基因调节在所有生物体中都很重要。原核和真核生物都因响应内部和外部环境条件而不断打开和关闭其基因。

与后期的调节相比,早期基因调节可以节省更多的能量。例如,选择性阻断转录比等待转录和翻译过程要完成的能源效率要高得多,然后才能最终降解或抑制蛋白质。在原核生物中,通常在使用操纵子的转录阶段调节基因表达。操纵子是一个具有单个启动子的基因簇,可以通过正面和阴性对照来调节。

真核基因调节

大多数真核生物都是多细胞的,由各种具有不同功能的细胞组成,无论具有相同的基因组。为了创建不同的细胞类型,真核生物依赖于基因调节。基因调节对于维持每个细胞的适当专业功能很重要。在真核生物中,基因调节可以在不同的阶段发生:

一个显示真核细胞和导致基因调节的不同过程。在细胞内部,可以看到双链DNA螺旋。基因调节的第一个显示染色质,该染色质由沿链排列的小球形结构表示。染色质可以与DNA相互作用,并在转录发生之前调节基因表达。基因调节的第二种形式发生在RNA处理过程中。mRNA表示为短,单链片段,留下DNA螺旋并从细胞核中传播。离开细胞核后可以降解mRNA,显示为无形斑点,这会导致转录后和翻译前的基因调节。基因调节也可以在翻译过程中和翻译后发生,所得蛋白链在翻译后可以降解或作为功能蛋白链释放。

图2.真核细胞中基因调节的不同步骤。在真核细胞中,基因调节可以在不同阶段发生:(a,b)转录之前通过染色质修饰,(c)在转录期间通过RNA处理,(d)转录后通过mRNA降解,(E,F)在翻译期间和之后

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