基因表达及其调控
基因表达
把基因想象成一本巨大食谱书里归档的一道菜谱。菜谱本身什么也做不了;只有当厨师读它并真正把菜做出来,它才会影响这顿饭。基因表达就是这一整套读取基因、把它的指令变成细胞能用的东西(通常是一个有功能的蛋白质)的过程。
用分子语言说,表达一个基因意味着把它的DNA序列拷贝成RNA(转录),并且对大多数基因而言,再读取这段RNA来合成蛋白质(翻译)。有些基因只表达为RNA——例如那些帮助维持细胞运转、而非编码蛋白质的RNA。一个基因产物的数量、以及它何时产生,通常就是我们说某基因表达高或低时所指的意思。
你身体里几乎每个细胞都携带相同的基因组,然而一个神经元和一个皮肤细胞在外观和行为上毫无相似之处。差别就在于每种细胞表达哪些基因。所以表达并不是关于基因的简单开/关事实;它是一个可调节、依赖于情境的过程,而控制它正是同一套基因组如何构建出多种细胞的核心。
当你的眼睛遇到强光,虹膜中的细胞会作出反应,但底层的晶状体蛋白基因在很久以前——发育期间——就已表达,用来构建不再合成新蛋白的透明纤维。
同一套基因组,不同细胞、不同时间开启不同的基因。
表达常通过计数RNA分子来衡量(例如通过测序),但RNA高并不总意味着蛋白质高——后续步骤可能再加一层调控。
另见