基因表達(dá)是指細(xì)胞在生命過程中,把儲存在DNA順序中的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯,轉(zhuǎn)變成具有生物活性的蛋白質(zhì)分子?;虿顒e表達(dá)(differential gene expression)又叫做基因的選擇性表達(dá),高等生物大約有30000個不同的基因,但是在任意種類的細(xì)胞中只有5%~10%的基因得以表達(dá),且這些基因的表達(dá)按時間和空間順序有序的表達(dá),從而產(chǎn)生細(xì)胞分化?;蚪M中表達(dá)的基因分為兩類:
⑴一類是維持細(xì)胞基本生命活動所必須的,稱管家基因(house keeping gene),如各種組蛋白基因;
⑵另一類是指導(dǎo)合成組織特異性蛋白的基因,對分化有重要影響,稱奢侈基因(luxury gene),即組織特異性基因(tissue-specific gene)。這類基因與各類細(xì)胞的特殊性有直接的關(guān)系, 是在各種組織中進(jìn)行不同的選擇性表達(dá)的基因。
研究基因表達(dá)的方法涉及啟動子分析、轉(zhuǎn)錄水平分析、比較轉(zhuǎn)錄組分析、翻譯水平分析等。其中相應(yīng)的技術(shù)方法如下:啟動子分析包括核連綴分析(Nuclear Run-on assay)、DNA足跡分析(DNA Foot-printing assay)、凝膠遷移實驗(EMSA)、報告基因分析(Reporter gene assay)、DNA截短定點誘變(DNA truncation and site-directed mutagenesis)、體外重組分析(in vitro reconstitution assay)、染色質(zhì)免疫沉淀分析(CHIP assay)。轉(zhuǎn)錄水平分析的方法包括Northern印跡(Northern blots)、RNA酶保護(hù)實驗(RNase protection assay)、反轉(zhuǎn)錄PCR(Reverse transcription PCR)、實時定量PCR(Real Time PCR)、原位雜交(In situ hybridization)、引物延伸實驗(Primer extension assay)等。比較轉(zhuǎn)錄組分析包括差別篩選(Differential screening)或稱差別雜交(differential hybridization)、扣除雜交(Subtractive hybridization)、基因表達(dá)差異顯示實驗(Differential display)、DNA微陣列分析(Array-based methods)等。翻譯水平分析包括Western印跡(Western Blots)、免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)(Immunocytochemistry)、免疫組織化學(xué)技術(shù)(Immunohistochemistry)、蛋白修飾(Protein modification)、蛋白組學(xué)(Proteomics)等方法。
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