基もと因いん表現ひょうげん

基もと因いん表現ひょうげん（英語えいご：gene expression）又また称しょう基もと因いん表ひょう现，是ぜ用よう基もと因いん中なか的てき信しん息いき来らい合成ごうせい基もと因いん产物的てき过程。产物通常つうじょう是ぜ蛋白たんぱく质，但ただし对于非ひ蛋白たんぱく质编码基因いん，如tRNA和わ小しょう核かくRNA（snRNA），产物则是RNA。所有しょゆう已やめ知ち生物せいぶつ都通みやこどおり过基因いん表ひょう达来生成せいせい生命せいめい所しょ需的高分子こうぶんし物もの质。

基もと因いん表現ひょうげん的てき过程可か概がい分ぶん为：DNA转录、RNA剪接、RNA转译、蛋白たんぱく质转译后きさき修おさむ饰，这四大步わご骤。基もと因いん表ひょう达调控ひかえ控ひかえ制せい细胞的てき结构与功こう能のう，同どう时也是ぜ细胞分化ぶんか、形かたち态发生せい及生物体ぶったい的てき多功たこう能のう性せい和わ适应性せい（英えい语：Adaptability）的てき基もと础。不同ふどう的てき時間じかん、不同ふどう的てき環境かんきょう，以及不同ふどう部位ぶい的てき細胞さいぼう，或ある是ぜ基もと因いん在ざい細胞さいぼう中ちゅう的てき含量差異さい，皆みな可能かのう使し基もと因いん產さん生せい不同ふどう的てき表現ひょうげん。基もと因いん调节也可以作为进化か变化的てき底そこ物ぶつ，因いん为基因いん表ひょう达的时间，位置いち和わ数量すうりょう的てき控ひかえ制せい可か以对基もと因いん在ざい细胞或ある多た细胞生物せいぶつ体たい中ちゅう的てき功こう能のう（作用さよう）具有ぐゆう深ふか远的影かげ响。

在ざい遗传学がく中ちゅう，基き因いん表現ひょうげん是ぜ基もと因いん型がた产生表現ひょうげん型がた（即そく可か观察的てき性状せいじょう）的てき最さい基本きほん的てき层次。

机つくえ制せい

转录机つくえ制せい

转录过程由よしRNA聚合酶完成かんせい，以DNA（黑くろ）作さく为模板ばん，生成せいせいRNA（蓝）。上うえ为编码链（密みつ碼股），下しも为模板ばん链（模も板ばん股また）。

基もと因いん是これ编码了りょう遗传信しん息いき的てきDNA片へん段だん。基もと因いん组DNA由ゆかり反はん向こう平行へいこう、相反あいはん互补的てき双そう链组成なり，每まい一いち条じょう链都有ゆう5'端はし和わ3'端はし。对于一个基因而言，这两条じょう链可以分别称为模も板ばん链和わ编码链。以DNA为模板ばん合成ごうせいRNA副本ふくほん的てき过程，就称为转录。

转录发生在ざい细胞核かく中ちゅう，由ゆかりRNA聚合酶完成かんせい。RNA聚合酶将核かく苷酸一个个拼接到RNA链上。新しん生成せいせい的てきRNA与あずかDNA模も板ばん链的3' → 5'方向ほうこう互补^[1]，而模板ばん链的3' → 5'方向ほうこう本身ほんみ又また与あずか编码链的5' → 3'方向ほうこう互补。因よし此，生成せいせい的てきRNA与あずかDNA编码链完全かんぜん相しょう同どう，除じょ了りょう胸腺きょうせん嘧啶（T）被ひ替がえ换成了りょう尿にょう嘧啶（U）。比ひ如，DNA编码链上的てき"ATG"间接转录到RNA非ひ编码链上就变成なり"AUG"。

原核げんかく生物せいぶつ中ちゅう，转录只ただ由よし一いち种RNA聚合酶完成かんせい，此过程ほど需要じゅよう一いち段だん称たたえ为普ひろし里さと布ぬの诺盒的てきDNA序列じょれつ和わσしぐま因子いんし才能さいのう开始。真ま核かく生物せいぶつ中ちゅう，转录由よし三さん种RNA聚合酶完成かんせい，需要じゅよう启动子こ和わ转录因子いんし来らい启动转录。RNA聚合酶I（英えい语：RNA polymerase I）负责转录核かく糖とう体たいRNA（rRNA）的てき基もと因いん。RNA聚合酶II（Pol II）不ふ仅转录所有しょゆう蛋白たんぱく质编码基因いん，还转录一些非编码RNA（如snRNA、snoRNA）。聚合酶遇到いた终止子こ后きさき，转录过程即そく告つげ结束。

