什么是转录基因？

一些基因被不断转录和翻译，产生各种蛋白质，这通常被称为基因表达。每个细胞都有一套完整的基因调控系统，使各种蛋白质只有在必要的时候才能合成，从而使生物体适应不断变化的环境，防止生命活动中的浪费和有害后果，维持体内代谢过程的正常状态。然而，原核细胞和真核细胞在基因调控方面存在明显的差异。原核细胞表达基因调控比真核细胞的相对简单。这里以大肠杆菌的乳糖操纵子为例来说明。大肠杆菌能以乳糖为唯一碳源生长，因为它能产生一组利用乳糖的酶。这些酶由乳糖操纵子控制。大肠杆菌乳糖操纵子是大肠杆菌DNA的一个特定片段，由调节基因I、启动子基因P、操纵基因O和结构基因Z、Y和a组成，P区是RNA聚合酶在转录开始时的结合位点。o区是阻遏蛋白的结合位点，其功能是控制结构基因的转录。通常I基因经常被转录和翻译产生活性阻遏蛋白。当大肠杆菌在含有葡萄糖但不含乳糖的培养基中培养时，阻遏蛋白与操纵基因结合，从而阻止RNA聚合酶向前移动，使结构基因不能被转录，因此不能利用乳糖产生三种酶。当大肠杆菌在只含乳糖不含葡萄糖的培养基中培养时，乳糖会与操纵基因结合的阻抑蛋白和游离的阻抑蛋白结合，并改变阻抑蛋白的构型使其失活，从而使阻抑蛋白不能与操纵基因结合。这时RNA聚合酶可以通过O区到达结构基因，使结构基因开始被转录和翻译，产生三种利用乳糖的酶。如果培养基中同时含有葡萄糖和乳糖，细菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，因为在这种情况下，RNA无法与启动子基因结合，因此无法转录和翻译结构基因。真核表达的调控比原核细胞复杂得多，至今没有系统的、实验证实的理论。一般认为真核基因表达调控主要有三种形式:①调控基因表达的DNA序列存在于结构基因中或附近；②基因中一段富含CG序列的甲基化对基因表达起调节作用；③通过改变染色体结构来控制基因表达。一般认为真核基因的结构基因上游存在一个启动子区(由增强子、启动子和TATA盒组成)。下游结构基因由一些外显子和内含子组成。