基因庫。在大多數真核生物中,基因分為細胞核基因及線粒體基因,綠色植物的葉綠體也含有獨立於細胞核的葉綠體基因組。人類約有兩萬至兩萬五千個基因。[1]
在真核生物中,染色體在體細胞中是成對存在的。每條染色體上都帶有一定數量的基因。一個基因在細胞有絲分裂時有兩個對列的位點,稱為等位基因,分別來自父與母。依所攜帶性狀的表現,又可分為顯性基因和隱性基因。
一般來說,同一生物體中的每個細胞體都含有相同的基因(除了已經分化的免疫細胞),但並不是每個細胞中的所有基因攜帶的遺傳資訊都會被表現出來。控制基因表達的因素分為傳統的遺傳學(增強子,啟動子序列相關)因素及表觀遺傳學(DNA甲基化,組蛋白乙酰化和脫乙酰化及RNA干擾相關)因素。職司不同功能的細胞或不同的細胞類型中,活化而表現的基因也不同。在某一細胞類型當中所有被表達的基因叫轉錄組,所有編碼蛋白質的基因叫蛋白質組。通過即時聚合酶鏈式反應或染色質免疫沉澱-定序可得到轉錄組及蛋白質組的資訊。用電腦處理基因序列的學科叫生物資訊科學。
人類基因組計劃(human genome project, HGP)是一項規模宏大,跨國跨學科的生物資訊科學專案。其宗旨在於測定組成人類染色體(指單倍體)的30億個鹼基對形成的核苷酸序列,從而繪製人類基因組圖譜,並且辨識其載有的基因,達到破譯人類遺傳資訊的最終目的。該計劃起始於西元1990年,並於西元2000年完成。
「基因(gene)」一詞由丹麥植物學家、植物生理學家和遺傳學家威廉·約翰森於1909年提出。[2]它的靈感來自古希臘語:γόνος(gonos),意味着後代和繁殖。