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基因表达调控的研究，应用是多方面的，也是阐述机理的最基础、最有效的手段。但是对于刚开始进行的研究人员来说，便会遇到多方面的问题。为此，在本专题伊始之初，广州赛诚生物科技有限公司整理了在基因表达调控研究中，涉及到的一些基础性概念，以便大家更好的进入基因表达调控研究的领域。
图1 真核生物基因表达调控过程
基因（gene）：现代生物学研究表明，一个生物系统所有类型细胞具有相同的基因组。
基因（遗传因子）是遗传变异的主要物质。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此，基因具有双重属性：物质性（存在方式）和信息性（根本属性）。
1 结构基因：基因中编码RNA或蛋白质的碱基序列。
（1）原核生物结构基因：连续的，RNA合成不需要剪接加工；
（2）真核生物结构基因：由外显子（编码序列)和内含子（非编码序列)两部分组成
2 非结构基因：结构基因两侧的一段不编码的DNA片段(即侧翼序列)，参与基因表达调控。
（1）顺式作用元件：能影响基因表达，但不编码RNA和蛋白质的DNA序列；
其中包括：
启动子：RNA聚合酶特异性识别结合和启动转录的DNA序列。有方向性，位于转录起始位点上游。
上游启动子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可与这些元件结合，调控基因的转录效率。
反应元件：与被激活的信息分子受体结合，并能调控基因表达的特异DNA序列。
增强子：与反式作用因子结合，增强转录活性，在基因任意位置都有效，无方向性。
沉默子：基因表达负调控元件，与反式作用因子结合，抑制转录活性。
Poly(A)加尾信号：结构基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区，被多聚腺苷酸化特异因子识别，在mRNA 3′端加约200个A。
（2）反式作用因子：能识别和结合特定的顺式作用元件的核心序列,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA。对基因表达调控可正（激活）可负（阻遏）。
其中包括：基本转录因子(通用转录因子)、 上游转录因子(组织特异性转录因子)、可诱导转录因子等。
基因表达（gene expression）：是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中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。
生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。基因的表达过程是将DNA上的遗传信息传递给mRNA,然后再经过翻译将其传递给蛋白质。在翻译过程中tRNA负责与特定氨基酸结合，并将它们运送到核糖体，这些氨基酸在那里相互连接形成蛋白质。这一过程由tRNA合成酶介导，一旦出现问题就会生成错误的蛋白质，进而造成灾难性的后果。值得庆幸的是，tRNA分子与氨基酸的匹配非常精确，只不过迄今为止人们对这种机制还缺乏足够的了解。
基因表达调控（regulation of gene expression or gene control）：对基因表达过程的调节即为基因表达调控。
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。
原核生物的基因表达调控虽然比真核生物简单，现已搞清楚了细菌的几个操纵子模型，如：乳糖操纵子和色氨酸操纵子。真核生物细胞的组织多样性以及基因结构比原核生物更加复杂，基因调控范围更大，真核生物基因表达调控网络机制很复杂。
1转录调控：转录水平调控是真核基因表达调控的重要环节。根据真核基因表达是否受环境影响可分为：发育调控和瞬时调控。其中发育调控是指真核生物为确保自身生长、发育、分化等对基因表达按“预定”和“有序”的程序进行的调控，是不可逆的过程；瞬时调控是指真核生物在内、外环境的刺激下所做出的适应性转录调控，是可逆过程
2转录后调控：基因转录后在mRNA加工、翻译等过程中的调节。
参与调控的蛋白，在真核细胞中，称为转录调控因子（transcription factors，TFs），而在原核细胞中，则常称为调节蛋白（regulatory protein）。每个调控蛋白的结合位点通常都有特定的模式，被称为模体（motif）。