基因表現 （英語：gene expression ）又称基因表现 ，是用基因 中的信息来合成基因产物 的过程。产物通常是蛋白质 ，但对于非蛋白质编码基因，如tRNA 和小核RNA（snRNA） ，产物则是RNA 。所有已知生物都通过基因表达来生成生命所需的高分子 物质。
基因表現的过程可概分为：DNA转录 、RNA剪接 、RNA转译 、蛋白质转译后修饰 ，这四大步骤。基因表达调控 细胞分化 、形态发生 及生物体的多功能性和适应性 細胞 ，或是基因在細胞中的含量差異，皆可能使基因產生不同的表現。基因调节也可以作为进化变化的底物，因为基因表达的时间，位置和数量的控制可以对基因在细胞或多细胞生物体中的功能（作用）具有深远的影响。
在遗传学 中，基因表現是基因型 产生表現型 （即可观察的性状）的最基本的层次。
机制 转录机制
转录过程由RNA聚合酶完成，以DNA（黑）作为模板，生成RNA（蓝）。上为编码链（密碼股），下为模板链（模板股）。
基因 是编码 了遗传信息的DNA片段。基因组DNA由反向平行、相反互补的双链组成，每一条链都有5'端 和3'端 。对于一个基因而言，这两条链可以分别称为模板链和编码链 。以DNA为模板合成RNA副本的过程，就称为转录 。
转录发生在细胞核中，由RNA聚合酶 完成。RNA聚合酶将核苷酸 一个个拼接到RNA链上。新生成的RNA与DNA模板链的3' → 5'方向互补[1] 胸腺嘧啶 （T）被替换成了尿嘧啶 （U）。比如，DNA编码链上的"ATG"间接转录到RNA非编码链上就变成"AUG"。
原核生物中，转录只由一种RNA聚合酶完成，此过程需要一段称为普里布诺盒 的DNA序列和σ因子 才能开始。真核生物中，转录由三种RNA聚合酶完成，需要启动子 和转录因子 来启动转录。RNA聚合酶I 核糖体RNA （rRNA）的基因。RNA聚合酶II （Pol II）不仅转录所有蛋白质编码基因，还转录一些非编码RNA（如snRNA、snoRNA）。聚合酶遇到终止子 后，转录过程即告结束。
RNA剪接 原核生物的蛋白质编码基因经过转录后可直接生成成熟的信使RNA （mRNA），而真核生物在转录后首先生成一种初级转录RNA（前mRNA ），而后经过一系列修饰才能成为成熟的mRNA。
修饰中有一步称为5'端加帽 7-甲基鸟苷 （m7 G）的过程，此过程可以保护RNA不被核酸外切酶 降解。m7 G帽随即与帽结合蛋白异源二聚体（CBC20/CBC80）结合，辅助RNA运输到细胞质，并防止RNA被脱帽。
修饰中另一步是3'端切割 和多聚腺苷酸化 。这两种修饰在前mRNA中存在多聚腺苷酸化信号序列（5'- AAUAAA-3'）的条件下发生，这段序列通常位于蛋白质编码序列和终止子之间。前mRNA先被切割，然后加上约200个腺嘌呤形成聚A尾，来防止RNA降解。
简单图示说明pre-mRNA中的外显子和内含子以及通过剪接形成成熟mRNA。The UTRs are non-coding parts of exons at the ends of the mRNA.
