Как регулируются гены

Вспомните, что каждая клетка несет генетический код всего организма. Поэтому очевидно, что только некоторые гены в каждой клетке могут быть активны в определенные моменты времени. Например, гены, которые кодируют белки, необходимые для построения ряда структур после деления клетки, или гены, которые кодируют белки, всегда необходимые для функционирования всего организма.

Регуляция выражения генов может происходить (и происходит) на различных этапах процессов транскрипции и трансляции, описанных выше.

Ссылка
В этой главе мы хотим привлечь ваше внимание к регуляции активности генов у эукариот. Об особенностях этого процесса у прокариот будет рассказано в главе 9.

Как мы отмечали ранее, специфические последовательности ДНК, называемые промоторами, указывают на места, где должна начинаться транскрипция. Промоторы обычно примыкают к генам, которые начинают транскрибироваться именно с них. Однако промоторы стимулируются другими участками ДНК, называемыми энхансерами. Эти участки могут отстоять от промоторов на сотни или даже тысячи пар оснований, причем в любую сторону ДНК. Связывающиеся с ДНК белки, называемые активаторами, или репрессорами (в зависимости от функции), связываются с последовательностями энхансеров в ДНК или взаимодействуют с рядом других белков, полностью объединяющихся в белковую структуру, взаимодействующую с промотором. В результате увеличивается или уменьшается количество молекул РНК-полимеразы, транскрибирующей геном.

Промоторы и энхансеры вместе именуются цис-активными элементами, потому что расположены на той же нити ДНК, что и контролируемые ими гены.

Существуют также трансактивные факторы, координирующие регуляцию генов, находясь на разных молекулах ДНК или на разных хромосомах с регулируемыми генами. Факторы транскрипции — белки, кодируемые различными генами, — связываются со специфическими последовательностями оснований в промоторах и могут усиливать или подавлять транскрипцию.

Активация или подавление (супрессия) генов происходит в ответ на определенный сигнал или совокупность сигналов, которые могут быть экзогенными (внешними, приходящими из окружающей среды) или эндогенными (приходящими от других клеток).

Примером экзогенного сигнала может служить отсутствие света. После роста в течение нескольких дней в темноте растения начинают терять зеленую окраску листьев. Причина этого заключается в потере ферментов, катализирующих хлорофилл. Возращение света приводит к синтезу ферментов и образованию хлорофилла. Белок, называемый фитохромом и связывающийся с. адсорбирующим свет пигментом, в темноте неактивен. Свет активирует белок, а он, в свою очередь, действует как фактор транскрипции многих белков, жизненно важных для фотосинтеза.

Примером эндогенного сигнала служат гормоны. Эти вещества производятся одним типом клеток, но влияют на многие другие типы. Хотя гормоны транспортируются по всему организму, только клетки с рецепторами для гормонов подвергаются их воздействию. Взаимодействие гормонов с рецепторами — это сигнал для клетки, которая начинает транскрибировать определенные гены.

Регуляция генов также происходит во время процессинга (обработки) ДНК механизмом, названным альтернативным сплайсингом. В эукариотах каждый ген состоит из участков, несущих генетический код (экзонов), перемежаемых районами, не несущими его (интронами). Часть процесса транскрипции заключается в том, чтобы убрать интроны и соединить вместе экзоны (в прокариотах — в основном, бактериях — гены состоят из одной непрерывной нити ДНК). Варианты мРНК, зависящие от того, какой фрагмент будет удален, а какой соединится с другими фрагментами, приводят и к изменению получающегося белка.

Регуляция выражения генов может происходить и на уровне трансляции тремя путями:

1. Изменение стабильности мРНК. Чем дольше мРНК остается стабильной, тем больше вероятность быстрого и эффективного выражения белка, закодировано го в ней.

2. Контроль начала (старта) и скорости трансляции. Трансляция может не начаться, ей может что-то мешать или помогать (например, присутствие какого-нибудь определенного питательного вещества или метаболита — продукта обмена веществ).

3. Модификация белка после трансляции. Как упоминалось выше, некоторые белки должны модифицироваться тем или иным путем, чтобы приобрести активность.

Точные детали выражения и регуляции генов у эукариот продолжают исследоваться в настоящее время.

Я ищу торшер нижний новгород.
http://tsk16.com/ нужны запчасти Golden Dragon.

Оставить комментарий

Ваш комментарий