生物的基因特異性表達和RNA聚合酶的關係？

是因為有超級多種類的RNA聚合酶，各自特異性轉錄一種或幾種基因，通過控制RNA聚合酶的存在進而特異性表達；還是RNA聚合酶種類極少，都識別一段所有基因都共有的一段序列，但是是通過不同蛋白結合阻遏不同基因，通過調節蛋白與基因的結合控制基因表達？

RNA聚合酶的特異性是基因表達特異性的一環；

不知道是否瞭解乳糖操縱子：喵大俠：論述乳糖操縱子的調控模型。？

在轉錄水平依次有這麼幾個環節調控基因轉錄的起始：

DNA是否被蛋白質封閉；
啟動子是否完整支持各種蛋白質反式調控元件的結合；
各種轉錄因子能否結合到啟動子附近並形成複合體；
RNA聚合酶能否結合到DNA上（不管是GCATbox還是被轉錄因子招募）；
DNA雙鏈能否打開，在什麼地方打開；

大概就是這樣，有不一樣的RNA聚合酶，比如在大腸桿菌裡面就有好幾種（主要是sigma因子不同）https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21639785；

然後具體的就要深入瞭解了……

基因特異性表達主要是由於不同組織或細胞中，各轉錄因子的表達量是不同的，其結合的調控序列而因此激活或者抑制，導致基因表達量差異顯著。RNA聚合酶在各組織細胞間，一般都是組成性表達吧，和其關係並不是很大。

基因表達分為轉錄和翻譯，轉錄是合成RNA，DNA雙鏈先打開，由RNA聚合酶牽引核酸以DNA一條鏈為模板合成RNA。所以基因只要表達就需要RNA聚合酶。基因表達受到特定基因調控，它們合成各種調控因子，引導RNA聚合酶與不同基因啟動結合，合或不同RNA。

我們就說說真核生物吧。真核生物，從酵母到動物到人，所有細胞內都有四種RNA聚合酶（植物還多兩種）：

RNA 聚合酶 I：主要負責合成核糖體RNA，是四種聚合酶中產量最大，效率最高的酶，然而合成的RNA只有三種 18S, 28S 和5.8S 核糖體RNA。

RNA聚合酶 II：可以說是最笨最被動的RNA聚合酶，但是因為這樣這個聚合酶也是特異性最強的。其特異性是通過輔因子識別promotor區域和enhancer區域的特異性序列實現的。RNA聚合酶II主要合成所有的信使RNA，因此也是所有聚合酶裡面調控最精密的。除了信使RNA，聚合酶II也負責轉錄snRNA和miRNA

RNA聚合酶III：負責轉錄tRNA和5S核糖體rRNA。這個聚合酶有個有趣的特性，就是不需要額外的promotor。

還有一個RNA聚合酶存在於線粒體內，負責從線粒體基因組轉錄RNA

回到題主的問題，基因表達的調控是非常複雜的，是通過RNA生命週期的每一個環節調控的。主要的環節包括轉錄，修飾，運輸，降解。然後翻譯過程也是精密調控的，很多調控的細節現在我們已經非常瞭解，還有很多在慢慢浮現出來。題主有興趣的話可以就具體的環節具體提問

特異性和RNA聚合酶的種類沒什麼關係，因為RNA聚合酶種類比較保守，和聚合酶與DNA的promoter區域結合有關。基因的表達指的是DNA被轉錄成mRNA，從而被翻譯成氨基酸的過程，影響轉錄特異性即為什麼有的基因轉錄多有的基因轉錄少的關鍵有二，一是轉錄因子的調控，二是DNA可接近程度，這就取決於DNA或者說核小體的鬆散程度，涉及表觀遺傳學。

