Gene արտահայտությունը, թե ինչ է դա: սահմանումը,

Թե ինչ արտահայտություն է գեների. Որն է նրա դերը: Ինչպես է մեխանիզմը gene արտահայտվելու. Թե ինչ հեռանկարներ կան, որ այն բացվում մեր առջեւ,. Ինչպես է կարգավորումը gene արտահայտվելու է eukaryotes եւ prokaryotes. Ահա մի կարճ ցանկ հարցերի, որոնք պետք է ուղղված սույն հոդվածում.

ընդհանուր տեղեկություններ

Gene Expression - է գործընթացը անունը փոխանցումը գենետիկ տեղեկությունների ԴՆԹ միջոցով ՌՆԹ է սպիտակուցների եւ պոլիպեպտիդները. Եկեք մի փոքր շեղում պատկերացում: Որոնք են գեների. Այս գծային ԴՆԹ պոլիմերներ, որոնք կապված են երկար շղթայով: Օգտագործումը սպիտակուցային նրանք ձեւավորել քրոմատինի chromosome. Եթե մենք խոսում ենք մի մարդու, ապա մենք ունենք քառասունվեց: Նրանք գտնվում են մոտ 50 000-10 000 գեների եւ 3,1 մլրդ բազային զույգերով: Ինչպես են առաջնորդվում այստեղ. Երկարությունը բաժիններից, որոնց աշխատանքը կատարվում է, նշված է հազարավոր ու միլիոնավոր ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. Մեկ քրոմոսոմի պարունակում է մոտ 2000-5000 գեների. Մի փոքր - ինչ տարբեր տերմիններով `մոտ 130 մլն բազային զույգերով: Բայց սա միայն շատ կոպիտ նախահաշիվը, որը քիչ թե շատ ճիշտ է խոշոր sequences. Եթե դուք աշխատում է ավելի քան կարճ հեռավորությունների, ապա հարաբերակցությունը կխախտվի: Նաեւ այս հարկում կարող է ազդել այն մարմինը, որի վրա աշխատանքը իրականացվում նյութական.

Օգտվողի գեների

Նրանք ունեն առավել բազմազան երկարությունը: Այստեղ, օրինակ, globin - 1500 ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. A Dystrophin - որքան 2 մլն. Նրանց ԱՊՀ երկրների կարգավորիչ տարրեր կարող են ջնջվել է գենի համար զգալի հեռավորության վրա: Այսպես, globin նրանք են հեռավորության վրա 50 եւ 30 նուկլեոտիդների ի tysyach 5'- եւ 3'-ուղղությամբ, համապատասխանաբար. Ներկայությունը այդպիսի կազմակերպության զգալիորեն բարդացնում մեր սահմանների նրանց միջեւ: Բացի այդ, գեները պարունակում է զգալի քանակությամբ vysokopovtoryayuschihsya sequences ֆունկցիոնալ պարտականությունները, որոնք մենք դեռ չենք հասկացել:

Որպեսզի հասկանանք, թե իրենց կառուցվածքը կարելի է պատկերացնել, որ 46 քրոմոսոմները են առանձին հատորներով, որոնց տեղեկատվությունը պահվում: Նրանք խմբավորված են 23 զույգերի: Մեկը երկու տարրերի ժառանգել է ծնողի. «Text,« որը գտնվում է «ծավալները» բազմիցս "նորից կարդալ» հազարավոր սերունդների, որը բերում է բազմաթիվ սխալների եւ փոփոխությունների (այսպես կոչված մուտացիաներ): Եւ նրանք բոլորն ժառանգել են ժառանգ: Այժմ կա բավականաչափ տեսական տեղեկատվություն սկսում է զբաղվել նրանով, որ մի գեն արտահայտությունը արտահայտվում: Սա փաստ է, որ հիմնական թեման սույն հոդվածի.

