1樓：斯卡雷特蕾米莉
從dna到蛋白質的過程叫基因表達(gene expression)，對這個過程的調節即為基因表達調控(regulation of gene expression or gene control)。 基因調控是現代分子生物學研究的中心課題之一。因為要了解動植物生長髮育規律。
形態結構特徵及生物學功能，就必須搞清楚基因表達調控的時間和空間概念，掌握了基因調控機制，就等於掌握了一把揭示生物學奧祕的鑰匙。基因表達調控主要表現在以下幾個方面：①轉錄水平上的調控；②mrna加工、成熟水平上的調控；③翻譯水平上的調控； 基因表達調控的指揮系統有很多種，不同生物使用不同的訊號來指揮基因調控。
原核生物和真核生物之間存在著相當大差異。原核生物中，營養狀況、環境因素對基因表達起著十分重要的作用；而真核生物尤其是高等真核生物中，激素水平、發育階段等是基因表達調控的主要手段，營養和環境因素的影響則為次要因素。
真核基因表達調控和原核生物相比有什麼相同點和區別
2樓：淵源
（1）原核生物和真核生物基因表達調控的共同點：
a 結構基因均有調控序列；
b 表達過程都具有複雜性，表現為多環節；
c 表達的時空性，表現為不同發育階段和不同組織器官上的表達的複雜性。
（2）與原核生物比較，真核生物基因表達調控具有自己的特點：
a 真核生物基因表達調控過程更復雜；
b 基因及基因組的結構特點不同，如真核生物基因具有內含子結構等；
c 轉錄與翻譯的間斷性，原核生物轉錄與翻譯同時進行，而真核生物該兩過程發生在不同區域，具有間斷性；
d 轉錄後加工過程；
e 正負調控機制；
f rna聚合酶種類多。
真核生物基因表達調控有哪些環節
3樓：幸運的
真核生物基因表達調控與原核生物有很大的差異。原核生物同一群體的每個細胞都和外界環境直接接觸，它們主要通過轉錄調控，以開啟或關閉某些基因的表達來適應環境條件（主要是營養水平的變化），故環境因子往往是調控的誘導物。而大多數真核生物，基因表達調控最明顯的特徵時能在特定時間和特定的細胞中啟用特定的基因，從而實現「預定」的，有序的，不可逆的分化和發育過程，並使生物的組織和器官在一定的環境條件範圍內保持正常的生理功能。
真核生物基因表達調控據其性質可分為兩大類：第一類是瞬時調控或叫可逆調控，相當於原核生物對環境條件變化所做出的反應。瞬時調控包括某種代謝底物濃度或激素水平升降時及細胞週期在不同階段中酶活性和濃度調節。
第二類是發育調節或稱不可逆調控，這是真核生物基因表達調控的精髓，因為它決定了真核生物細胞分化，生長，和發育的全過程。據基因調控在同一時間中發生的先後次序，又可將其分為轉錄水平調控，轉錄後的水平調控，翻譯水平調控及蛋白質加工水平的調控，研究基因調控應回答下面三個主要問題：①什麼是誘發基因轉錄的訊號？
②基因調控主要是在那個環節（模板dna轉錄，mrna的成熟或蛋白質合成）實現的？③不同水平基因調控的分子機制是什麼？
回答上述這三個問題是相當困難的，這是因為真核細胞基因組dna含量比原核細胞多，而且在染色體上除dna外還含有蛋白質,rna等，在真核細胞中，轉錄和翻譯兩個過程分別是在兩個彼此分開的區域：細胞核和細胞質中進行。 一條成熟的mrna鏈只能翻譯出一條多肽鏈；真核細胞dna與組蛋白及大量非組蛋白相結合，只有小部分dna是裸露的；而且高等真核細胞內dna中很大部分是不轉錄的；真核生物能夠有序的根據生長髮育階段的需要進行dn**段重排，並能根據需要增加細胞內某些基因的拷貝數等。
儘管難度很大，科學家們還是建立起多個調控模型。
轉錄水平的調控
britten和davidson於2023年提出的真核生物單拷貝基因轉錄調控的模型——britten—davidson模型。該模型認為在整合基因的5』端連線著一段具有高度專一性的dna序列，稱之為感測基因。在感測基因上有該基因編碼的感測蛋白。
外來訊號分子和感測蛋白結合相互作用形成複合物。該複合物作用於和它相鄰的綜合基因組，亦稱受體基因，而轉錄產生mrna，後者翻譯成啟用蛋白。這些啟用蛋白能識別位於結構基因（sg） 前面的受體序列並作用於受體序列，從而使結構基因轉錄翻譯。
若許多結構基因的臨近位置上同時具有相同的受體基因，那麼這些基因就會受某種啟用因子的控制而表達，這些基因即屬於一個組（set），如果有幾個不同的受體基因與一個結構基因相鄰接，他們能被不同的因子所啟用，那麼該結構基因就會在不同的情況下表達，若一個感測基因可以控制幾個整合基因，那麼一種訊號分子即可通過一個相應的感測基因啟用幾組的基因。故可把一個感測基因所控制的全部基因歸屬為一套。如果一種整合基因重複出現在不同的套中，那麼同一組基因也可以屬於不同套。
染色質結構對轉錄調控的影響
真核細胞中染色質分為兩部分，一部分為固縮狀態，如間期細胞著絲粒區、端粒、次溢痕，染色體臂的某些節段部分的重複序列和巴氏小體均不能表達，通常把該部分稱為異染色質。與異染色質相反的是活化的常染色質。真核基因的活躍轉錄是在常染色質進行的。
轉錄發生之前，常染色質往往在特定區域被解旋或鬆弛，形成自由dna，這種變化可能包括核小體結構的消除或改變，dna本身區域性結構的變化，如雙螺旋的區域性去超螺旋或鬆弛、dna從右旋變為左旋，這些變化可導致結構基因暴露，rna聚合酶能夠發生作用，促進了這些轉錄因子與啟動區dna的結合，導致基因轉錄，實驗證明，這些活躍的dna首先釋放出兩種非組蛋白，（這兩種非組蛋白與染色質結合較鬆弛），非組蛋白是造成活躍表達基因對核算酶高度敏感的因素之一。
更多的科學家已經認識到，轉錄水平調控是大多數功能蛋白編碼基因表達調控的主要步驟。關於這一調控機制，現有兩種假說。一種假說認為，真核基因與原核基因相同，均擁有直接作用在rna聚合酶上或聚合酶競爭dna結合區的轉錄因子，第二種假說認為，轉錄調控是通過各種轉錄因子及反式作用蛋白對特定dna位點的結合與脫離引起染色質構象的變化來實現的。
真核生物dna嚴密的染色質結構及其在核小體上的超螺旋結構，決定了真核基因表達與dna高階結構變化之間的必然聯絡。dna鏈的鬆弛和解旋是真核基因起始mrna合成的先決條件。
轉錄後水平的調控
真核生物基因轉錄在細胞核內進行，而翻譯則在細胞質中進行。在轉錄過程中真核基因有插入序列，結構基因被分割成不同的片段，因此轉錄後的基因調控是真核生物基因表達調控的一個重要方面，首要的是rna的加工、成熟。各種基因轉錄產物rna，無論rrna、trna還是mrna，必須經過轉錄後的加工才能成為有活性的分子。
翻譯水平上的調控
蛋白質合成翻譯階段的基因調控有三個方面：① 蛋白質合成起始速率的調控；② mrna的識別；③ 激素等外界因素的影響。蛋白質合成起始反應中要涉及到核糖體、mrna蛋白質合成起始因子可溶性蛋白及trna，這些結構和諧統一才能完成蛋白質的生物合成。
mrna則起著重要的調控功能。
真核生物mrna的「掃描模式」與蛋白質合成的起始。真核生物蛋白合成起始時，40s核糖體亞基及有關合成起始因子首先與mrna模板近5』端處結合，然後向3』方向移行，發現aug起始密碼時，與60s亞基形成80s起始複合物，即真核生物蛋白質合成的「掃描模式」。
mrna5』末端的帽子與蛋白質合成的關係。真核生物5』末端可以有3種不同帽子：0型、i 型和 ii 型。
不同生物的mran可有不同的帽子，其差異在於帽子的鹼基甲基化程度不同。帽子的結構與mrna的蛋白質合成速率之間關係密切：① 帽子結構是mrna前體在細胞核內的穩定因素，也是mrna在細胞質內的穩定因素，沒有帽子的轉錄產物會很快被核酸酶降解；② 帽子可以促進蛋白質生物合成過程中起始複合物的形成，因此提高了翻譯強度；③ 沒有甲基化(m7g)的帽子(如gpppn-)以及用化學或酶學方法脫去帽子的mrna，其翻譯活性明顯下降。
mrna的先導序列可能是翻譯起始調控中的識別機制。可溶性蛋白因子的修飾對翻譯也起著重要的調控作用。
真核生物可能在哪些水平上實現對基因的表達調控
4樓：瀟灑的熱心網友
真核生物基因表達的調控遠比原核生物複雜,可以發生在dna水平、轉錄水平、轉錄後的修飾、翻譯水平和翻譯後的修飾等多種不同層次（圖 真核生物基因表達中可能的調控環節）.但是,最經濟、最主要的調控環節仍然是在轉錄水平上.