翻译 信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 连接氨基酸到tRNA上 氨酰-tRNA合成酶 通过氨基酸 与tRNA之间的酯化反应 来连接它们，氨基酸的种类由副密码子 决定[2] 氨酰tRNA 。
核糖体 翻译的起始 翻译延伸 翻译终止 翻译后修饰
基因表达调控 主条目：基因調節
转录调控 转录后调控 主条目：後轉錄調控
翻译调控 主条目：翻译调控
依赖翻译的mRNA和蛋白质的稳定性调节 翻译后调控 主条目：翻译后调控
遗传密码 遗传密码具简并性 遗传密码的简并性，即同一个氨基酸可由多个密码子编码。
遗传密码遵循的三条规律 1. 密码子从5' -> 3' 方向阅读 2. 密码子不重叠 3. 信息在固定的阅读框上翻译 抑制突变可以存在于相同或不同的基因中 遗传密码几乎通用
参见
参考文献 ^ Brueckner F, Armache KJ, Cheung A; et al. Structure–function studies of the RNA polymerase II elongation complex. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. February 2009, 65 (Pt 2): 112–20. PMC 2631633 PMID 19171965 . doi:10.1107/S0907444908039875 . ^ Paolella, Peter. 分子生物学导论. 副密码子. Qing hua ta xue chu ban she. 2002. ISBN 7-302-05095-3OCLC 298594848 .
外部链接 Plant Transcription Factor Database and Plant Transcriptional Regulation Data and Analysis Platform （页面存档备份，存于互联网档案馆 ）
基因表現, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 2015年7月, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, 英語, gene, expression, 又称基因表现, 是用基因中的. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 2015年7月 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 基因表現 英語 gene expression 又称基因表现 是用基因中的信息来合成基因产物的过程 产物通常是蛋白质 但对于非蛋白质编码基因 如tRNA和小核RNA snRNA 产物则是RNA 所有已知生物都通过基因表达来生成生命所需的高分子物质 基因的表达 首先需要将遗传信息从DNA上转录至mRNA 然后再通过tRNA翻译成蛋白质 圖中為蛋白質1級到3級的變化 基因表現的过程可概分为 DNA转录 RNA剪接 RNA转译 蛋白质转译后修饰 这四大步骤 基因表达调控 英语 Regulation of gene expression 控制细胞的结构与功能 同时也是细胞分化 形态发生及生物体的多功能性和适应性 英语 Adaptability 的基础 不同的時間 不同的環境 以及不同部位的細胞 或是基因在細胞中的含量差異 皆可能使基因產生不同的表現 基因调节也可以作为进化变化的底物 因为基因表达的时间 位置和数量的控制可以对基因在细胞或多细胞生物体中的功能 作用 具有深远的影响 在遗传学中 基因表現是基因型产生表現型 即可观察的性状 的最基本的层次 目录 1 机制 1 1 转录机制 1 2 RNA剪接 1 3 翻译 1 3 1 信使RNA mRNA 1 3 2 转运RNA tRNA 1 3 3 连接氨基酸到tRNA上 1 3 4 核糖体 1 3 5 翻译的起始 1 3 6 翻译延伸 1 3 6 1 翻译终止 1 4 翻译后修饰 2 基因表达调控 2 1 转录调控 2 2 转录后调控 2 3 翻译调控 2 3 1 依赖翻译的mRNA和蛋白质的稳定性调节 2 4 翻译后调控 3 遗传密码 3 1 遗传密码具简并性 3 2 遗传密码遵循的三条规律 3 3 抑制突变可以存在于相同或不同的基因中 3 4 遗传密码几乎通用 4 参见 5 参考文献 6 外部链接机制 编辑转录机制 编辑 转录过程由RNA聚合酶完成 以DNA 黑 作为模板 生成RNA 蓝 上为编码链 密碼股 下为模板链 模板股 主条目 转录 基因是编码了遗传信息的DNA片段 基因组DNA由反向平行 相反互补的双链组成 每一条链都有5 端和3 端 对于一个基因而言 这两条链可以分别称为模板链和编码链 以DNA为模板合成RNA副本的过程 就称为转录 转录发生在细胞核中 由RNA聚合酶完成 RNA聚合酶将核苷酸一个个拼接到RNA链上 