定義：通過轉(zhuǎn)錄和翻譯，把DNA分子編碼的遺傳信息轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)的過程。

學(xué)科：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)_分子遺傳學(xué)_基因表達(dá)的調(diào)控

相關(guān)名詞：負(fù)調(diào)控基因 沉默基因間抑制

圖片來源：視覺中國

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細(xì)胞中的細(xì)胞核，直徑只有約0.01毫米，其內(nèi)部卻容納著全長可達(dá)2米的脫氧核糖核酸（DNA）。DNA是由脫氧核糖、磷酸和堿基構(gòu)成的長鏈分子，構(gòu)成了雙螺旋結(jié)構(gòu)。

組成DNA的堿基共有4種。通過這4種堿基的不同排列，就能記錄下在體內(nèi)發(fā)揮各種功能的各種蛋白質(zhì)的信息，就像是設(shè)計圖紙。DNA中記錄有蛋白質(zhì)信息的片段，被稱為基因。基因由父母遺傳給子女，因此子女會有很多與父母相似的特征。

基因零散地分布于DNA中，人類的基因僅占DNA全部序列的約2%。從獲取基因信息到合成蛋白質(zhì)的過程，稱為基因表達(dá)。

存在于細(xì)胞表面的被稱為膜蛋白的蛋白質(zhì)，是調(diào)節(jié)基因表達(dá)時機(jī)和表達(dá)量的開關(guān)。膜蛋白與特殊的分子（如激素）結(jié)合后，就會打開開關(guān)。膜蛋白能夠使其他蛋白質(zhì)性質(zhì)改變，也有使特定的物質(zhì)（如鈣離子）通過的功能。開關(guān)打開，指的是膜蛋白此前沒有處于工作狀態(tài)的各種功能被激活（活化）了。

活化的細(xì)胞表面膜蛋白會活化細(xì)胞內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，這些被活化的蛋白質(zhì)隨之又繼續(xù)活化其他的特定蛋白質(zhì)。這樣，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)便發(fā)生級聯(lián)活化。最終，一種特殊的蛋白質(zhì)——RNA聚合酶被激活。激活后的RNA聚合酶可與DNA結(jié)合并讀取基因信息，合成信使RNA（mRNA）。隨后，細(xì)胞將讀取的基因信息（mRNA）作為模版，啟動制造蛋白質(zhì)的一連串機(jī)制，從而合成所需的蛋白質(zhì)。

人類大約有2萬個基因，人體內(nèi)的細(xì)胞都擁有全部基因。但是，并非所有的基因都進(jìn)行表達(dá)，各細(xì)胞只表達(dá)自己需要的基因。例如，和眼睛功能相關(guān)的基因只在眼內(nèi)表達(dá)，在耳朵的細(xì)胞中則不表達(dá)。另外有一些基因是維持細(xì)胞活動所必需的，它們在多數(shù)細(xì)胞中都進(jìn)行表達(dá)，被稱為持家基因，或稱管家基因。

蛋白質(zhì)的種類很多，各自具有獨特的功能。人體內(nèi)有皮膚、心臟、肝臟等功能各異的器官與組織，就是基因表達(dá)不同而形成的。換句話說，這是通過合成不同的蛋白質(zhì)，進(jìn)而形成具有不同性質(zhì)的各種細(xì)胞而實現(xiàn)的。

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