（一）dna水平的調控
dna水平上的調控是通過改變基因組中有關基因的數量、結構順序和活性而控制基因的表達.這一類的調控機制包括基因的擴增、重排或化學修飾.其中有些改變是可逆的.
1、基因劑量與基因擴增
細胞中有些基因產物的需要量比另一些大得多,細胞保持這種特定比例的方式之一是基因組中不同基因的劑量不同.例如,有a、b兩個基因,假如他們的轉錄、翻譯效率相同,若a基因拷貝數比b基因多20 倍,則a基因產物也多20倍.組蛋白基因是基因劑量效應的一個典型例項.
為了合成大量組蛋白用於形成染色質,多數物種的基因組含有數百個組蛋白基因拷貝.
基因劑量也可經基因擴增臨時增加.兩棲動物如蟾蜍的卵母細胞很大,是正常體細胞的一百倍,需要合成大量核糖體.核糖體含有rrna分子,基因組中的rrna基因數目遠遠不能滿足卵母細胞合成核糖體的需要.
所以在卵母細胞發育過程中,rrna基因數目臨時增加了4000倍.卵母細胞的前體同其他體細胞一樣,含有約500個rrna基因（rdna）.在基因擴增後,rrna基因拷貝數高達2×106.
這個數目可使得卵母細胞形成1012個核糖體,以滿足胚胎髮育早期蛋白質大量合成的需要.
在基因擴增之前,這500個rrna基因以串聯方式排列.在發生擴增的3周時間裡,rdna不再是一個單一連續dn**段,而是形成大量小環即複製環,以增加基因拷貝數目.這種rrna基因擴增發生在許多生物的卵母細胞發育過程中,包括魚、昆蟲和兩棲類動物.
目前對這種基因擴增的機制並不清楚.
在某些情況下,基因擴增發生在異常的細胞中.例如,人類癌細胞中的許多致癌基因,經大量擴增後高效表達,導致細胞繁殖和生長失控.有些致癌基因擴增的速度與病症的發展及癌細胞擴散程度高度相關.
2．基因丟失
在一些低等真核生物的細胞分化過程中,有些體細胞可以通過丟失某些基因,從而達到調控基因表達的目的,這是一種極端形式的不可逆的基因調控方式.
如某些原生動物、線蟲、昆蟲和甲殼類動物在個體發育到一定階段後,許多體細胞常常丟失整條染色體或部分染色體,而只有在將來分化生殖細胞的那些細胞中保留著整套的染色體.在馬蛔蟲中,個體發育到一定階段後,體細胞中的染色體破碎,形成許多小的染色體,其中有些小染色體沒有著絲粒,它們因不能在細胞**中正常分配而丟失,在將來形成生殖細胞的細胞中不存在染色體破碎現象.
但是,基因丟失現象在高等真核生物中還未發現.
3．dna重排（基因重排）
基因重排(gene rearrangement)是指dna分子中核苷酸序列的重新排列.這些序列的重排可以形成新的基因,也可以調節基因的表達.這種重排是由基因組中特定的遺傳資訊決定的,重排後的基因序列轉錄成mrna,翻譯成蛋白質.
儘管基因組中的dna序列重排並不是一種普通方式,但它是有些基因調控的重要機制,在真核生物細胞生長髮育中起關鍵作用.
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