目前研究體現出來的是多層面的基因表達調控:包括DNA，RNA，蛋白，小分子等。

RNA聚合酶是工具酶，是催化轉錄翻譯等過程的工具，具體參與調控的是產物。多重酶參與不同的產物合成途徑，具體種類應該是有一個大概的範圍的。

但是模板物又受到不同信號的調整，產物又經過不同的剪接，重組等，就體現為多樣化的表型。

以原核生物為例，RNA聚合酶有3種，分別是轉錄rRNA的RNA pol I，轉錄mRNA的 RNA pol II，和轉錄tRNA的RNA pol III。這三個聚合酶都是大的分子基團。其中RNA pol I 將rDNA（核糖體DNA）轉錄為pre-rRNA，然後經過剪切加工成28S、18S和5.8S RNA，構成核糖體的大小亞基，參與mRNA翻譯成蛋白質的過成。RNA pol II主要將cDNA轉錄為mRNA，作為蛋白質翻譯的模版。而RNA

pol III轉錄tRNA負責氨基酸的轉運，參與蛋白質合成。因此，3種RNA聚合酶都參與到基因表達過程中，任何一種RNA聚合酶功能的缺失都將阻遏基因的表達。

RNA聚合酶最主要還是識別一些特定的序列，比如TATA box。不同生物的RNA聚合酶不太一樣，但是同種生物的RNA聚合酶種類很少，至少目前真核生物主要就發現3種。

好吧，回答一次這種提問。

用另一種接近科普但又不止於科普的方式解答一次。

注意的是，本人專業只是計算機和電子。

首先我判斷題主的生物學知識掌握水平還在高中階段，所以先給出的最直接的回答是，題文中的猜測基本上都不對，而且這種猜測對題主後面深入學習生物基因會有阻礙。

也就是，我可能需要提點一下題主：

解決問題固然重要，但帶著不正確的理解方式去解決問題，只會顧此失彼。

所以這裡希望題主嘗試性地去理解一下下面的回答。

這裡我們先試著不同的方式理解下面兩個知識關係：

一、基因的表達生物性狀

二、基因的表達基因表達的調控

對於一：

A、從產物的角度來看，基因的表達過程雖然是複雜的，但就結果而言，不考慮基因表達過程的脆弱性，我們可以下這樣一個結論，基因的表達是單一的。通常有限種類的基因片段，與其對應翻譯轉錄或合成出來的蛋白的關係，一定是一對一的。如何理解這個"一對一"，可以試著理解另一個知識，即任何開放的環境，熵都是減的，朝著無序性進行，所以適合基因表達的環境一定是封閉的，所以要產生特定的產物，則必須具備高度的完備性，所以「不排除基因表達的過程具有一定魯棒性(即一定的容錯性)，但就結果而言，特定的基因決定特定的產物，這就是一對一」。

(註：不用勉強理解什麼是開放的環境，什麼是封閉的環境，因為這是相對的)

B、生物性狀是一個抽象的過程產物，這裡可以拓展出去說，當你觀察一個現象，並給出你的描述(抽象)時，包括屬性、特點，性狀也自然而然得到「有限的定義」。理解抽象這一點很重要，也就是說，生物性狀在人的角度而言往往會在理解上出現偏頗，使得要麼基因一定程度上沒有太大關聯，要麼突然也有了「一對一」的關係。這是理解的問題，當然，更重要的事生物學框架的問題。在生物學上，找到正確的關聯性很重要，現實中，學生往往，或者更多地，會在思考中不自覺地減少「複雜性」，從而幫助自己思考，短期可能有益，但對長期學習而言，這很容易讓自己走很長的彎路。同樣，還需要嘗試理解這個「有限性」，最常見的觀察就是「天下烏鴉一般黑」這種，這也是理解和關聯性上偏頗的問題。