Տեսությունը Operon

Այն հիմնված է գենետիկական ուսումնասիրությունների, β-galactosidase զորակոչի, որոնք մասնակցել են hydrolytic հերձում մասին կաթնաշաքար: Այն ձեւակերպվել է Ժակ Monod եւ Ֆրանսուա Zhakobom: Այս տեսությունը բացատրում է այն մեխանիզմը, վերահսկելու է սպիտակուցների սինթեզի մեջ prokaryotes: Նաեւ կարեւոր դեր են խաղում եւ տառադարձությամբ. Տեսությունը այն է, որ գեները սպիտակուցներ, որոնք գործառութային սերտորեն կապված է metabolic գործընթացների, հաճախ խմբավորված են միասին: Նրանք ստեղծել կառուցվածքային ստորաբաժանումներ կոչվող operons: Նրանց կարեւոր է, որ բոլոր գեները, որոնք դրա մի մասը, որն արտահայտվել է Ունիսոնի. Այլ կերպ ասած, նրանք կարող են արտագրել, կամ նրանցից ոչ մեկը չի կարող լինել "կարդալ": Նման դեպքերում, որ Operon է ակտիվ կամ պասիվ: գեն արտահայտությունը մակարդակը կարող է փոխվել միայն այն դեպքում, եթե կա մի շարք առանձին տարրերի:

Զորակոչի սպիտակուցի սինթեզի

Եկեք պատկերացնենք, որ մենք ունենք մի բջիջը, որը իր աճի, որպես աղբյուր ածխածնի օգտագործման գլյուկոզի. Եթե այն փոխվել է disaccharide կաթնաշաքար, մի քանի րոպե, դուք կարող եք լինել ապահով, որ այն հարմարեցված պայմաններում, որոնք փոխվել են: Որ կա բացատրությունը, որ բջջային կարող է գործել երկու աղբյուրները աճի, բայց նրանցից մեկը շատ ավելի հարմար: Հետեւաբար, կա «տեսարան» է քիմիական բաղադրություն fabricable: Բայց եթե այն կորցրել է եւ փոխարինվում է հայտնվում կաթնաշաքար, պատասխանատու ՌՆԹ պոլիմերազայի ակտիվացված է եւ սկսում է գործադրել իր ազդեցությունը արտադրության ցանկալի սպիտակուցային. Դա ավելի շատ տեսությունը, բայց հիմա եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչպես է փաստացի գենը արտահայտությունը տեղի է ունենում: Սա շատ հետաքրքիր:

Կազմակերպումը քրոմատինի

Նյութեր սույն կետի մի մոդել տարբերակված բջիջների մի multicellular օրգանիզմի: Միջուկներ քրոմատինի stacked այնպես, որ միայն մի փոքր տառադարձությունը գենոմի հասանելի է (մոտ 1%): Բայց, չնայած դրան, շնորհիվ բջջային բազմազանությունը եւ բարդությունը տեղի ունեցող գործընթացներին նրանց մեջ մենք կարող ենք ազդել նրանց: Ներկայումս, որովհետեւ անձի, այն հասանելի է նման ազդեցության կազմակերպման վերաբերյալ քրոմատինի:

1. Փոխելով շարք կառուցվածքային գեների.
2. Արդյունավետ ներդաշնակել տարբեր մասերը օրենսգրքի:
3. Վերակառուցել գեները են քրոմոսոմների:
4. Փոփոխություններ կատարել եւ սինթեզված պոլիպեպտիդ շղթաներ:

Սակայն, արդյունավետ արտահայտությունը թիրախային գենի հասնել խիստ հավատարմությունը տեխնոլոգիայով. Անկախ նրանից, թե ինչ աշխատանք է տարվում, նույնիսկ եթե այդ փորձը շարունակվում է մի փոքրիկ վիրուսի. Հիմնական բան է մնում են ծրագրում կողմից կազմված միջամտության:

Փոխելով շարք գեների

Թե ինչպես կարելի է իրականացվել: Եկեք պատկերացնենք, որ մենք շահագրգռված ենք, որ ուժի վրա gene արտահայտվելու. Որպես նախատիպ մենք վերցրել նյութական eukaryote: Նա ունի բարձր ճկունություն, մենք կարող ենք, հետեւաբար, կատարել հետեւյալ փոփոխությունները.

