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​「热点名词」基因表达

时间:2024-12-23 09:21

来源:过来吧

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「热点名词」基因表达

基因表达 gene expression

定义:通过转录和翻译,把DNA分子编码的遗传信息转变成蛋白质的过程。

学科:医学遗传学_分子遗传学_基因表达的调控

相关名词:负调控基因 沉默基因间抑制

图片来源:视觉中国

【延伸阅读】

细胞中的细胞核,直径只有约0.01毫米,其内部却容纳着全长可达2米的脱氧核糖核酸(DNA)。DNA是由脱氧核糖、磷酸和碱基构成的长链分子,构成了双螺旋结构。

组成DNA的碱基共有4种。通过这4种碱基的不同排列,就能记录下在体内发挥各种功能的各种蛋白质的信息,就像是设计图纸。DNA中记录有蛋白质信息的片段,被称为基因。基因由父母遗传给子女,因此子女会有很多与父母相似的特征。

基因零散地分布于DNA中,人类的基因仅占DNA全部序列的约2%。从获取基因信息到合成蛋白质的过程,称为基因表达。

存在于细胞表面的被称为膜蛋白的蛋白质,是调节基因表达时机和表达量的开关。膜蛋白与特殊的分子(如激素)结合后,就会打开开关。膜蛋白能够使其他蛋白质性质改变,也有使特定的物质(如钙离子)通过的功能。开关打开,指的是膜蛋白此前没有处于工作状态的各种功能被激活(活化)了。

活化的细胞表面膜蛋白会活化细胞内的某些蛋白质,这些被活化的蛋白质随之又继续活化其他的特定蛋白质。这样,细胞内的蛋白质便发生级联活化。最终,一种特殊的蛋白质——RNA聚合酶被激活。激活后的RNA聚合酶可与DNA结合并读取基因信息,合成信使RNA(mRNA)。随后,细胞将读取的基因信息(mRNA)作为模版,启动制造蛋白质的一连串机制,从而合成所需的蛋白质。

人类大约有2万个基因,人体内的细胞都拥有全部基因。但是,并非所有的基因都进行表达,各细胞只表达自己需要的基因。例如,和眼睛功能相关的基因只在眼内表达,在耳朵的细胞中则不表达。另外有一些基因是维持细胞活动所必需的,它们在多数细胞中都进行表达,被称为持家基因,或称管家基因。

蛋白质的种类很多,各自具有独特的功能。人体内有皮肤、心脏、肝脏等功能各异的器官与组织,就是基因表达不同而形成的。换句话说,这是通过合成不同的蛋白质,进而形成具有不同性质的各种细胞而实现的。

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