主要内容
真核基因调控概述
不同的基因如何在不同的细胞类型中表达。真核生物基因调控的大局。
要点：
- 基因调控控制细胞DNA中具体基因的表达（用于制作例如蛋白质的功能产物）。
- 多细胞生物体中的不同细胞会表达不同组合的基因，尽管它们含有相同的DNA。
- 一个细胞所表达的基因组合决定了它包含的蛋白质和功能性RNA组，给予它独特的性质。
- 在像人类的真核生物中，基因表达含有很多步骤，而基因调控可以在任何步骤发生。然而，许多基因主要在转录水平上被调节。
介绍
你令人惊奇的身体含有成百上千种不同的细胞，从免疫细胞到皮肤细胞到神经细胞。你的几乎所有细胞都含有同样的DNA指示——那么为什么它们看上去如此不同，并且做着如此不同的工作呢？答案是：不同的基因调控！
基因调控使细胞不同
基因调控是细胞如何控制哪些基因，在其基因组中的众多基因里，是“打开的”(被表达)。由于基因调控，你身体里的每种细胞类型都有一组不同的被激活基因——尽管你身体中的几乎所有细胞都含有相同的DNA。这些不同的基因表达方式使你的不同细胞类型具有不同的蛋白质，也使每个细胞类型都具有独特的专门作用。
例如，肝脏的一个任务就是从血流中清除诸如酒精的有毒物质。为此，肝细胞表达那些编码乙醇脱氢酶亚基(部件)的基因。这个酶将酒精分解成无毒分子。人大脑中的神经细胞并不从身体中移除毒素，所以它们不表达，即“关闭”这些基因。同样的，肝细胞不使用神经递质转递信号，所以它们将神经递质基因保持关闭。
在肝细胞和神经元（或者在像你一样的多细胞生物中的任何两种细胞）之间，还有许多其他基因有不同的表达方式。
细胞如何“决定”打开那些基因？
这有一个棘手的问题！许多因素可以影响细胞表达哪些基因。如上所述，不同的细胞类型表达不同的基因集。但是，相同类型的两个不同细胞也可能根据其环境和内部状态而具有不同的基因表达模式。
广义地说，我们可以说细胞的基因表达模式由细胞内部和外部的信息决定。
- 来自细胞内部的信息举例：其从母细胞所继承的蛋白，DNA是否受损，以及其含有的ATP数量。
- 来自细胞外部的信息举例：来自其他细胞的化学信号，来自胞外基质的机械信号，以及养分水平。
这些线索如何帮助细胞"决定"表达哪些基因呢？细胞不会像你或我那样做决定。相反，它们通过分子途径将信息——例如一个化学信号与其受体的结合——转换成基因表达的变化。
举例来讲，考虑细胞如何应对生长因子。生长因子是一种来自临近细胞的化学信号，指示目标细胞去生长和分裂。我们会说这个细胞“注意到”生长因子并“决定”去分裂，但是这些过程实际上是如何发生的？
- 细胞通过生长因子与细胞表面的受体蛋白结合来感知生长因子。
- 与生长因子结合导致受体改变形状，引发细胞内一系列的化学反应，激活转录因子蛋白。
- 转录因子与细胞核内特定的DNA序列结合，引发细胞分裂相关的基因的转录。
- 这些基因的产物即各种蛋白将促进细胞分裂（推动细胞生长和/或推进其在细胞循环中的位置）。
这是细胞如何能够将信息源转变成基因表达方式的一个例子。还有许多其他例子，而且要知道基因调控机制是当今生物学的一个正在进行的研究领域。
生长因子信号通路十分复杂且涉及一系列目标的激活，包括转录因子和非转录因子蛋白。你可以通过文章胞内信号传递了解更多生长因子信号通路是如何运作的。
真核生物的基因调控可以发生在很多阶段
在接下来的文章中，我们将检阅不同种类的真核基因调控。即，我们将看到在真核生物(比如我们!)中基因表达可以在很多阶段被调节，从DNA是否可用到mRNA的生产到翻译和加工蛋白。
真核生物基因表达涉及很多步骤，且几乎所有这些都可以被调节。不同的基因在不同的步骤被调节。而且，在多步经历调控对于基因（尤其是重要或强大的基因）来讲并不罕见。
- 染色质的可用性 染色质(DNA和其组蛋白)的结构可以被调控。更松散或“放松”的染色质使基因更容易被转录。
- 转录 转录是许多基因的重要调控点。几组转录因子蛋白与靠近一个基因的特定DNA序列结合以促进或抑制基因被转录成RNA。
- RNA加工 RNA可以被调控通过剪接，加帽子，和加多聚A尾巴，然后得以被运出细胞核。通过选择性剪接不同的mRNA可以从相同的mRNA前体被制造。
- RNA稳定性 mRNA在细胞质中的寿命影响靠其制造的蛋白质数量。小的调节性RNA叫miRNA可以与目标mRNA结合，导致它们被切碎。
- 翻译 mRNA的翻译可能被调节因子增强或抑制。例如，miRNA有时阻止它们的目标mRNA被翻译（而不是导致它们被切碎）。
- 蛋白质活性 蛋白质可以经历一系列修饰，比如被切碎或被化学基团标记。这些修饰可能被调控而影响蛋白质的活动或行为。
尽管基因表达的所有阶段都可以被调控，许多基因的主要调控点是转录。调控的后期阶段往往完善在转录过程中被“粗糙化的”基因表达模式。
基因调控和物种间差异
基因调控的不同给予多细胞生物(例如你自己)的不同细胞类型结构与功能的独特性。如果我们后退一步，基因调控还帮我们解释一些基因序列相似的不同物种的不同外形与功能。
举例来讲，人类与黑猩猩有在DNA层面上