当前课程知识点：现代生物学导论 > 第七讲 基因的表达和调控 > 7.4 基因表达调控的特点 > 7.4 基因表达调控的特点
在这一节中，我们讨论基因表达调控的一些特点和概念
我们先来看一个例子
这个视频中的这种鱼，它是生活在中美洲和南美洲
你们会发现它的每只眼睛的下半部分是浸入水中
而上半部分是露出水面的
眼睛的上部分适合在空气中观察
而眼睛的下部分适合在水中观察
那么这其中的分子机制就是
眼睛的上半部分和下半部分的细胞中它们表达的基因是不同的
尽管组成两部分的细胞是相同的，内含的基因组也是相同的
但其中的生物学原理就是不同的基因表达被调控
简而言之，什么是基因表达调控
就是细胞增加或减少基因产物的过程
下面我们介绍基因表达调控的基本元件：DNA和蛋白质
DNA是指DNA可调控区域
这一区域可以和蛋白质相互作用影响基因的表达
蛋白质主要指的是调控蛋白，调控蛋白主要分为两类：
正调控蛋白，即活化子还有负调控蛋白，即抑制子
这些调控蛋白通常都是DNA结合蛋白
它们识别受其控制的基因附件的特异位点
活化子增强受调控基因的转录
而抑制子降低或者消除相应基因的转录
基因表达调控有以下几个特点
第一个是，不同的细胞合成不同的蛋白质
尽管我们体内的细胞有不少相同的蛋白质
比如染色体上的结构蛋白，RNA聚合酶，细胞骨架蛋白等
但不少蛋白在细胞中的含量是不同的
比如血红蛋白，只有在红细胞中大量存在
还有不少蛋白在不同的细胞中含量不同
如图所示，有A，B、C三个不同的基因
他们在不同的组织细胞中表达的量是不同的
在肌肉细胞中，基因A被大量表达，而基因B不表达
在皮肤细胞中，基因A不表达，而基因B则被大量的表达
这个特点在癌症检测和研究中非常重要
比如不少肿瘤标记物都是一些蛋白
这些蛋白的表达量在肿瘤细胞中比在正常细胞中要高很多
基因表达的第二个特点是细胞可以调控基因的表达
我们在前面的章节“细胞通讯”的时候讨论过
当细胞接受外界信号后，可以改变基因的表达
对于同一信号，不同的细胞会有不同的应答反应
以肾上腺素为例，当它作用于肝脏细胞时，和受体结合后
激活蛋白激酶A，从而调控和糖原代谢相关的酶，促进肝糖原的分解
当肾上腺素作用于骨骼肌肉血管细胞时，它和受体结合后
抑制了一种肌肉细胞特有的酶，从而导致血管舒张
注入骨骼肌的血流量增大
基因表达调控的第三个特点是基因表达可以被多步调控
基因表达可以分为很多步骤，就像这个图上展示的一样
这些步骤中每一步都可以被调控
比如转录、RNA运输、翻译等步骤
调控中最重要的阶段就是转录起始调控
通过DNA和蛋白质的相互作用，激活或抑制转录
主要是通过促进或防止RNA聚合酶和转录起始区域形成转录复合体
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈（上）
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈（下）
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种