新生成的RNA与DNA模板链的3 5 方向互补 1 而模板链的3 5 方向本身又与编码链的5 3 方向互补 因此 生成的RNA与DNA编码链完全相同 除了胸腺嘧啶 T 被替换成了尿嘧啶 U 比如 DNA编码链上的 ATG 间接转录到RNA非编码链上就变成 AUG 原核生物中 转录只由一种RNA聚合酶完成 此过程需要一段称为普里布诺盒的DNA序列和s因子才能开始 真核生物中 转录由三种RNA聚合酶完成 需要启动子和转录因子来启动转录 RNA聚合酶I 英语 RNA polymerase I 负责转录核糖体RNA rRNA 的基因 RNA聚合酶II Pol II 不仅转录所有蛋白质编码基因 还转录一些非编码RNA 如snRNA snoRNA 聚合酶遇到终止子后 转录过程即告结束 RNA剪接 编辑 主条目 转录后修饰 原核生物的蛋白质编码基因经过转录后可直接生成成熟的信使RNA mRNA 而真核生物在转录后首先生成一种初级转录RNA 前mRNA 而后经过一系列修饰才能成为成熟的mRNA 修饰中有一步称为5 端加帽 即在前mRNA的5 端加上7 甲基鸟苷 m7G 的过程 此过程可以保护RNA不被核酸外切酶降解 m7G帽随即与帽结合蛋白异源二聚体 CBC20 CBC80 结合 辅助RNA运输到细胞质 并防止RNA被脱帽 修饰中另一步是3 端切割和多聚腺苷酸化 这两种修饰在前mRNA中存在多聚腺苷酸化信号序列 5 AAUAAA 3 的条件下发生 这段序列通常位于蛋白质编码序列和终止子之间 前mRNA先被切割 然后加上约200个腺嘌呤形成聚A尾 来防止RNA降解 简单图示说明pre mRNA中的外显子和内含子以及通过剪接形成成熟mRNA The UTRs are non coding parts of exons at the ends of the mRNA 翻译 编辑 主条目 翻譯 生物學 信使RNA mRNA 编辑 主条目 信使RNA 转运RNA tRNA 编辑 主条目 转运RNA 连接氨基酸到tRNA上 编辑 氨酰 tRNA合成酶通过氨基酸与tRNA之间的酯化反应来连接它们 氨基酸的种类由副密码子决定 2 接副有氨基酸的tRNA被称为氨酰tRNA 核糖体 编辑 主条目 核糖体 翻译的起始 编辑 翻译延伸 编辑 翻译终止 编辑 翻译后修饰 编辑 主条目 翻译后修饰基因表达调控 编辑主条目 基因調節 英语 Regulation of gene expression 转录调控 编辑 主条目 转录调控 转录后调控 编辑 主条目 後轉錄調控 英语 Post transcriptional regulation 翻译调控 编辑 主条目 翻译调控 英语 Translational regulation 依赖翻译的mRNA和蛋白质的稳定性调节 编辑 翻译后调控 编辑 主条目 翻译后调控 英语 Post translational regulation 遗传密码 编辑主条目 遗传密码 遗传密码具简并性 编辑 遗传密码的简并性 即同一个氨基酸可由多个密码子编码 遗传密码遵循的三条规律 编辑 1 密码子从5 gt 3 方向阅读 2 密码子不重叠 3 信息在固定的阅读框上翻译抑制突变可以存在于相同或不同的基因中 编辑 遗传密码几乎通用 编辑参见 编辑 分子与细胞生物学主题 遗传学主题 基因表达谱 基因工程 表觀遺傳學 epigenetics 转基因生物 GMO 副突变 paramutation 蛋白質生物合成 分子生物学的中心法則 转录调控参考文献 编辑 Brueckner F Armache KJ Cheung A et al Structure function studies of the RNA polymerase II elongation complex Acta Crystallogr D Biol Crystallogr February 2009 65 Pt 2 112 20 PMC 2631633 PMID 19171965 doi 10 1107 S0907444908039875 引文格式1维护 显式使用等标签 link Paolella Peter 分子生物学导论 副密码子 Qing hua ta xue chu ban she 2002 ISBN 7 302 05095 3 OCLC 298594848 外部链接 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 基因表現Plant Transcription Factor Database and Plant Transcriptional Regulation Data and Analysis Platform 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 基因表現 amp oldid 74602627, 维基百科，wiki ，书籍，书籍，图书馆，
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