RNA剪接

原核げんかく生物せいぶつ的てき蛋白たんぱく质编码基因いん经过转录后きさき可か直接ちょくせつ生成せいせい成熟せいじゅく的てき信しん使しRNA（mRNA），而真核かく生物せいぶつ在ざい转录后きさき首くび先さき生成せいせい一种初级转录RNA（前ぜんmRNA），而后经过一系列修饰才能成为成熟的mRNA。

修おさむ饰中有ちゅうう一いち步ほ称たたえ为5'端はし加か帽ぼう，即そく在ざい前ぜんmRNA的てき5'端はし加か上じょう7-甲きのえ基はじめ鸟苷（m⁷G）的てき过程，此过程ほど可か以保护RNA不ふ被ひ核酸かくさん外切がいせつ酶降くだ解かい。m⁷G帽ぼう随ずい即そく与あずか帽ぼう结合蛋白たんぱく异源二に聚体（CBC20/CBC80）结合，辅助RNA运输到细胞质，并防止ぼうしRNA被ひ脱帽だつぼう。

修おさむ饰中另一いち步ほ是ぜ3'端切はぎれ割わり和わ多た聚腺苷酸化か。这两种修饰在前ぜんmRNA中ちゅう存在そんざい多た聚腺苷酸化か信号しんごう序列じょれつ（5'- AAUAAA-3'）的てき条件下じょうけんか发生，这段序列じょれつ通常つうじょう位い于蛋白しろ质编码序列じょれつ和わ终止子こ之の间。前ぜんmRNA先さき被ひ切きり割わり，然しか后きさき加か上じょう约200个腺嘌呤形成けいせい聚A尾お，来らい防止ぼうしRNA降くだ解かい。

简单图示说明pre-mRNA中ちゅう的てき外そと显子和わ内含ないがん子こ以及通どおり过剪接せっ形成けいせい成熟せいじゅくmRNA。The UTRs are non-coding parts of exons at the ends of the mRNA.

翻こぼし译

信しん使しRNA(mRNA)

转运RNA(tRNA)

连接氨基酸さん到いたtRNA上じょう

氨酰-tRNA合成ごうせい酶通つう过氨基酸さん与あずかtRNA之の间的酯化反はん应来らい连接它们，氨基酸さん的てき种类由ゆかり副ふく密みつ码子决定^[2]。接せっ副ふく有ゆう氨基酸さん的てきtRNA被ひ称しょう为氨酰tRNA。

核かく糖とう体からだ

翻こぼし译的起おこり始はじめ

翻こぼし译延伸えんしん

翻こぼし译终止とめ

翻こぼし译后修おさむ饰

基もと因いん表ひょう达调控ひかえ

转录调控

转录后きさき调控

翻こぼし译调控ひかえ

依よ赖翻译的mRNA和わ蛋白たんぱく质的稳定性せい调节

翻こぼし译后调控

遗传密みつ码

遗传密みつ码具简并性せい

遗传密みつ码的简并性せい，即そく同どう一个氨基酸可由多个密码子编码。

遗传密みつ码遵循的三さん条じょう规律

1. 密みつ码子从5' -> 3' 方向ほうこう阅读
2. 密みつ码子不ふ重じゅう叠
3. 信しん息いき在ざい固定こてい的てき阅读框かまち上じょう翻こぼし译

抑制よくせい突变可か以存在そんざい于相同どう或ある不同ふどう的てき基もと因いん中ちゅう

遗传密みつ码几乎通用つうよう

参まいり见

参考さんこう文献ぶんけん

^ 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. 分子生物学ぶんしせいぶつがく导论. 副ふく密みつ码子. Qing hua ta xue chu ban she. 2002. ISBN 7-302-05095-3. OCLC 298594848.

外部がいぶ链接

Plant Transcription Factor Database and Plant Transcriptional Regulation Data and Analysis Platform （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）

[Brueckner2009-1] 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.

[2] Paolella, Peter. 分子生物学ぶんしせいぶつがく导论. 副ふく密みつ码子. Qing hua ta xue chu ban she. 2002. ISBN 7-302-05095-3. OCLC 298594848.

[1]

[2]