Gene ekspresyon - unsa nga? kahulugan sa

Unsa ang pagpahayag sa mga gene? Unsa ang papel niini? Unsa nga paagi nga ang mekanismo sa gene ekspresyon? Unsay mga palaaboton kini nagbukas sa atong atubangan? Sa unsang paagi ang regulasyon sa gene ekspresyon sa eukaryotes ug prokaryotes? Ania ang usa ka mubo nga listahan sa mga pangutana nga gitumong sa sini nga artikulo.

kinatibuk-ang impormasyon

Gene Pagpahayag - mao ang proseso sa ngalan pagbalhin sa genetic nga impormasyon gikan sa DNA pinaagi sa RNA sa mga protina ug polypeptides. ni sa paghimo sa usa ka gamay nga digression pagsabut Himoa. Unsa ang mga gene? Kini nga linear DNA polymers nga konektado sa usa ka taas nga kadena. Paggamit sa protina maporma sila chromatin chromosome. Kon kita maghisgot sa usa ka tawo, nan kita adunay kap-atan ug unom ka. Sila nga nahimutang mga 50 000-10 000 gene ug 3.1 bilyon base nagtinagurha. Kon sa unsang paagi gigiyahan dinhi? Ang gitas-on sa mga seksyon nga buhat ang nahimo, ang gipakita sa mga linibo ug mga minilyon nga mga nucleotides. Usa ka chromosome naglangkob sa mga 2000-5000 gene. Sa usa ka medyo lain-laing mga termino - mga 130 ka milyon nga base nagtinagurha. Apan kini mao ang lamang usa ka kaayo nga bagis apan mosangpot banabana, nga mao ang mas o dili kaayo sa tinuod nga alang sa dako nga han-ay. Kon pagtrabaho kamo sa mubo nga distansiya, ang ratio nga gilapas. Usab sa salog niini nga makaapektar sa lawas, nga ang buhat gidala gikan sa materyal nga.

Mga gene

Sila adunay sa labing lain-laing gitas-on. Dinhi, alang sa panig-ingnan, globin - mao ang 1500 nucleotides. Usa ka dystrophin - alang sa ingon sa daghan nga sama sa 2 milyon! Ang ilang Cis regulatory elemento mahimo nga thread gikan sa gene sa usa ka igo nga gilay-on. Mao kini ang, sa globin sila sa usa ka gilay-on nga 50 ug 30 nucleotides sa tysyach 5'- ug 3'-direksyon, sa tinagsa. Ang presensya sa maong usa ka organisasyon kamahinungdanon nagpalisud sa atong kahulogan sa mga utlanan sa taliwala kanila. Usab, ang mga gene naglangkob sa usa ka mahinungdanon nga kantidad sa vysokopovtoryayuschihsya han-ay operatiba mga responsibilidad nga kita wala pa nasabtan.

Aron makasabut sa ilang gambalay ang usa ka tawo mahanduraw nga ang 46 chromosome mga lahi-lahi nga mga tomo, diin nga impormasyon gitipigan. Sila gigrupo ngadto sa 23 ka parisan. Usa sa duha ka mga elemento mao ang napanunod gikan sa usa ka ginikanan. "Text," nga anaa sa "tomo" balik-balik nga "pag-mabasa" sa liboan ka mga kaliwatan, nga nagdala sa usa ka daghan sa mga sayop ug mga kausaban (gitawag mutasyon). Ug ang tanan nga sila nga napanunod sa mga kaliwat. Karon adunay igo theoretical nga impormasyon sa pagsugod sa pag-atubang sa kamatuoran nga ang usa ka gene nga ekspresyon nagpadayag. Kini mao ang nag-unang hilisgutan sa niini nga artikulo.

