湖南农业大学：《生化与分子生物学》课程教学资源（PPT课件）第15章 基因表达控制

第十四章 基因表达调控 Chapter 14 Regulation of Gene Expression 通过基因表达，DNA中的遗传信 息即可用以决定细胞的表型和生 物形状。但是，基因的表达随着 组织细胞及个体发育的阶段的不 同，随着内外环境的变化的不同， 而表现为不同的基因的表达

第十四章 基因表达调控 Chapter 14 Regulation of Gene Expression 通过基因表达，DNA中的遗传信 息即可用以决定细胞的表型和生 物形状。但是，基因的表达随着 组织细胞及个体发育的阶段的不 同，随着内外环境的变化的不同， 而表现为不同的基因的表达

第一节 基因表达调控基本概 念与原理 一、基因表达的概念 基因表达 （gene expression）就是指在 一定调节因素的作用下，DNA 分子上特定的基因被激活并转 录生成特定的RNA，或由此引 起特异性蛋白质合成的过程

第一节 基因表达调控基本概 念与原理 一、基因表达的概念 基因表达 （gene expression）就是指在 一定调节因素的作用下，DNA 分子上特定的基因被激活并转 录生成特定的RNA，或由此引 起特异性蛋白质合成的过程

人类基因组DNA中约含5万个基因， 但在某一特定时期，只有少数的 基因处于转录激活状态，其余大 多数基因则处于静息状态。一般 来说，在大部分情况下，处于转 录激活状态的基因仅占5%。 通 过基因表达以合成特异性蛋白质， 从而赋予细胞以特定的生理功能 或形态，以适应内外环境的改变

人类基因组DNA中约含5万个基因， 但在某一特定时期，只有少数的 基因处于转录激活状态，其余大 多数基因则处于静息状态。一般 来说，在大部分情况下，处于转 录激活状态的基因仅占5%。 通 过基因表达以合成特异性蛋白质， 从而赋予细胞以特定的生理功能 或形态，以适应内外环境的改变

二、基因表达的时间性及空间性 （一）时间特异性： 基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格 按照特定的时间顺序发生，以适应细 胞或个体特定分化、发育阶段的需要。 故又称为阶段特异性

二、基因表达的时间性及空间性 （一）时间特异性： 基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格 按照特定的时间顺序发生，以适应细 胞或个体特定分化、发育阶段的需要。 故又称为阶段特异性

（二）空间特异性： 基因表达的空间特异性（spatial specificity）是指多细胞生物个体 在某一特定生长发育阶段，同一 基因的表达在不同的细胞或组织 器官不同，从而导致特异性的蛋 白质分布于不同的细胞或组织器 官。故又称为细胞特异性或组织 特异性

（二）空间特异性： 基因表达的空间特异性（spatial specificity）是指多细胞生物个体 在某一特定生长发育阶段，同一 基因的表达在不同的细胞或组织 器官不同，从而导致特异性的蛋 白质分布于不同的细胞或组织器 官。故又称为细胞特异性或组织 特异性

三、基因表达的方式 （一）组成性表达： 组成性基因 表达（constitutive gene expression） 是指在个体发育的任一阶段都能 在大多数细胞中持续进行的基因 表达。其基因表达产物通常是对 生命过程必需的或必不可少的， 且较少受环境因素的影响。这类 基因通常被称为管家基因 （housekeeping gene）

三、基因表达的方式 （一）组成性表达： 组成性基因 表达（constitutive gene expression） 是指在个体发育的任一阶段都能 在大多数细胞中持续进行的基因 表达。其基因表达产物通常是对 生命过程必需的或必不可少的， 且较少受环境因素的影响。这类 基因通常被称为管家基因 （housekeeping gene）

（二）诱导和阻遏表达： 诱导表 达（induction）是指在特定环境 因素刺激下，基因被激活，从而 使基因的表达产物增加。这类基 因称为可诱导基因。 阻遏表达 （repression）是指在特定环境因 素刺激下，基因被抑制，从而使 基因的表达产物减少。这类基因 称为可阻遏基因

（二）诱导和阻遏表达： 诱导表 达（induction）是指在特定环境 因素刺激下，基因被激活，从而 使基因的表达产物增加。这类基 因称为可诱导基因。 阻遏表达 （repression）是指在特定环境因 素刺激下，基因被抑制，从而使 基因的表达产物减少。这类基因 称为可阻遏基因

四、基因表达的生物学意义 （一）适应环境、维持生长和增 殖。 （二）维持个体发育与分化

四、基因表达的生物学意义 （一）适应环境、维持生长和增 殖。 （二）维持个体发育与分化

五、基因表达调控的基本原理 （一）基因表达的多级调控： 基 因表达调控可见于从基因基因表 达调控可见于从基因激活到蛋白 质生物合成的各个阶段，因此基 因表达的调控可分为转录水平 （基因激活及转录起始），转录 后水平（加工及转运），翻译水 平及翻译后水平，但以转录水平 的基因表达调控最重要

五、基因表达调控的基本原理 （一）基因表达的多级调控： 基 因表达调控可见于从基因基因表 达调控可见于从基因激活到蛋白 质生物合成的各个阶段，因此基 因表达的调控可分为转录水平 （基因激活及转录起始），转录 后水平（加工及转运），翻译水 平及翻译后水平，但以转录水平 的基因表达调控最重要

（二）基因转录激活调节 基本要素 1．顺式作用元件：顺式作用元件 （cis-acting element）又称分子内 作用元件，指存在于DNA分子上 的一些与基因转录调控有关的特 殊顺序

（二）基因转录激活调节 基本要素 1．顺式作用元件：顺式作用元件 （cis-acting element）又称分子内 作用元件，指存在于DNA分子上 的一些与基因转录调控有关的特 殊顺序