基因表現- 維基百科，自由的百科全書

轉錄過程由RNA聚合酶完成，以DNA（黑）作為模板，生成RNA（藍）。

上為編碼鏈（密碼股），下為模板鏈（模板股）。

主條目：轉錄 · 基因是 ... 基因表現 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 此條目可參照英語維基百科相應條目來擴充。

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基因的表現，首先需要將遺傳資訊從DNA上轉錄至mRNA，然後再通過tRNA轉譯成蛋白質 基因表現（英語：Geneexpression）是用基因中的資訊來合成基因產物的過程。

產物通常是蛋白質，但對於非蛋白質編碼基因，如tRNA和小核RNA（snRNA），產物則是RNA。

所有已知生物都通過基因表現來生成生命所需的高分子物質。

圖中為蛋白質1級到3級的變化 基因表現的過程可概分為：DNA轉錄、RNA剪接、RNA轉譯、蛋白質轉譯後修飾，這四大步驟。

基因表現調控（英語：Regulationofgeneexpression）控制細胞的結構與功能，同時也是細胞分化、形態發生及生物體的多功能性和適應性（英語：Adaptability）的基礎。

不同的時間、不同的環境，以及不同部位的細胞，或是基因在細胞中的含量差異，皆可能使基因產生不同的表現。

基因調節也可以作為進化變化的受質，因為基因表現的時間，位置和數量的控制可以對基因在細胞或多細胞生物體中的功能（作用）具有深遠的影響。

在遺傳學中，基因表現是基因型產生表現型（即可觀察的性狀）的最基本的層次。

目次 1轉錄機制 2RNA剪接 3翻譯 3.1信使RNA(mRNA) 3.2轉運RNA(tRNA) 3.3連接胺基酸到tRNA上 3.4核糖體 3.5翻譯的起始 3.6翻譯延伸 3.7翻譯終止 3.8翻譯的調控 3.9依賴翻譯的mRNA和蛋白質的穩定性調節 4遺傳密碼 4.1遺傳密碼具簡併性 4.2遺傳密碼遵循的三條規律 4.3抑制突變可以存在於相同或不同的基因中 4.4遺傳密碼幾乎通用 5參見 6參考文獻 7外部連結 轉錄機制[編輯] 轉錄過程由RNA聚合酶完成，以DNA（黑）作為模板，生成RNA（藍）。

上為編碼鏈（密碼股），下為模板鏈（模板股）。

主條目：轉錄 基因是編碼了遺傳資訊的DNA片段。

基因組DNA由反向平行、相反互補的雙鏈組成，每一條鏈都有5'端和3'端。

對於一個基因而言，這兩條鏈可以分別稱為模板鏈和編碼鏈。

以DNA為模板合成RNA副本的過程，就稱為轉錄。

轉錄發生在細胞核中，由RNA聚合酶完成。

RNA聚合酶將核苷酸一個個拼接到RNA鏈上。

新生成的RNA與DNA模板鏈的3'→5'方向互補[1]，而模板鏈的3'→5'方向本身又與編碼鏈的5'→3'方向互補。

因此，生成的RNA與DNA編碼鏈完全相同，除了胸腺嘧啶（T）被替換成了尿嘧啶（U）。

比如，DNA編碼鏈上的"ATG"間接轉錄到RNA非編碼鏈上就變成"AUG"。

原核生物中，轉錄只由一種RNA聚合酶完成，此過程需要一段稱為普里布諾盒的DNA序列和σ因子才能開始。

真核生物中，轉錄由三種RNA聚合酶完成，需要啟動子和轉錄因子來啟動轉錄。

RNA聚合酶I（英語：RNApolymeraseI）負責轉錄核糖體RNA（rRNA）的基因。

RNA聚合酶II（PolII）不僅轉錄所有蛋白質編碼基因，還轉錄一些非編碼RNA（如snRNA、snoRNA）。

聚合酶遇到終止子後，轉錄過程即告結束。

RNA剪接[編輯] 主條目：轉錄後修飾 原核生物的蛋白質編碼基因經過轉錄後可直接生成成熟的信使RNA（mRNA），而真核生物在轉錄後首先生成一種初級轉錄RNA（前mRNA），而後經過一系列修飾才能成為成熟的mRNA。

修飾中有一步稱為5'端加帽，即在前mRNA的5'端加上7-甲基鳥苷（m7G）的過程，此過程可以保護RNA不被核酸外切酶降解。

m7G帽隨即與帽結合蛋白異源二聚體（CBC20/CBC80）結合，輔助RNA運輸到細胞質，並防止RNA被脫帽。

修飾中另一步是3'端切割和多聚腺苷酸化。

這兩種修飾在前mRNA中存在多聚腺苷酸化信號序列（5'-AAUAAA-3'）的條件下發生，這段序列通常位於蛋白質編碼序列和終止子之間。

前mRNA先被切割，然後加上約200個腺嘌呤形成聚A尾，來防止RNA降解。

簡單圖示說明pre-mRNA中的外顯子和內含子以及通過剪接形成成熟mRNA。

TheUTRsarenon-codingpartsofexonsattheendsofthemRNA. 轉譯[編輯] 主條目：翻譯_(生物學) 信使RNA(mRNA)[編輯] 主條目：信使RNA 轉運RNA(tRNA)[編輯] 主條目：轉運RNA 連接胺基酸到tRNA上[編輯] 胺醯-tRNA合成酶通過胺基酸與tRNA之間的酯化反應來連接它們，胺基酸的種類由副密碼子決定[2]。