Ang teoriya sa operon

Kini gibase sa genetic nga mga pagtuon, β-galactosidase induction, nga miapil sa hydrolytic kanalkanal sa lactose. Kini gimugna sa Jacques Monod ug Fransua Zhakobom. teoriya Kini nagpatin-aw sa mga mekanismo alang sa pagkontrolar sa kalangkuban sa mga protina sa prokaryotes. Usab play sa usa ka importante nga papel ug transcription. teoriya mao nga ang mga gene ang mga protina nga functionally pag-ayo nga may kalabutan sa metaboliko proseso, sagad gigrupo sa tingub. Sila sa paghimo sa structural mga yunit nga gitawag operons. Ang ilang kamahinungdanon mao nga ang tanan nga mga gene nga mga bahin sa niini, nga gipahayag sa dungan. Sa laing mga pulong, sila mahimong transcribed, o walay bisan kinsa sa kanila mahimong "mabasa". Sa maong mga kaso, ang operon mao ang aktibo o passive. gene ekspresyon nga lebel mahimong mausab lamang kon adunay usa ka hugpong sa mga tagsa-tagsa nga mga elemento.

Induction sa protina kalangkuban

ni mahanduraw nga kita adunay usa ka cell nga sa iyang pagtubo ingon nga usa ka tinubdan sa carbon paggamit glucose Himoa. Kon kini nausab alang sa disaccharide lactose, sa pipila ka minutos ikaw mahimong malig-on nga kini gipahiangay sa mga kahimtang nga nausab. Nga adunay usa ka katin-awan: ang cell mahimong operate sa duha tinubdan sa pagtubo, apan ang usa kanila mao ang labaw nga angay. Busa, adunay usa ka "panan-aw" sa usa ka kemikal nga compound fabricable. Apan kon kini nawala ug gipulihan sa makita lactose, ang responsable RNA polymerase activate ug nagsugod sa paggamit ug ang impluwensya niini sa ibabaw sa mga produksyon sa sa gitinguha nga protina. Kini labaw pa sa usa ka teoriya, apan karon ni makig-istorya kon sa unsang paagi mahitabo sa aktuwal nga gene ekspresyon himoa. Kini mao ang kaayo kulbahinam.

Ang organisasyon sa chromatin

Materyal nga sa niini nga parapo mao ang usa ka modelo sa kalainan mga selula sa usa ka organismo nga daghag selula. Ang uyok chromatin stacked sa pagkaagi nga lamang sa usa ka gamay nga transcription sa genome anaa (mahitungod sa 1%). Apan bisan pa niini, salamat sa mga gagmayng diversity ug komplikado sa mga proseso sa pagkuha nga dapit diha kanila nga kita makaimpluwensya kanila. Sa higayon nga, alang sa tawo nga kini mao ang anaa sa maong usa ka epekto sa organisasyon sa chromatin:

1. Ang pag-usab sa gidaghanon sa mga structural gene.
2. Pagkamasangputon transcribe ang lain-laing mga bahin sa code.
3. Pagtukod pag-usab sa mga gene diha sa mga chromosome.
4. Paghimo kausaban ug artipisyal nga polypeptide talikala.

Apan, hapsay nga ekspresyon sa mga target gene nga makab-ot pinaagi sa higpit nga pagsunod sa teknolohiya. Bisan unsa nga buhat ang nahimo, bisan kon ang eksperimento moadto sa usa ka gamay nga virus. Ang nag-unang butang nga - ang sa moipon sa plano nga gihimo sa interbensyon.

Ang pag-usab sa gidaghanon sa mga gene

Unsa nga paagi nga kini nga ipatuman? Atong mahanduraw nga kita interesado sa epekto sa gene ekspresyon. Ingon sa usa ka prototype atong gikuha materyal nga eukaryote. Siya taas nga plasticity, kita busa ang mosunod nga mga pagbag-o:

