科技名词

基因表达

gene expression

定义：通过转录和翻译，把DNA分子编码的遗传信息转变成蛋白质的过程。

学科：医学遗传学_分子遗传学_基因表达的调控

相关名词：负调控基因 沉默基因间抑制

【延伸阅读】

细胞中的细胞核，直径只有约0.01毫米，其内部却容纳着全长可达2米的脱氧核糖核酸（DNA）。DNA是由脱氧核糖、磷酸和碱基构成的长链分子，构成了双螺旋结构。

组成DNA的碱基共有4种。通过这4种碱基的不同排列，就能记录下在体内发挥各种功能的各种蛋白质的信息，就像是设计图纸。DNA中记录有蛋白质信息的片段，被称为基因。基因由父母遗传给子女，因此子女会有很多与父母相似的特征。

基因零散地分布于DNA中，人类的基因仅占DNA全部序列的约2%。从获取基因信息到合成蛋白质的过程，称为基因表达。

存在于细胞表面的被称为膜蛋白的蛋白质，是调节基因表达时机和表达量的开关。膜蛋白与特殊的分子（如激素）结合后，就会打开开关。膜蛋白能够使其他蛋白质性质改变，也有使特定的物质（如钙离子）通过的功能。开关打开，指的是膜蛋白此前没有处于工作状态的各种功能被激活（活化）了。

活化的细胞表面膜蛋白会活化细胞内的某些蛋白质，这些被活化的蛋白质随之又继续活化其他的特定蛋白质。这样，细胞内的蛋白质便发生级联活化。最终，一种特殊的蛋白质——RNA聚合酶被激活。激活后的RNA聚合酶可与DNA结合并读取基因信息，合成信使RNA（mRNA）。随后，细胞将读取的基因信息（mRNA）作为模版，启动制造蛋白质的一连串机制，从而合成所需的蛋白质。

人类大约有2万个基因，人体内的细胞都拥有全部基因。但是，并非所有的基因都进行表达，各细胞只表达自己需要的基因。例如，和眼睛功能相关的基因只在眼内表达，在耳朵的细胞中则不表达。另外有一些基因是维持细胞活动所必需的，它们在多数细胞中都进行表达，被称为持家基因，或称管家基因。

蛋白质的种类很多，各自具有独特的功能。人体内有皮肤、心脏、肝脏等功能各异的器官与组织，就是基因表达不同而形成的。换句话说，这是通过合成不同的蛋白质，进而形成具有不同性质的各种细胞而实现的。