基因表达名词解释
一、定义
基因表达（Gene Expression）是指基因所携带的遗传信息通过转录和翻译等过程，转变成具有生物功能的蛋白质或RNA分子的过程。这一过程是遗传信息从DNA传递到功能分子的关键步骤，使得基因中的信息能够在细胞的生理活动中发挥作用。
二、过程及机制
- 转录（Transcription）
- 定义及过程：转录是以DNA为模板合成RNA的过程。在这一过程中，DNA双螺旋的一部分解开，其中一条链作为模板，在RNA聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则（A – U、T – A、G – C）合成RNA分子。例如，在原核生物中，RNA聚合酶直接结合在基因启动子区域，启动转录过程；而在真核生物中，转录过程更为复杂，需要多种转录因子协助RNA聚合酶结合到基因的启动子上，然后开始合成前体mRNA（pre – mRNA）。
- 产物加工（真核生物特有）：真核生物转录产生的pre – mRNA需要经过一系列加工才能成为成熟的mRNA。这包括5’端加帽、3’端加尾和剪接。
- 翻译（Translation）
- 定义及过程：翻译是指以mRNA为模板，在核糖体的参与下，将mRNA中的核苷酸序列转换为蛋白质中的氨基酸序列的过程。在细胞质中，核糖体与mRNA结合，tRNA携带特定的氨基酸，通过其反密码子与mRNA上的密码子互补配对，将氨基酸运输到核糖体上的相应位置。随着核糖体沿着mRNA移动，一个个氨基酸按照mRNA上的密码子顺序连接起来，形成多肽链。
- 翻译后修饰：新合成的多肽链通常需要经过一系列翻译后修饰才能成为具有功能的蛋白质。这些修饰包括折叠、糖基化和磷酸化等。
三、基因表达的调控
- 转录水平调控：这是基因表达调控的关键环节。在转录起始阶段，通过各种转录因子与基因启动子区域的结合来控制基因是否转录以及转录的效率。
- 转录后调控：主要是对mRNA的稳定性和加工过程进行调控。
- 翻译水平调控：在翻译过程中，也存在多种调控机制。
- 翻译后调控：主要是通过对新合成的蛋白质进行修饰和降解来调控其功能。
四、基因表达的意义
- 维持细胞的正常功能和特性：不同类型的细胞具有不同的功能，这是因为它们表达不同的基因组合。
- 适应环境变化和发育过程：在生物个体的生长发育过程中以及对环境变化的适应过程中，基因表达模式会发生动态变化。
【结语】
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