之所以我需要在基因層次的問題上提到生物性狀的問題，並給出一些解答，便是前面最開始的地方提到的：題主作了理解方式上錯誤的猜測。所以我嘗試著讓題主理解：

基因的表達和生物性狀的關聯性往往並不強，既因為在建立生物學框架中對不同的知識需要不同的理解，也因為思考上需要我們在對應降低「複雜性」這一慣性時做出反抗。用一句話說，即，儘管基因的表達最終產生了生物性狀，但它們依舊不是同一個層面上的生產和產物的關係，為幫助理解和記憶，可以記住這個知識：因為基因的表達到生物性狀的表現，是一個複雜的過程，所以從人的角度，從任何學習生物學的人的角度，不論專業與否，它們缺乏「統一而具備決定性的關係」。而這對應到基因的表達和基因表達的調控這一問題上，也是一樣的。

對於二：

A、基因的表達對題主來說高中的生物學應該足夠幫助理解。從表達所需要的要素、工具，到表達的過程，高中的生物書在一定程度上是足夠嚴謹的。之所以說是「一定程度」的原因在於，其實在我讀高中學習生物的時候就發現，細胞膜內的環境或者細胞核內的環境要滿足各種酶的生物活性，以適應其正常工作，不斷翻譯轉錄各種基因，表達合成出各種蛋白，這是如此苛刻，然而現實告訴我們，大自然做到了，那麼到底是怎麼做到的？我們其實一概不知，或者說現階段的生物書並沒有告訴我們。所以我們是在還沒有了解各種」基因表達所必需的機制」下學習了基因表達的大概過程。儘管前面我幫助你斷定生物基因和產物是一對一關係，特定的基因表達產生特定產物，但這也是我的一種抽象，推開來說，生物書對基因的表達的一定程度上嚴謹的描述，也是一種抽象。種種這些抽象是為了什麼呢？答案只有一個，即是幫助你搭建一個科學的生物學體系。在這個體系裏，你需要給自己足夠的思考，注意觀察，也注意分層次或不同層面地去理解生物學中不同生物知識，有限地嘗試給出自己的抽象，最後一一驗證你和你學過的那些抽象。

B、好了，終於到基因的調控了，這裡是最終給題主的答案，前面說多了其實都是鋪墊，以及給題主的提點和幫助。正如前面提前給出的回答，基因的表達到生物性狀是一個複雜的過程，兩者間關聯性在理解上往往並不大，在這裡，基因表達的調控到基因的表達也一樣是一個複雜的過程，兩者間關聯性在理解上往往也並不大。要在這個層面上建立一個理解了這段話的生物學知識框架，需要明白一個常識，即，任何功能性(這裡省略了對象指代，也可以理解為官能，下同)的有限作用都基於其他功能性發揮了有效的有限作用之上，用普通話說，即巨人都是站在其他巨人的肩膀上。所以關於基因表達的調控，答案容易理解，即多層次且複雜的調控來自於不同的物質條件，其中包括基因本身、其他相關基因、DNA、RNA、其各種產物，和膜內或核內環境的各種小分子。調控的這一行為根據不同的物質而方式不同，影響也不同，但不管各種調控物或何種方式，從生物熵的角度而言，確保熵增(有序性)的條件，重要的在於各種機制之間是否正常激活各種參與到基因表達的聚合酶的活性，並提供其正常發揮有效且有限作用時所需的各種物質，普通話說，即如何保證工具發揮功能性。

關於特異性，我只提一點，正確理解上面的解答，基本可以理解特異性其實無需考慮。這是功能性的一種。

總的來說，題主所學的生物基本只解答了「聚合酶發揮作用時需要的某些條件，轉錄翻譯的過程，以及結果和產物」，無他。所以在這裡，我需要重複提及，題主的猜測或理解方式上，被限制性地侷限於生物學的描述方法中，如使用「工具」這類話語的描述，當然我也知道這很難避免，但思考時不能去習慣依照這種模式，除非照本宣科。

另外提點一下，如何理解聚合酶和基因的表達之間的關係，其實還是前面一樣的，一是複雜的過程，二是關聯性在理解上往往並不強。如果題主不能理解我這種關係描述方式，請重點理解我上面其他知識部分的解答。

題外說一句，一直覺得知乎有些過度，回答關於轉基因的問題，結果也能推給我這麼多關於生物學的東西。。