1. Քանակի ավելացման գեների. Այն օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ դա անհրաժեշտ է, որ մարմինը աճել է սինթեզը կոնկրետ արտադրանքի. Այդպիսի վիճակում են amplified շատ օգտակար տարրեր մարդկային գենոմի (օրինակ, rRNA, tRNA, histones, եւ այլն): Այդպիսի կայքերը կարող են ունենալ տանդեմը ներսում chromosomes, եւ նույնիսկ դուրս նրանց չափով, 100 հազարից մինչեւ 1 մլն բազային զույգերով: Եկեք նայենք մի գործնական կիրառման. Հետաքրքրությունը մեզ համար այն է, որ metallothionein գենը: Նրա սպիտակուցը արտադրանքը կարող է կապել ծանր մետաղներ, ինչպիսիք են ցինկի, կադմիումի, սնդիկի եւ պղնձի եւ, համապատասխանաբար, պետք է պաշտպանել օրգանիզմը շարունակում է թունավորել նրանց. Նրա ակտիվացումը կարող է օգտակար լինել մարդկանց, ովքեր աշխատում են վտանգավոր պայմաններում: Եթե անձը կա ավելացել կոնցենտրացիան ծանր մետաղների նախկինում նշել է, որ գենի ակտիվացումը տեղի է ունենում դանդաղ ինքնաբերաբար.
2. Նվազեցնել շարք գեների. Այն հազվադեպ է օգտագործվում եղանակը կարգավորման: Բայց այստեղ էլ կան օրինակներ: Մեկը առավել հայտնի է, դա կարմիր արյան բջիջները: Երբ նրանք հասուն, միջուկը տապալվի եւ կրողն կորցնում է իր գենոտիպը: Նման գործընթացը հասունացման եւ փորձարկված լիմֆոցիտների եւ պլազմային բջիջների, տարբեր clones, որոնք սինթեզվում secreted ձեւերը immunoglobulins:

գեն վերադաշնակումը

Նաեւ կարեւոր է, որ հնարավորություն շարժվում եւ համատեղելով նյութը, որի հետ նա ի վիճակի է տառադարձությամբ եւ վերարտադրությունը. Այս գործընթացը կոչվում է գենետիկ Recombination: Է, թե ինչ մեխանիզմներ է դա հնարավոր: Եկեք համարում է այս հարցի պատասխանը վրա antibody օրինակով: Նրանք են ստեղծվում B-լիմֆոցիտների, որը պատկանում է ինչ-որ կոնկրետ clone. Իսկ հետ շփման դեպքում մարմնի ՀԱԿԱԾԻՆ որի antibody լրացնում հետ ակտիվ կայքը հավելվածի տեղի է ունենում հետագա տարածումը բջիջների. Ինչու է այն, որ մարդկային մարմինը ունի հնարավորություն ստեղծելու մի շարք սպիտակուցներ. Այս հրապարակումը հնարավոր է recombination եւ սոմատիկ մուտացիաների. Բայց դա կարող է լինել մի արդյունք տեխնածին փոփոխությունների ԴՆԹ կառուցվածքի:

փոփոխություն RNA

Gene Expression - այն գործընթացն է, որի զգալի դեր է խաղում ribonucleic թթու. Եթե հաշվի առնենք, որ mRNA համար անհրաժեշտ է նշել, որ այն բանից հետո արտագրելը առաջնային կառուցվածքը կարող է տարբեր լինել: Հաջորդականությունը նուկլեոտիդների է գեների է նույնը: Բայց տարբեր հյուսվածքներում mRNA կարող է հայտնվել փոխարինումներ, զետեղումները, կամ պարզապես կորուստը տեղի կունենա զույգերի. Որպես օրինակ է բնության, կարող է հանգեցնել apoprotein B, գեներացվել է բջիջների փոքր աղիքներ եւ լյարդի. Ինչ է խմբագրում է տարբերությունը. Որ տարբերակը արտադրվում է աղիքներ, ունի 2152 amino թթուներ. Մինչդեռ լյարդի բովանդակության Մեսսենջեր հպարտանում 4563 մնացորդների! Եւ չնայած այս տարբերության, մենք ունենք այն, apoprotein B.

