怎样理解基因表达是一个完整复杂的网络调控过程
基因调控是现代分子生物学研究的中心课题之一。因为要了解动植物生长发育规律。形态结构特征及生物学功能,就必须搞清楚基因表达调控的时间和空间概念,掌握了基因调控机制,就等于掌握了一把揭示生物学奥秘的钥匙。基因表达调控主要表现在以下几个方面:①转录水平上的调控;②mRNA加工、成熟水平上的调控;③翻译水平上的调控;
基因表达调控的指挥系统有很多种,不同生物使用不同的信号来指挥基因调控。原核生物和真核生物之间存在着相当大差异。原核生物中,营养状况、环境因素对基因表达起着十分重要的作用;而真核生物尤其是高等真核生物中,激素水平、发育阶段等是基因表达调控的主要手段,营养和环境因素的影响则为次要因素。
列举3种生物网络,分别说出它们的点和边;(系统生物学)
基因调控网络
所有生物在生长发育和分化过程中,以及在对外部环境的反应中,各种相关基因有条不紊的表达起着至关重要的作用。与原核生物相比,真核生物基因表达的调控更为复杂,真核生物基因表达的调控主要是指编码蛋白质的mRNA产生和行使生物功能过程中的调节与控制。从理论上讲,基因表达调控可以发生在遗传信息传递过程的各个水平上,其中转录调控是基因表达调控中最重要、最复杂的一个环节,也是当前研究的重点。
基因调控网络包括:基因调控检测、基因转录调控数据库、基因转录调控网络
代谢网络
在生物化学领域,代谢通路是指细胞中代谢物质在酶的作用下转化为新的代谢物质过程中所发生的一系列生物化学反应。而代谢网络则是指由代谢反应以及调节这些反应的调控机制所组成的描述细胞内代谢和生理过程的网络。
信号传导网络
生物中的信号传导(signal transduction)则是指细胞将一种类型的信号或刺激转换为其他生物信号最终激活细胞反应的过程。同代谢通路一样,信号传导的过程中多个生物分子在酶的作用下按照一定的顺序发生一系列生理化反应,由此得到了信号传导通路。信号传导网络即是指参与信号传导通路的分子和酶以及其间所发生的生化反应所构成的网络。
代谢网络和信号传导网络是研究和分析代谢过程和信号传导过程的重要工具,随着许多物种基因测序的逐步完成以及新的生物检测技术的开发,对生物细胞内生化反应的知识也正以极快的速度增加,这就使构成人类等物种完整的生物代谢网络和信号传导网络成为可能。目前代谢和信号传导通路信息被收集和整理到一些重要的通路数据库中,这些信息是构建代写网络和信号传导网络的基础。
蛋白质互作网络
蛋白质是构成生物体的重要物质,也是形势生物功能的重要生物大分子。单独蛋白通过彼此之间的相互作用构成蛋白质相互作用网络来参与生物信号传递、基因表达调节、能量和物质代谢及细胞周期调控等生命过程的各个环节。系统分析大量蛋白在生物系统中的相互作用关系,对于了解生物系统中蛋白质的工作原理,了解疾病等特殊生理状态下生物信号和能量物质代谢的反应机制,以及了解蛋白之间的功能联系都有重要意义。
蛋白质相互作用通常可以分为物理互作和遗传互作。物理互作是指蛋白质间通过空间构象或化学键彼此发生的结合或化学反应,是蛋白质互作的主要研究对象。而遗传互作则是指在特殊环境下,蛋白质或编码基因收到其他蛋白质或基因的影响,常常表现为表型变化之间的相互关系。
蛋白质互作网络包括:蛋白质互作检测技术(免疫共沉淀技术、酵母双杂交技术、串联亲和纯化—质谱分析技术、蛋白质互作预测技术、遗传互作检测技术)蛋白质互作数据库、蛋白质互作网络。