基因表达是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中的遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。基因差别表达(differential gene expression)又叫做基因的选择性表达,高等生物大约有30000个不同的基因,但是在任意种类的细胞中只有5%~10%的基因得以表达,且这些基因的表达按时间和空间顺序有序的表达,从而产生细胞分化。基因组中表达的基因分为两类:
⑴一类是维持细胞基本生命活动所必须的,称管家基因(house keeping gene),如各种组蛋白基因;
⑵另一类是指导合成组织特异性蛋白的基因,对分化有重要影响,称奢侈基因(luxury gene),即组织特异性基因(tissue-specific gene)。这类基因与各类细胞的特殊性有直接的关系, 是在各种组织中进行不同的选择性表达的基因。
研究基因表达的方法涉及启动子分析、转录水平分析、比较转录组分析、翻译水平分析等。其中相应的技术方法如下:启动子分析包括核连缀分析(Nuclear Run-on assay)、DNA足迹分析(DNA Foot-printing assay)、凝胶迁移实验(EMSA)、报告基因分析(Reporter gene assay)、DNA截短定点诱变(DNA truncation and site-directed mutagenesis)、体外重组分析(in vitro reconstitution assay)、染色质免疫沉淀分析(CHIP assay)。转录水平分析的方法包括Northern印迹(Northern blots)、RNA酶保护实验(RNase protection assay)、反转录PCR(Reverse transcription PCR)、实时定量PCR(Real Time PCR)、原位杂交(In situ hybridization)、引物延伸实验(Primer extension assay)等。比较转录组分析包括差别筛选(Differential screening)或称差别杂交(differential hybridization)、扣除杂交(Subtractive hybridization)、基因表达差异显示实验(Differential display)、DNA微阵列分析(Array-based methods)等。翻译水平分析包括Western印迹(Western Blots)、免疫细胞化学技术(Immunocytochemistry)、免疫组织化学技术(Immunohistochemistry)、蛋白修饰(Protein modification)、蛋白组学(Proteomics)等方法。
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