Gene ifadə - bu nədir? müəyyən

ifadəsi nədir gen? onun rolu nədir? Necə gen ifadə mexanizmi edir? Bu qarşımızda açılır perspektivləri hansılardır? eukaryotes və Prokaryotes gen ifadə tənzimlənməsi necə? Bu məqalədə olunacaq suallar qısa siyahısı.

ümumi məlumat

Gene İfadə - zülal və polypeptides üçün RNT vasitəsilə DNT genetik məlumat prosesi adı transfer edir. Bir kiçik ekskurs anlaşma edək. gen hansılardır? uzun zəncir ilə bağlıdır Bu xətti DNA polimerlər. protein istifadə onlar Xromatin xromosom təşkil edir. biz bir adam haqqında danışmaq, onda biz qırx altı var. Onlar 50 000-10 000 gen və 3.1 milyard baza cüt haqqında yerləşir. Necə burada doğru? işlər görülür olan bölmələr uzunluğu, nukleotidlərin minlərlə və milyonlarla göstərilir. One xromosom haqqında 2000-5000 gen var. 130 milyon baza cüt - bir qədər fərqli baxımından. Amma bu daha az və ya doğru böyük ardıcıllığı üçün yalnız bir çox kobud smeta edir. Qısa məsafələrdə iş varsa, nisbət pozulub olunacaq. Ayrıca, bu mərtəbədə iş material həyata keçirilir olan bədən təsir göstərə bilər.

gen haqqında

Onlar ən müxtəlif uzunluğu var. Burada, məsələn, globin - 1500 nucleotides edir. A dystrophin - qədər 2 milyon kimi! Onların cis tənzimləyici elementləri bir xeyli məsafə üçün gen olan silinə bilər. Belə ki, globin onlar müvafiq olaraq, tysyach 50 və 30 nükleotidlerin 5'- və 3'-istiqamətdə bir məsafə var. Belə bir təşkilatın olması əhəmiyyətli dərəcədə onların arasında sərhədləri bizim müəyyən çətinləşdirir. Həmçinin, gen vysokopovtoryayuschihsya əhəmiyyətli miqdarda biz hələ aydın deyil ki, funksional vəzifələri ardıcıllığı ehtiva edir.

onların strukturu anlamaq üçün bir 46 xromosom məlumat saxlanılır olan ayrı-ayrı həcmi var ki, təsəvvür edə bilərsiniz. Onlar 23 cüt qruplaşdırılıb. iki elementlərindən biri bir valideyn miras olunur. səhvlər və dəyişikliklər (adlanan mutasiyalar) bir çox gətirir "həcmi" dəfələrlə nəsillər minlərlə "yenidən oxumaq" deyil "Text". Onlar bütün nəslini miras olunur. İndi gen ifadə büruzə faktı ilə məşğul başlamaq üçün kifayət qədər nəzəri məlumat yoxdur. Bu fakt bu maddənin əsas mövzu deyil.

operon nəzəriyyəsi

Bu laktoza hidrolitik parçalanma iştirak genetik tədqiqatlar, β-Galactosidase induksiya əsaslanır. Bu Jacques Monod və Fransua Zhakobom tərəfindən tərtib edilmişdir. Bu nəzəriyyə Prokaryotes zülalların sintezini nəzarət mexanizmi izah edir. Həmçinin mühüm rol və transkripsiyası oynayır. nəzəriyyə gen funksional yaxından metabolik prosesləri ilə bağlı zülal var ki, tez-tez birlikdə qruplaşdırılır. Onlar operons adlı struktur bölmələri yaradır. Onların əhəmiyyəti bir hissəsi olan bütün genlər, ağızdan ifadə edir. Başqa sözlə, onlar transcribed bilər, və ya onların heç biri "oxumaq" ola bilər. Belə hallarda, operon aktiv və ya passiv. gen ifadə səviyyəsi fərdi elementləri bir sıra var yalnız dəyişdirilə bilər.

zülal sintezinin modulu

biz karbon istifadə qlükoza mənbəyi kimi artım bir hüceyrə olan var ki, təsəvvür edək. Bu disaccharide laktoza dəyişib varsa, bir neçə dəqiqə onu dəyişib şərtlərinə adaptasiya ki, təhlükəsiz ola bilər. bir izahat var ki hüceyrə artım həm mənbələri fəaliyyət, lakin onlardan biri daha uyğun. Buna görə də, bir kimyəvi mürəkkəb fabricable üçün "mənzərə" var. Bu itirilmiş və görünür laktoza ilə əvəz əgər Lakin, məsul RNT polimeraza aktiv və istədiyiniz zülal istehsalı üzrə öz təsirini göstərməyə başlayır. Bu nəzəriyyə daha çox, lakin indi faktiki gen ifadə baş necə haqqında danışmaq edək. Bu, çox maraqlı edir.

Xromatin təşkili

Bu bəndin Material bir çoxhüceyrəli orqanizmin fərqli hüceyrələrinin bir model. nuclei genomu yalnız kiçik bir transkripsiyası mövcud (1%) ki, dizilir Xromatin. Amma buna baxmayaraq, thanks biz onlara təsir edə bilər, onların baş verən proseslərin müxtəlifliyi və mürəkkəbliyi hüceyrə. Hal-hazırda, şəxs üçün Xromatin təşkili belə bir təsiri mövcuddur:

1. struktur gen sayının dəyişdirilməsi.
2. Səmərəli kodu müxtəlif kopya.
3. xromosomların ilə gen yenidən.
4. dəyişikliklər və sintez polipeptid zəncirlər olun.

Lakin, hədəf gen səmərəli ifadə ciddi riayət texnologiyası vasitəsilə əldə edilir. Nə olursa olsun iş təcrübə bir az virus gedir, hətta, edilir. Əsas odur ki, - müdaxiləsi ilə tərtib plan qalmaq üçün.

genlərin sayı dəyişdirilməsi

Bu necə həyata keçirilə bilər? Bizə gen ifadə təsir maraqlı olduğunu təsəvvür edək. bir prototip olaraq material eukariotik etdi. O, biz buna görə də aşağıdakı dəyişikliklər yüksək plastiklik edə bilərsiniz etdi:

1. gen sayının artırılması. Bu bədən xüsusi bir məhsul sintezini artıb zəruri hallarda istifadə olunur. Belə bir vəziyyətdə insan genomu çox faydalı elementləri (məsələn, rRNA, tRNA, histones və s) amplified olunur. Belə sites xromosomların ərzində tandem var və hətta 1 milyon baza cüt 100 min məbləğində onlara kənara bilər. Bir praktiki tətbiqi baxaq. bizə maraq metallothionein gen var. Onun protein məhsul onları zəhərlənmə olan orqan qorumaq üçün, müvafiq olaraq, sink, kadmium, civə və mis kimi ağır metalların məcburidir bilər. Onun aktivasiya təhlükəli şəraitdə işləmək insanlara faydalı ola bilər. bir adam ağır metalların artması konsentrasiyası əvvəl orada qeyd varsa, gen aktivasiya yavaş-yavaş avtomatik baş verir.
2. genlərin sayı azaldır. Bu nadir hallarda tənzimləmə metodu istifadə olunur. Amma burada çox nümunələr var. Ən məşhur biri - bu qırmızı qan hüceyrələri var. Onlar yetkin zaman əsas dağılır və daşıyıcı onun genomu itirir. püxtəlik və test lenfosit və plazma hüceyrələrinin Belə bir prosesi sintez edilmişdir müxtəlif clones immunoglobulins formaları ifraz.

gen yenidən

Həmçinin vacib hərəkət və bu transkripsiyası və təkrarçılığın qadir olan maddi birləşdirən imkanıdır. Bu proses genetik rekombinasiya adlanır. nə mexanizmləri By mümkün mü? nin antikor timsalında bu suala cavab nəzərdən keçirək. Onlar xüsusi klon bir növ aid B-limfositlərin tərəfindən yaradılmışdır. olan əlavə fəal site hüceyrələrinin sonrakı yayılması ilə baş və antigen orqanı ilə əlaqə halında antikor tamamlayıcı edir. Niyə insan bədən zülal bir sıra yaratmaq imkanı var ki? Bu rekombinasiya və mümkün edilir somatik mutasiyalar. Amma DNT strukturu süni dəyişikliklər nəticəsində ola bilər.

dəyişiklik RNT

Gene İfadə - əhəmiyyətli rol ribonucleic turşusu oynayır olan prosesdir. Nəzərə alsaq mRNA transkripsiyası əsas strukturu dəyişə bilər sonra qeyd etmək lazımdır. eyni gen nukleotidlərin ardıcıllığı. Lakin müxtəlif toxumalarda mRNA Əvəzedicilərimiz, insertions görünür, və ya sadəcə zərər cüt baş verəcək. kiçik bağırsaq və qaraciyər hüceyrələri əmələ apoprotein B, çıxara bilər təbiətdən nümunə kimi. Nə fərq redaktə olunur? bağırsaq tərəfindən istehsal versiyası 2152 amin turşuları var. qaraciyər məzmun Halbuki version 4563 qalıqlar malikdir! Bu fərq baxmayaraq, biz B. apoprotein dəqiq var

mRNA sabitlik dəyişikliklər

Biz demək olar ki, zülalların və polypeptides etmək mümkün idi qənaətə gəlmişəm. Amma bu hələ müəyyən edilə bilər necə mRNA sabitlik baxmaq üzləşirlər. Bunu etmək üçün, əvvəlcə nüvə tərk cytoplasm çıxmaq lazımdır. Bu mövcud məsamələri vasitəsilə həyata keçirilir. mRNA sayda nucleases ilə cleaved olunur. bu taleyi xilas ki, o, zülallar ilə komplekslərinin təşkil edir. ökaryotik mRNA Lifetime geniş üzərində (bir neçə gün) dəyişir. mRNA sabitləşdirmək, onda sabit dərəcəsi sayının artması yeni protein məhsul formalaşır ki, müşahidə edilə bilər. Bu halda gen ifadə səviyyəsi daha önəmlisi, bədən daha səmərəli fəaliyyət göstərəcək, dəyişdirmək, lakin deyil. molekulyar biologiya üsulları istifadə edərək, son məhsulun əhəmiyyətli ömür boyu olacaq, kodlu bilər. Belə ki, məsələn, mümkün (bu onun üçün çox deyil) on saat fəaliyyət göstərən bir β-globin yaratmaq.

proses sürətli

Bu ümumi gen ifadə sistemində hesab olunur. İndi mövcud məlumatlar necə sürətli proseslərin bilik, eləcə də uzun ömürlü zülal əlavə yalnız qalır. nin gen ifadə nəzarət keçirəcək deyirlər. Bu dərəcəsi təsir tənzimlənməsi müxtəliflik və protein məhsulun miqdarı əsas metodu hesab edir ki, qeyd etmək lazımdır. Baxmayaraq ki, bu məqsədə nail olmaq üçün öz dəyişiklik hələ istifadə olunur. Buna misal olaraq retikulositlər istehal bir protein məhsulun sintezi. (Və beləliklə DNA) nüvə məhrum səviyyəsində qanyaradıcı mobil fərqləndirmə. ümumiyyətlə gen ifadə tənzimlənməsi səviyyəsi fəal davam edən proseslərə təsir keçid imkanları bir növ asılı olaraq inşa edilir.

müddəti

bir protein sintez zaman, o yaşayacaq zamanı vaxt protease asılıdır. Bu halda bir neçə il üçün bir neçə saat arasında dəyişir, çünki dəqiq mümkün kimi adlandırmaq olmaz. proteolysis sürət nə mobil asılı olaraq geniş dəyişir. prosesləri sürətləndirə bilər fermentlər tez "istifadə". edirlər Çünki bu, onlar da böyük miqdarda orqanı tərəfindən yaradılmışdır. Həmçinin zülal ömür bədənin fizioloji vəziyyətini təsir göstərə bilər. qüsurlu məhsul yaradılmışdır varsa da, tez qoruyucu sistemi ləğv olunacaq. bu laboratoriyada əldə edilən standart boyu deyil - Belə ki, biz inamla deyə bilər ki, yalnız bir şey demək olar ki.

nəticə

Bu sahə çox perspektivlidir. Məsələn, xarici gen ifadə irsi xəstəlikləri müalicə etmək üçün yardım və mənfi mutasiya aradan qaldırmaq olar. Mövzu ilə əlaqədar geniş bilik olmasına baxmayaraq, biz inamla ki insanlıq yalnız çox əvvəlində hələ demək olar. Genetik mühəndislik yalnız bu yaxınlarda nukleotidlərin zəruri hissələri ayrılması öyrənildi. 20 il əvvəl bu elmin ən böyük hadisələrdən biri var idi - Dolly qoyun yaradılmışdır. İndi tədqiqat insan embrionların aparılır. Biz heç bir xəstəlikləri və fizioloji çətinlik var gələcək ərəfəsində, var əminliklə demək olar. biz orada özümüzü tapmaq əvvəl Lakin, rifah xeyrinə işləmək üçün çox yaxşı olmalıdır.