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文档简介

第一节基本概念与原理

一、基因表达的概念

基因组(genome)： 一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。

基因表达(geneexpression)：

在一定调节机制控制下，基因经过转录及翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。

二、基因表达的特性

(一)时间特异性

按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。 多细胞生物基因表达表现为与分化、发育阶段一致的时间性，因此又称阶段特异性。

(二)空间特异性

在个体生长全过程，某种基因产物 在个体按不同组织空间顺序出现。 这种空间分布差异，实际上是由细 胞在器官的分布决定的，因此又称为细 胞或组织特异性。

三、基因表达的方式

(一)组成性表达

某些基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(house-keepinggene)。

由于这类基因表达变化很小，所以又称为组成性表达。

(二)诱导和阻遏表达

在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程称为诱导(induction)。

如果基因对环境信号应答时被抑制，这种基因是可阻遏基因。 可阻遏基因表达产物降低的过程称为阻遏(repression)。

在一定机制控制下，功能上相关 的一组基因，无论其为何种表达方式， 均需协调一致、共同表达，即为协调表 达(coordinateexpression)。 这种调节称为协调调节(coordinateregulation)。

四、基因表达调控的生物学意义

(一)适应环境、维持生长和增殖

生物体赖以生存的外环境是在不断变化的，为了生存，所有活细胞都必须对外环境变化 作出适当反应，调节代谢，以适应环境变化。 生物体适应环境、调节代谢的能力与蛋白质 分子的生物学功能有关。而蛋白质的水平又 受基因表达的调控。

(二)维持个体发育与分化

多细胞生物调节基因的表达除为适应环境外，还有维持组织器官分化、个体发育的功能。

当某种基因缺陷或表达异常时，则会出现相应组织或器官的发育异常。

五、基因表达调控的基本原理

(一)基因表达的多级调控

基因激活

转录起始 转录后加工及转运 翻译 翻译后加工

(二)基因转录激活调节基本要素

1.特异DNA序列 (1)原核生物的操纵子

操纵子(operon)：通常由2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联，组成一

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