假基因

假基因是1977年jacq等人在研究非洲爪蟾(Xenopus laevis) 的5SrRNA基因时发现的。他们克隆出的一段核酸序列与5SrRNA基因高度同源，仅在5'端有十几bp的缺失和错配，因此将其称为假基因。10年后，在人类中也发现了5SrRNA的假基因。近二十年来，更多的假基因被发现且在哺乳动物中最多。

2.1 加工型假基因（processed pseudogene）

加工型假基因是通过mRNA的逆转录作用产生，然后整合到基因组中。加工型假基因通常有以下3个特征：

1. 无内含子或缺乏大部分内含子（即半加工型假基因）；

2. 在3'末端带有多聚腺嘌呤序列 ；

3. 侧翼端有5~20bp的重复序列。

此外，研究发现在人类和小鼠中存在由环状RNA转录形成的加工型假基因，它们的3'末端无多聚腺嘌呤序列 ^[3]。

2.2 非加工型假基因（non-processed pseudogene）

非加工型假基因分为单一型（unitary）和复制型（duplicated），它是基因在复制过程中发生突变所导致的，一般带有内含子序列。

2.3 其他类型

核线粒体假基因（nuclear mitochondrial pseudogenes ）是线粒体基因的单同源序列或者一段较大的mtDNA序列。

伪假基因是在果蝇中发现的一种假基因。这些伪假基因包含提前终止密码子，可以表达完整的功能蛋白^[4]。

近年来的研究发现一些假基因具有生物功能，而这些假基因大多数是加工型假基因。它们主要通过以下机制发挥作用^[5]：

1. 假基因的转录本作为反义RNA抑制功能基因的表达。例如蜗牛的假基因NOS的转录本是反义RNA，它与功能基因的RNA结合为双链，抑制功能基因在蜗牛神经系统中的表达。

2. 假基因的转录本产生内源性小干扰RNA，调控功能基因的表达。

3. 假基因的转录本竞争性的结合miRNA位点。例如抑癌基因PTEN与它的假基因PTENP1有共同的miRNA结合位点，PTENP1可竞争性结合miRNA位点，保证了PTEN基因的正常表达。
   

4. 假基因产生编码蛋白。PGAM3基因是灵长类中最早发现具备蛋白编码功能的假基因，随后人们又在癌细胞中发现Cx43基因的转录本，它编码43kD的蛋白质，且与功能基因一样，可以抑制细胞生长。
   

随着假基因功能研究的深入及下一代高通量测序技术的成熟，人们发现假基因与人类多种疾病有关。表1展示了部分已研究的假基因及其在相关疾病中的作用机制。