指數式擴增

指數式擴增就是指一個變數增長的速率與它此時的數量成比例。

簡介

細胞內選擇性複製DNA,產生大量的拷貝。如兩棲類卵母細胞在發育的早期，rRNA基因的數量擴增到1000多倍。基因擴增是通過形成幾千個核進行的，每個核里含有幾百拷貝的編碼28S、18S和5.8S的rRNA基因，最後卵母細胞中的這些rRNA基因的拷貝數幾乎達到50萬個，而在相同生物的其它類型細胞中，這些rRNA基因的拷貝數只有幾百個。卵母細胞中有如此眾多的rRNA基因拷貝，為卵細胞在受精後的發育過程中合成大量核糖體創造了條件。

基本介紹

指數式擴增原因

至於卵母細胞中rRNA基因擴增的機制，有人認為可能是通過從染色體上分離出來的環狀DNA分子，這種環狀DNA中含有rRNA基因，但是第一個含有rRNA基因的環狀DNA是如何形成的尚不清楚。由於環狀DNA能夠通過滾環複製(rollingcirclereplication)的方式進行複製，因而能夠產生大量的rRNA基因。

為一特異蛋白質編碼的基因的拷貝數選擇性地增加而其他基因並未按比例增加的過程。在自然條件下，基因擴增是通過從染色體切除基因的重複序列再在質粒中進行染色體外複製或通過將核糖體RNA的全部重複序列生成RNA轉錄物再轉錄生成原來DNA分子的額外拷貝而實現的。在實驗室已建立了不等交換、從裂解細胞提取DNA或經過滾環複製（rollingcirclereplication）生成染色體外序列進行人工基因擴增。

指數式擴增影響

在非洲爪蟾的卵母細胞中原有rRNA基因（rDNA）約200個拷貝，在減數分裂Ⅰ的粗線期，這個基因開始迅速複製，到雙線期它的拷貝數約為200萬個，擴增近4000倍，可用於合成10的12次方個核糖體，以滿足卵裂期和胚胎期合成大量蛋白質的需要。

在果蠅中也發現了基因擴增現象。在卵巢成熟之前，卵巢顆粒細胞中產生卵殼蛋白的基因被擴增。果蠅中的卵原細胞，經4次分裂產生16個細胞，其中一個是卵母細胞（oocyte），將發育成為卵細胞，其他15個是營養細胞（nursecell），它們為卵細胞的形成提供大量的蛋白質及其他大分子物質，營養細胞之所以能夠產生大量的營養物質，是因為它們在形成的過程中發生了多次特殊的DNA複製，卵殼蛋白等基因拷貝數顯著增加。

指數式擴增發明人

布萊恩·K·梅普爾斯;里貝卡·C·霍姆伯格;安德魯·P·米勒;雅羅德·普羅文斯;理察·羅思;傑弗里·曼代利