1. Aron sa pagdugang sa gidaghanon sa mga gene. Kini gigamit sa mga kaso diin kini mao nga gikinahanglan nga ang lawas nga misaka sa kalangkuban sa usa ka piho nga produkto. Sa maong kahimtang ang mapalambo daghan nga mga mapuslanon nga mga elemento sa tawhanong genome (pananglitan, rRNA, tRNA, histones, ug sa ingon sa). Ang maong mga dapit makabaton tandem sa sulod sa chromosome, ug bisan sa pag-adto sa unahan nila sa kantidad nga 100 ka libo ka sa 1 ka milyon base nagtinagurha. ni tan-awon sa usa ka praktikal nga aplikasyon Himoa. Interes sa kanato mao ang metallothionein gene. Niini protina produkto mahimong sa paggapus sa bug-at nga metal sama sa zinc, cadmium, mercury ug sa tumbaga, ug, sa tinagsa, aron sa pagpanalipod sa lawas gikan sa poisoning kanila. Niini pagpaaktibo mahimong mapuslanon sa mga tawo nga nagtrabaho sa dili luwas nga mga kahimtang. Kon ang usa ka tawo adunay usa ka dugang nga konsentrasyon sa bug-at nga mga metal kaniadto nga gihisgotan, ang gene pagpaaktibo mahitabo sa hinay-hinay awtomatikong.
2. Pagpakunhod sa gidaghanon sa mga gene. Kini mao ang panagsa ra nga gigamit nga pamaagi sa regulasyon. Apan dinhi usab adunay mga panig-ingnan. Usa sa labing bantog nga - kini mao ang pula nga mga selula sa dugo. Sa diha nga sila hamtong, sa kinauyokan collapses ug sa carrier mawad-an sa iyang genome. Ang maong proseso sa maturation ug gisulayan lymphocyte ug plasma mga selula, nagkalain-laing mga clones nga artipisyal nga ipagawas matang sa immunoglobulin.

gene kahikayan

Importante usab ang posibilidad sa pagbalhin ug sa paghiusa sa mga materyal nga kini mao ang makahimo sa transcription ug sa pagkopya. Kini nga proseso gitawag genetic recombination. Pinaagi sa unsang mga mekanismo nga kini mao ang posible nga? hunahunaa ang tubag ngadto niini nga pangutana diha sa antibody panig-ingnan. Sila gibuhat sa B-lymphocyte, nga iya sa pipila ka matang sa usa ka piho nga clone. Ug sa kaso sa kontak uban sa mga lawas sa mga antigen nga sa antibody mao complementary sa mga aktibo nga dapit sa taoran, aputan mahitabo sa sunod-sunod nga pagdaghan sa mga selula. Nganong kini nga ang lawas sa tawo ang abilidad sa paghimo sa usa ka lainlaing matang sa mga protina? Kini nahimong posible pinaagi sa recombination ug sa lawas mutasyon. Apan mahimo kini nga usa ka resulta sa tawo-naghimo sa mga kausaban diha sa DNA nga gambalay.

kausaban RNA

Gene Pagpahayag - mao ang proseso nga pasundayag sa usa ka mahinungdanon nga papel ribonucleic acid. Kon atong ikonsiderar ang mRNA gikinahanglan nga timan-nga human sa transcription nag-unang gambalay aron vary. Ang han-ay sa mga nucleotides sa mga gene sa sa mao gihapon nga. Apan sa lain-laing mga mga tisyu mRNA makita ilis, insertions, o sa yano pagkawala mahitabo magtiayon. Ingon sa usa ka panig-ingnan gikan sa kinaiya sa modala apoprotein B, nga namugna diha sa mga selula sa gamay nga tinai ug atay. Unsa ang pag-edit sa usa ka kalainan? Ang bersyon gihimo sa tinai, adunay 2152 amino mga asido. Samtang ang sulod atay nga bersyon boasts 4563 timbangan! Ug bisan pa sa kalainan niini, kita gayud apoprotein B.

