真核基因

1. 概念定义
   真核基因（Eukaryotic gene）指的是存在于真核生物（Eukaryote）基因组中的基因单位，其本质是DNA序列，控制特定RNA或蛋白质的表达。与原核基因相比，真核基因具有更为复杂的结构，包含外显子（exon）、内含子（intron）、启动子（promoter）等调控序列。

2. 结构组成
   真核基因一般包括以下几个基本组成部分：

（1）启动子区（promoter）：位于转录起始位点（+1）上游，包含TATA盒等元件，是RNA聚合酶和转录因子结合的区域，控制基因的转录启动。

（2）5' 非编码区（5' UTR）：转录后在mRNA 5'端形成，不翻译为蛋白质，但对翻译起始和mRNA稳定性具有调控作用。

（3）外显子（exon）：编码蛋白质的序列，保留在成熟mRNA中，最终参与翻译过程。

（4）内含子（intron）：在RNA剪接中被移除的非编码区，存在于外显子之间，对基因调控和剪接形式具有重要作用。

（5）3' 非编码区（3' UTR）：转录终止信号之后的区域，不编码蛋白质，但参与mRNA定位、稳定性和翻译效率调控。

（6）终止子（terminator）：位于基因下游，是转录终止的信号。

3. 表达调控
   真核基因的表达受多层次调控：

• 表观遗传修饰，如DNA甲基化和组蛋白乙酰化；

• 顺式作用元件（如增强子enhancer、沉默子silencer）与反式作用因子（如转录因子）的相互作用；

• 可变剪接（alternative splicing）；

• miRNA、lncRNA等非编码RNA的调控；

• mRNA转运、稳定性与翻译后修饰。

4. 特点与差异
   真核基因与原核基因相比，具有如下特点：

• 通常含有多个外显子和内含子；

• 启动子结构更复杂；

• 表达调控更精细，跨越多个层面；

• 存在多种RNA聚合酶（如Pol I、Pol II、Pol III）；

• 转录与翻译在时空上分离（分别在细胞核与胞质中进行）(¹)(²)。

5. 实例
   人类β-珠蛋白基因（HBB）是一个经典的真核基因，位于11号染色体上，包含3个外显子与2个内含子，通过可变剪接和复杂调控控制红细胞中β-珠蛋白的表达。

参考文献：
(¹) Alberts B. et al. Molecular Biology of the Cell. Garland Science, 6th ed.
(²) Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. W.H. Freeman, 8th ed.
(³) Lewin B. Genes XI. Jones and Bartlett Publishers.
(⁴) Watson J. et al. Molecular Biology of the Gene. Pearson, 7th ed.