基因表达过程

关键步骤

1.转录（Transcription）

定义：以DNA为模板合成信使RNA（mRNA）的过程，发生于细胞核（真核生物）或细胞质（原核生物）。

机制：RNA聚合酶结合启动子区域，解旋DNA双链并合成互补mRNA链。

产物：前体mRNA（真核生物需经剪接、加帽、加尾等修饰形成成熟mRNA）。

2.翻译（Translation）

定义：mRNA指导核糖体合成多肽链的过程，发生于细胞质中的核糖体。

机制：转运RNA（tRNA）根据mRNA密码子携带对应氨基酸，核糖体催化肽键形成。

产物：初生多肽链，经折叠后形成功能性蛋白质。

调控机制

1.转录水平调控

转录因子（如激活因子、抑制因子）与DNA结合，控制RNA聚合酶的活性。

表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白乙酰化）影响染色质结构及基因可接近性。

2.翻译水平调控

微小RNA（miRNA）与mRNA结合，抑制翻译或促进降解。

翻译起始因子磷酸化调节蛋白质合成速率（如应激条件下）。

生物学意义

1.细胞分化：基因选择性表达决定细胞类型（如干细胞分化为神经细胞或肌细胞）。

2.环境适应：生物通过调控基因表达响应外界刺激（如温度变化、病原体感染）。

3.疾病关联：表达异常可导致癌症（如原癌基因过度表达）、遗传病（如血红蛋白合成缺陷）。