基因表达与细胞功能调节
基因表达是指生物体内的某个或某些基因在外界环境(营养、温度等) 改变时或细胞内某些信号 (钙离子、cAMP等) 的影响下，选择性地与特定的RNA聚合酶(Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ型)结合并转录合成RNA，其中编码蛋白质的mRNA尚可转译出相应的多肽，从而使不同的细胞表现出专一的表型和/或功能的过程。
人单倍体细胞基因组DNA有3×109碱基对。在某特定条件下表达的基因至多不超过总DNA的7%。因此尽管多细胞生物中不同类型的细胞 （除哺乳动物的成熟红细胞外）都含有同样的DNA，它们在发育、生长、分化过程中却产生出表型和功能上的极大趋异性，其基础就在于基因表达上的差异。
在不同类型细胞中表达的基因可大致分为两大类：
❶机体内多种不同类型细胞所共同表达的基因。它们的表达产物在不同的细胞中具有同样的功能，大多在个体发生或系统发生中较为保守，常参与组成细胞内某种功能单位的结构，如构成核糖体的rRNA、5S RNA和编码核糖体蛋白质的基因、构成真核细胞核小体的组蛋白编码基因等。这些基因还通常是多拷贝的，以适应细胞生长或增殖的某个时期对大量表达产物的需要，如蛋白质合成旺盛的细胞中所大量表达的核糖体基因或细胞分裂前伴随DNA复制的大量组蛋白合成。与此相似的还包括主要的细胞骨架蛋白基因等。
❷专一表达的基因。这类基因是可表达基因总数中的绝大部分，通常是蛋白质的编码基因，是单拷贝或以基因簇存在。它们的调控机制比较复杂，表达产物不仅具有细胞专一性，还通常只在生长发育中的某特定瞬间出现，因此构成细胞表型和功能趋异性。这类蛋白质编码基因在细胞中既有如肌肉细胞中的肌球蛋白及浆细胞中的免疫球蛋白那样大量而又高度专一的表达，也有只在用微量示踪方法方能显示的某些受体、酶等的专一合成。
基因表达有组成性和适应（诱导）表达两种方式。在高度分化的高等真核生物体细胞中以组成表达为主。组成表达频率的控制与染色质结构(包括核小体相位及DNA双螺旋失去稳定结构等)有关，从而影响RNA聚合酶与调控区的结合。分化过程中细胞表型则常受DNA相关蛋白类型以及染色质中DNA组蛋白或非组蛋白成分的共价修饰情况改变的影响。在肝脏、内分泌腺组织中，某些基因转录的频率可受细胞外体液的或神经的信号所诱导，以激素诱导为例可以三种不同的方式影响基因表达：直接与细胞内染色质相关的受体作用（甲状腺激素）; 与胞质中的受体形成变构复合物进入胞核 （类固醇激素）；多肽类激素通过细胞膜上的受体作用，诱导第二信使分子的合成或释放，在细胞核中改变某些蛋白修饰酶的活性，直接或间接地影响基因表达。
真核基因表达的特点如下：
1. 组织专一性（特异性）:高度分化的各种组织中常表达不同的基因，即使是同一基因在不同的组织中都能表达，也多在量的方面表现出组织专一性。以肝和唾液腺组织中都能表达α淀粉酶为例，后者表达效率远高于前者，这是由于两种组织各自有其专一的启动基因和转录效率的调控机制，此外由于选择不同的转录起始点和多聚腺苷接尾点。从而两种组织的α淀粉酶不仅表达量不同，结构上也具有微细的差别。
2. 分化过程专一性（特异性）:免疫球蛋白 (Ig)分子是由轻、重各两条多肽链组成，在B淋巴细胞发育成熟的过程中，最早表达的是重链μ的mRNA，此时的前B细胞膜尚不具有任何Ig的标志。随着细胞表达κ轻链，细胞膜上出现了由μ和κ链组成的IgM标志，成为早期的B细胞。细胞进一步成熟通过基因重排和转录后加工，B细胞表面可带有特定重链和轻链结构的Ig标志，并最终成熟为具有分泌该专一Ig功能的浆细胞。
3. 发育阶段专一性（特异性）:血红蛋白在胚胎和成年时期由不同的珠蛋白链组成。胚胎时期血红蛋白F由α、γ各两条珠蛋白链组成。出生后的血红蛋白则由α和β各两条珠蛋白链组成。这种转变是由于珠蛋白γ基因表达在初生后被关闭，β基因开放所致。此外，如胚肝细胞表达甲胎蛋白而成年肝细胞则主要表达白蛋白为其特征等。
4. 多基因的协同表达：真核细胞功能极其复杂，每种功能的结构单位都由多种活性分子组成，如在真核基因调控中具有重要意义的染色质核小体结构是由H2A、H2B、H3、H4四种组蛋白各两个形成核心，再由双链DNA绕其外周13/4圈构成。在细胞分裂前DNA大量复制的S期中，组蛋白也大量合成。尽管组蛋白基因转录在细胞周期中各个时期都可进行，但在其转录效率、mRNA稳定性和组蛋白的转换率等因素控制下，组蛋白的合成是与DNA合成完全同步的。一旦DNA复制受抑制则组蛋白合成也停止。此外，蛋白质合成“工厂”的核糖体大小亚基中除RNA外就有数十种不同活性的蛋白质（多肽）参与，可以想象它们的协同表达是细胞中翻译蛋白质功能的基础。
在功能的表达方面，补体和凝血系统的级联反应，受体的活性亚基、结构亚基的合成、组装等都以基因的协同表达为基础。
真核基因的异常表达是指上述专一性或协调性的丧失从而导致多种功能失调或疾病发生。例如组成正常人血红蛋白α和β两条珠蛋白链的基因表达是平衡的，并以相同比例成对地参与构成具有正常生理功能的血红蛋白分子。当珠蛋白基因异常表达时，可表现为缺失某种珠蛋白链或出现胚胎型的珠蛋白从而导致地中海贫血病。此外，以大量合成单克隆Ig为特征的骨髓瘤细胞也系因基因缺失而只能表达单一类型重链所致。这种病人外周血中虽具有大量的Ig，但这些Ig是单克隆的，不具有多克隆Ig的正常生理功能。