Փոփոխություններ mRNA կայունության

Մենք գրեթե եկել են այն եզրակացության, որ դա հնարավոր է անել սպիտակուցների եւ պոլիպեպտիդները. Բայց եկեք դիմակայել դա դեռ նայում, թե ինչպես կարելի է ֆիքսված mRNA կայունության. Որպեսզի դա անել, ի սկզբանե այն պետք է դուրս գալ կորիզ եւ դուրս գալ է cytoplasm: Սա իրականացվում միջոցով գոյություն ունեցող pores. Մի մեծ թվով mRNA է կառչել է nucleases: Նրանք, որ խուսափել այդ ճակատագրից, կազմակերպել բարդույթներ հետ սպիտակուցներ: Կյանքի Eukaryotic mRNA տատանվում է ավելի լայն տիրույթում (մինչեւ մի քանի օր): Եթե կայունացնել mRNA, ապա մի ֆիքսված փոխարժեքի փոփոխությունները կարող են լինել նկատել, որ աճել է շարք նոր ձեւավորված սպիտակուցային արտադրանքը. գեն արտահայտությունը մակարդակը այս դեպքում չի փոխել, բայց, ավելի կարեւոր է, որ մարմինը կգործի ավելի արդյունավետ: Օգտագործելով մոլեկուլյար կենսաբանության տեխնիկան, վերջնական արտադրանքը կարող է կոդավորված, որը պետք է զգալի ողջ կյանքի ընթացքում: Այսպես, օրինակ, հնարավոր է ստեղծել բետա-globin գործող մոտ տասը ժամ (սա շատ դրա համար):

գործընթացը արագությունը

Որը համարվում է ընդհանուր գենը արտահայտվելու համակարգի. Այժմ մնում է միայն լրացնել առկա տեղեկատվություն, գիտելիքները, թե ինչպես արագ գործընթացների, ինչպես նաեւ երկար չտեւեց սպիտակուցներ. Եկեք ասում են, որ վերահսկողությունը gene արտահայտվելու կանցկացնի: Հարկ է նշել, որ ազդեցություն փոխարժեքով չի համարվում հիմնական մեթոդը կարգավորման բազմազանության եւ քանակի սպիտակուցային արտադրանքի. Թեեւ նրա փոփոխությունը, որպեսզի հասնել այս նպատակին դեռեւս օգտագործվում. Որպես օրինակ սինթեզ է սպիտակուցային արտադրանքի reticulocytes: Hematopoietic բջջային տարբերակումը մակարդակի վրա զրկված միջուկի (եւ հետեւաբար ԴՆԹ): Մակարդակների gene արտահայտվելու կարգավորման ընդհանուր առմամբ կառուցվել կախված են ինչ - որ տեսակի կապի հնարավորությունների ակտիվորեն ազդել ընթացիկ գործընթացները:

Տեւողությունն

Երբ սպիտակուցը է սինթեզվում, այդ ժամանակ, որը նա կարող է ապրել կախված է պրոտեազների: Չի կարելի է անվանել այնպես, ինչպես հնարավոր է, քանի որ այս դեպքում տատանվում է մի քանի ժամ է մի քանի տարիների ընթացքում: proteolysis արագությունը տատանվում լայնորեն, կախված, թե ինչ բջջային է դա: Էնզիմները, որոնք կարող կատալիզատորի դեր գործընթացները հակված է արագ «օգտագործվում»: Այս պատճառով է, որ նրանք նույնպես ստեղծվել է մարմնի մեծ քանակությամբ. Նաեւ սպիտակուցային կյանքի կարող է ազդել ֆիզիոլոգիական վիճակը մարմնի. Բացի այդ, եթե թերի արտադրանքը ստեղծվել է, այն կարող է շատ արագ վերացվել է պաշտպանիչ համակարգը: Այսպիսով, մենք կարող ենք վստահաբար ասել, որ միակ բանը, որ մենք կարող ենք ասել, - սա է այն չափանիշը կյանքի ձեռք բերված լաբորատորիայում:

եզրափակում

Այս տարածքը շատ խոստումնալից. Օրինակ, արտահայտությունը օտարերկրյա գեների կարող է օգնել բուժել ժառանգական հիվանդություններ, եւ վերացնել բացասական մուտացիա: Չնայած ներկայությամբ գիտելիքներ թեմայի վերաբերյալ, մենք կարող ենք վստահ ասել, որ մարդկությունը դեռ միայն հենց սկզբից: Գենային ինժեներիան միայն վերջերս իմացա, որպեսզի հատկացնել անհրաժեշտ մասերը ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. 20 տարի առաջ կար մեկը ամենամեծ իրադարձությունների այս գիտության էր ստեղծվել Dolly ոչխարները: Այժմ, հետազոտությունը անցկացվում է մարդու էմբրիոնների. Մենք կարող ենք վստահաբար ասել, որ մենք շեմին ապագայում, որտեղ չկան հիվանդությունների եւ ֆիզիոլոգիական հյուծում. Բայց մինչ մենք գտնում ենք այնտեղ, որ դուք պետք է շատ լավ է աշխատում եք ի նպաստ բարգավաճման: