Вход в систему

Экспрессия генов

 

Экспрессия генов представляет собой «управление» ДНК синтезом продуктов генов, а именно белков. Этот процесс может регулироваться на различных стадиях, что позволяет генерировать различные типы клеток, которые в свою очередь адаптируются к различным факторам.

Известно, что структурной единицей ДНК является нуклеотид, белка – аминокислота. При этом необходимо передаточное звено, которое будет модифицировать информацию из ДНК в соответствующие белки. Этим передаточным звеном служит мРНК, которая осуществляет копирование, или транскрипцию, информации с ДНК. После этого мРНК переносится в цитоплазму, где в ходе процесса трансляции передает информацию для синтеза белковой молекулы.

В каждой клетке организма человека содержится одинаковая ДНК.  Но не все гены используются одновременно для синтеза белков. Гены экспрессируются, или «включаются», когда возникает необходимость в синтезе тех белков, которые они кодируют. Понятно, что в регуляции экспрессии генов принимают участие различные механизмы, в частности, изменения хроматина, транскрипционные факторы, активаторы или репрессоры. Как активаторы, так и репрессоры отвечают на сигналы от особых (сигнальных) молекул, изменения температуры, напряжение  кислорода и т.д.

После завершения процесса транскрипции могут иметь место различные изменения, способствующие защите конечных сегментов РНК от разрушения.  Это может быть удаление интронов, не кодирующих белки, соединение экзонов, которые, наоборот, кодируют белки. Появление функционально различных белков, являющихся при этом продуктами одного и того же гена, возможно благодаря такому процессу, как альтернативное сращивание, что необходимо для выживания клеток, их роста, а также адаптации.

Изменение экспрессии генов может быть достигнуто также путем модифицирования процесса трансляции мРНК. В частности, это достигается так называемыми трансляционными репрессорами, которые связываются с РНК и, как говорит само их название, блокируют процесс трансляции.

После завершения процесса трансляции белки «обрабатываются» до функционального состояния. В частности, к процессу обработки белковых молекул относится добавление или удаление химических групп.

Интересную теорию выдвинули A.E.Pozhitkov et al., 2017: согласно наблюдениям авторов, после смерти многие органы и ткани на некоторое время (часы и даже дни) сохраняют свою функцию. При этом активность процессов транскрипции значительно возрастает после смерти. Поэтому встает вопрос о том, не могут ли процессы транскрипции быть источником злокачественных опухолей в организие реципиента после трансплантации донорского органа.  

5
Средний рейтинг: 5 (3 votes)