接副有胺基酸的tRNA被稱為胺醯tRNA。

核糖體[編輯] 主條目：核糖體 轉譯的起始[編輯] 轉譯延伸[編輯] 轉譯終止[編輯] 轉譯的調控[編輯] 依賴轉譯的mRNA和蛋白質的穩定性調節[編輯] 遺傳密碼[編輯] 主條目：遺傳密碼 遺傳密碼具簡併性[編輯] 遺傳密碼的簡併性，即同一個胺基酸可由多個密碼子編碼。

遺傳密碼遵循的三條規律[編輯] 1.密碼子從5'->3'方向閱讀 2.密碼子不重疊 3.資訊在固定的閱讀框上轉譯 抑制突變可以存在於相同或不同的基因中[編輯] 遺傳密碼幾乎通用[編輯] 參見[編輯] 分子與細胞生物學主題 遺傳學主題 基因表現譜 基因工程 表觀遺傳學(epigenetics) 基因轉移生物(GMO) 副突變(paramutation) 蛋白質生物合成 分子生物學的中心法則 轉錄調控 參考文獻[編輯] ^BruecknerF,ArmacheKJ,CheungA;etal.Structure–functionstudiesoftheRNApolymeraseIIelongationcomplex.ActaCrystallogr.DBiol.Crystallogr.February2009,65(Pt2):112–20.PMC 2631633 .PMID 19171965.doi:10.1107/S0907444908039875. 引文格式1維護：顯式使用等標籤(link) ^Paolella,Peter.分子生物学导论.副密码子.Qinghuataxuechubanshe.2002.ISBN 7-302-05095-3.OCLC 298594848.  外部連結[編輯] 維基共享資源中相關的多媒體資源：基因表現 PlantTranscriptionFactorDatabaseandPlantTranscriptionalRegulationDataandAnalysisPlatform（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 閱論編基因表現遺傳學入門 遺傳密碼 經典中心法則： DNA→RNA→蛋白質 擴充中心法則 RNA→RNA RNA→DNA 蛋白質→蛋白質 轉錄類型 細菌轉錄（英語：Bacterialtranscription） 古菌轉錄 真核轉錄 關鍵元素 轉錄因子 RNA聚合酶 啟動子 轉錄後修飾 hnRNA 5'端加帽 RNA剪接 多腺苷酸化 Histoneacetylationanddeacetylation 轉譯類型 原核轉譯 古菌轉譯 真核轉譯 關鍵元素 核糖體 tRNA 轉譯後修飾 基因表現調控（英語：Regulationofgeneexpression） 表觀遺傳學調節 基因組銘印等 轉錄調控 基因調控網絡（英語：Generegulatorynetwork） 順式作用元件 乳糖操縱子 轉錄後調控（英語：Post-transcriptionalregulation） P體 可變剪接 miRNA等 轉譯調控（英語：Translationalregulation） 轉譯後調控（英語：Post-translationalregulation） 可逆的 不可逆的 該領域名人 方斯華·賈克柏 賈克·莫諾 閱論編遺傳學索引描述 生化 基因表現 DNA 複製 週期蛋白 基因重組 修復 轉錄 轉錄因子與細胞內受體 輔調節因子 RNA 重複序列 轉錄後修飾 轉譯 核糖體亞基 轉譯後修飾 分揀蛋白（英語：Template:Sortingnexin） DNA/RNA結合蛋白 核糖核蛋白) 蛋白質 結構域 結構 1° 2° 2+° 3° 4° 疾病 Replicationandrepair（英語：Template:DNAreplicationandrepair-deficiencydisorder） Transcriptionfactor（英語：Template:Transcriptionfactorandcoregulatordeficiencies） 轉錄相關疾病（英語：Template:Disordersoftranscriptionandposttranscriptionalmodification） 轉譯相關疾病 閱論編轉錄（細菌（英語：Bacterialtranscription）、真核）         轉錄調控原核 操縱子 乳糖操縱子 色胺酸操縱子 gab操縱子（英語：gaboperon） 半乳糖操縱子（英語：galoperon） 阻遏蛋白 乳糖抑制子 色胺酸阻遏因子（英語：Tryptophanrepressor） 真核組織蛋白修飾 組織蛋白甲基化 組織蛋白乙醯化 組織蛋白修飾酶 組織蛋白甲基轉移酶（EZH2） 組織蛋白脫甲基酶（英語：Demethylase） 組織蛋白乙醯轉移酶 組織蛋白脫乙醯化酶HDAC1（英語：HDAC1） DNA甲基化 DNA甲基轉移酶（英語：DNAmethyltransferase） 其他染色質重塑（英語：Chromatinremodeling）酶 CHD7（英語：CHD7） 兼有 轉錄共調控因子（英語：Transcriptioncoregulator） 輔活化物（英語：Coactivator(genetics)） 輔阻遏物（英語：Corepressor） 誘導物（英語：Inducer） 啟動 啟動子 普里布諾盒 TATA盒 BRE（英語：Brecognitionelement） CAAT盒（英語：CAATbox） 響應元件 強化子 E-盒 響應元件 絕緣子 沉默子 起始（細菌、真核） 轉錄起始位點 延伸 細菌RNA聚合酶：rpoB 真核RNA聚合酶：RNA聚合酶Ⅱ 終止（細菌、真核) 終止子 內在終止（英語：Intrinsictermination） ρ因子 另見：轉錄與轉錄後修飾疾病閱論編遺傳學索引描述 生化 基因表現 DNA 複製 週期蛋白 基因重組 修復 轉錄 轉錄因子與細胞內受體 輔調節因子 RNA 重複序列 轉錄後修飾 轉譯 核糖體亞基 轉譯後修飾 分揀蛋白（英語：Template:Sortingnexin） DNA/RNA結合蛋白 核糖核蛋白) 蛋白質 結構域 結構 1° 2° 2+° 3° 4° 疾病 Replicationandrepair（英語：Template:DNAreplicationandrepair-deficiencydisorder） Transcriptionfactor（英語：Template:Transcriptionfactorandcoregulatordeficiencies） 轉錄相關疾病（英語：Template:Disordersoftranscriptionandposttranscriptionalmodification） 轉譯相關疾病 閱論編蛋白質生物合成：轉譯（原核轉譯 ·古菌轉譯 ·真核轉譯）基本概念 胺醯-tRNA合成酶·閱讀框架·起始密碼子·終止密碼子·核糖體結合位點：夏因-達爾加諾序列（+/-）·科扎克共有序列·A位點·P位點·E位點 核糖體蛋白質起始因子原核起始因子 PIF1·PIF2·PIF3 古菌起始因子 aIF1·aIF2·aIF5·aIF6 真核起始因子43S起始前複合物eIF1（AX ·AY ·1B） eIF2（S1·S2·S3）·B1·B2·B3·B4·B5·eIF2激酶 eIF3（A·B·C·D·F·G·H·I·J·K·M·S6） eIF4（eIF4A（A1·A2·A3）·B·E1·E2·G1·G2·G3·H） eIF5（A·A2·B） eIF6延伸因子原核延伸因子 EF-Tu·EF-Ts·EF-G 古菌延伸因子 aEF1·aEF2 真核延伸因子 eEF1（A1·A2·A3·B1·B2·B3·B4·D·E1·G）·eEF2 釋放因子 原核釋放因子·古菌釋放因子·真核釋放因子（英語：Eukaryoticreleasefactors） 其他 RPS1·RPS2·RPS3·RPS4·RPS5·RPS6·RPS7·RPS8·RPS9·RPS10·RPS11·RPS12·RPS13·RPS14·RPS15·RPS16·RPS17·RPS18·RPS19·RPS20·RPS21·RPS22·RPS23·RPS24·RPS25·RPS26·RPS27·RPS28·RPS29 閱論編遺傳學索引描述 生化 基因表現 DNA 複製 週期蛋白 基因重組 修復 轉錄 轉錄因子與細胞內受體 輔調節因子 RNA 重複序列 轉錄後修飾 轉譯 核糖體亞基 轉譯後修飾 分揀蛋白（英語：Template:Sortingnexin） DNA/RNA結合蛋白 核糖核蛋白) 蛋白質 結構域 結構 1° 2° 2+° 3° 4° 疾病 Replicationandrepair（英語：Template:DNAreplicationandrepair-deficiencydisorder） Transcriptionfactor（英語：Template:Transcriptionfactorandcoregulatordeficiencies） 轉錄相關疾病（英語：Template:Disordersoftranscriptionandposttranscriptionalmodification） 轉譯相關疾病 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=基因表現&oldid=69424765」 分類：​基因表現分子生物學隱藏分類：​引文格式1維護：顯式使用等標籤自2015年7月需要從英語維基百科翻譯的條目需要從英語維基百科翻譯的條目含有英語的條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةБългарскиবাংলাBosanskiCatalàČeštinaDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGalegoעבריתहिन्दीHrvatskiՀայերենBahasaIndonesiaItaliano日本語한국어МакедонскиNederlandsNorskbokmålOccitanPolskiپښتوPortuguêsRomânăРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishСрпски/srpskiSvenskaதமிழ்ไทยTürkçeУкраїнськаاردوTiếngViệtBân-lâm-gú 編輯連結