基因作为唯一能够自主复制、永久存在的单位，其生物学功能是以蛋白质的形式表达出来的。DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信使RNA，翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象

把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫 载体(Vector).细菌质粒是重组DNA技术中常用的载体。 质粒(Plasmid)是一种染色体外的稳定遗传因子,大小从1-200kb不等,为双链、闭环的DNA分子, 并以超螺旋状态存在于宿主细胞中。质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中,它具有自主复制 和转录能力能在子代细胞中保持恒定的拷贝数并表达所携带的遗传信息

随着cDNA微阵列和寡核苷酸芯片(下文没有特别说明时,统称为DNA微阵列)等 高通量检测技术的发展,我们可以从全基因组水平定量或定性检测基因转录产物mrNA 在本章中,基因表达数据特指基于DNA微阵列实验得到的反映mRNA丰度的数据,而 不包括基因表达最终产物—蛋白质丰度的数据。由于生物体中的细胞种类繁多,同时基因 表达具有时空特异性,因此,基因表达数据与基因组数据相比,要更为复杂,数据量更大, 数据的增长速度更快

执行生命功能、表现生命特征的主要物质是蛋白质分子。DNA贮存着决 定生物特征的遗传信息,只有通过蛋白质才能表达出它的生命意义,直接决 定蛋白质合成及蛋白质特征的不是RNA而是DA,因而人们确定DNA是 遗传信息贮存者后就推测DNA是通过RNA去决定蛋白质合成的。50年代 末RNA聚合酶的发现开始证实了这一推测。以DNA为模板合成RNA的过 程称为转录(transcription)

DNA是储存遗传信息的物质,亲代的遗传信息如何真实地传给子代,这个问题的实质就 是DNA分子如何复制(replication)成完全相同的两个拷贝,即DNA的合成,可见通过复 制,遗传信息得以在传代中保留。 DNA分子中的遗传信息又如何表达呢?现知基因表达的第一步是通过转录 (transcription),即DNA的碱基按互补配对(g-c,a-t,a-u)的原则转变为RNA分子上相 应的碱基序列,接着RNA通过翻译(translation),以三个碱基的序列作为一个氨基酸的遗 传密码,从而决定蛋白质的一级结构

生物体的遗传信息储存在DNA中,并通过DNA的复制由亲代传给子代。在子代的生长发育中遗传信 息自DNA转录给RNA,然后翻译成蛋白质以执行各种生命功能,使后代表现出与亲代相似的遗传性状。 1958年, F. Crick提出中心法则

一、基因表达的概念 基因组(genome) 一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。 基因表达(gene expression) 基因经过转录、翻译,产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。 基因表达是受调控的

一.基因的丢失 二.基因扩增 三.基因重排 四.DNA甲基化状态与调控 五.染色质状态对基因表达的调控 六.染色质重构 七.表观遗传信息 一、mRNA稳定性，5′端加帽(cap)和3′端加尾(polyA) 使mRNA稳定，在转录过程中不被降解 二. mRNA的选择性剪接(alternative splicing) 有两个以上的启动子 有多个加尾信号 选用不同的剪接位点 几者兼有 三、RNA编辑：在mRNA水平上改变遗传信息的过程 四、mRNA转运，从核中到细胞质的过程受控制 五、RNA干扰：双链RNA所诱导的特异性基因沉默 六、MicroRNAs（miRNAs）

脱氧核糖核酸(DNA)是生物界遗传的主要物质基础。生物有机体的遗传 特征以密码(code)的形式编码在DNA分子上,表现为特定的核苷酸排列顺序 (即遗传信息),在细胞分裂前通过DNA的复制(Replication),将遗传信息由 亲代传递给子代,在后代的个体发育过程中,遗传信息由DNA转录 Transcription)给RNA,并指导蛋白质合成,以执行各种生命功能,使后代表 现出与亲代相似的遗传性状,这种遗传信息的传递方向,是从DA到RNA 再到蛋白质,即所谓的生物学“中心法则”,80年代以后在某些致癌RNA病 毒中发现遗传信息也可存在于RNA分子中,由RNA通过逆转录(reverse transcription)的方式将遗传信息传递给DNA.这为中心法则加入了新的内 容

蛋白质的生物合成在细胞代谢中占有十分重要的地位。目前已经完全清楚,贮存遗传 信息的DNA并不是蛋白质合成的直接模板,DNA上的遗传信息需要通过转录传递给 mRNA。mRNA才是蛋白质合成的直接模板。mRNA是由4种核苷酸构成的多核苷酸, 而蛋白质是由20种左右的氨基酸构成的多肽,它们之间遗传信息的传递与从一种语言翻 译成另一种语言时的情形相似。所以人们称以mRNA为模板合成蛋白质的过程为翻译或 转译( translation 翻译的过程十分复杂,几乎涉及到细胞内所有种类的RNA和几十种蛋白质因子