基因表現及其調控
基因表現
把基因想像成一本巨大食譜書裡歸檔的一道菜譜。菜譜本身什麼也做不了;只有當廚師讀它並真正把菜做出來,它才會影響這頓飯。基因表現就是這一整套讀取基因、把它的指令變成細胞能用的東西(通常是一個有功能的蛋白質)的過程。
用分子語言說,表現一個基因意味著把它的DNA序列拷貝成RNA(轉錄),並且對大多數基因而言,再讀取這段RNA來合成蛋白質(轉譯)。有些基因只表現為RNA——例如那些幫助維持細胞運轉、而非編碼蛋白質的RNA。一個基因產物的數量、以及它何時產生,通常就是我們說某基因表現高或低時所指的意思。
你身體裡幾乎每個細胞都攜帶相同的基因組,然而一個神經元和一個皮膚細胞在外觀和行為上毫無相似之處。差別就在於每種細胞表現哪些基因。所以表現並不是關於基因的簡單開/關事實;它是一個可調節、依賴於情境的過程,而控制它正是同一套基因組如何構建出多種細胞的核心。
當你的眼睛遇到強光,虹膜中的細胞會作出反應,但底層的晶狀體蛋白基因在很久以前——發育期間——就已表現,用來構建不再合成新蛋白的透明纖維。
同一套基因組,不同細胞、不同時間開啟不同的基因。
表現常透過計數RNA分子來衡量(例如透過定序),但RNA高並不總意味著蛋白質高——後續步驟可能再加一層調控。
另見