Kausaban sa mRNA kalig-on

hapit Kami mianhi sa konklusyon nga kini posible nga sa pagbuhat sa protina ug polypeptides. Apan ang ni-atubang pa kini tan-awon kon sa unsang paagi mahimong natudlong mRNA kalig-on. Sa pagbuhat niini, sa sinugdan kini kinahanglan nga mobiya sa nucleus ug gikan sa cytoplasm. Kini matuman pinaagi sa kasamtangan nga pores. Usa ka dako nga gidaghanon sa mga mRNA ang nagpabilin sa mga nucleases. Kadtong makaikyas niini nga kapalaran, organisar mga dinugtongdugtong sa protina. Tibuok Kinabuhi sa eukaryotic mRNA magkalahi sa ibabaw sa usa ka halapad nga-laing (sa pipila ka mga adlaw). Kon on mRNA, dayon sa usa ka natudlong rate mahimong nakaobserbar nga ang dugang nga gidaghanon sa mga bag-ong naporma nga produkto protina. gene ekspresyon nga lebel sa niini nga kaso wala mausab, apan, labaw sa tanan, ang lawas molihok uban sa mas dako nga efficiency. Pinaagi sa paggamit sa molecular teknik Biology, ang katapusan nga produkto mahimong timaan, nga adunay usa ka mahinungdanon nga tibuok kinabuhi. Mao kini ang, alang sa panig-ingnan, nga posible nga sa paghimo sa usa ka β-globin naglihok sa mga napulo ka oras (kini mao ang kaayo sa niini).

proseso speed

Nga giisip sa kinatibuk gene ekspresyon nga sistema. Karon kini nagpabilin lamang sa pagdugang sa mga anaa impormasyon, sa kahibalo sa unsa nga paagi nga sa pagpuasa ang mga proseso, ingon man sa hataas-nga-kinabuhi protina. Ang ni-ingon nga kontrol sa gene ekspresyon ang naghupot. Kini kinahanglan nga nakita nga ang mga epekto sa rate dili giisip sa mga nag-unang pamaagi sa regulasyon diversity ug gidaghanon sa produkto protina. Bisan tuod sa iyang mga kausaban aron makab-ot kini nga tumong gigamit gihapon. Ingon sa usa ka panig-ingnan sa kalangkuban sa usa ka protina produkto sa reticulocytes. Hematopoietic cell panagbahin sa ang-ang gihikawan sa uyok (ug busa ang DNA). Ang lebel sa gene ekspresyon regulasyon sa kinatibuk natukod depende sa pipila ka matang sa koneksyon posibilidad sa aktibo nga impluwensya sa nagpadayon nga proseso.

Ang gidugayon sa

Kon ang usa ka protina ang artipisyal nga paagi, sa panahon sa panahon sa nga siya mabuhi agad sa protease. Walay dili gitawag gayud sa ingon nga sa mahimo, tungod kay sa niini nga kaso molakip gikan sa usa ka pipila ka oras sa usa ka magtiayon nga sa mga tuig. proteolysis speed magkalahi kaylap nga, depende sa unsa nga cell nga kini mao ang. Enzyme nga makatabang sa pagpadali sa proseso sa tambong sa dali nga "nga gigamit." Tungod niini, sila usab gibuhat sa lawas sa dako nga natapok. Usab sa protina tibuok kinabuhi mahimong impluwensya sa mga physiological nga kahimtang sa lawas. Usab, kon ang mga depekto nga produkto nga gibuhat, kini nga madali giwagtang ang protective nga sistema. Busa, kita masaligong-ingon nga ang bugtong butang nga atong pagsulti - mao kini ang sumbanan tibuok kinabuhi nga nakuha diha sa laboratoryo.

konklusyon

Kini nga dapit mao ang kaayo nagsaad. Kay sa panig-ingnan, ang ekspresyon nga sa mga langyaw nga mga gene makatabang pag-ayo sa napanunod nga mga sakit, ug sa pagwagtang sa negatibo nga mutasyon. Bisan pa sa atubangan sa halapad nga kahibalo sa hilisgutan, kita masaligong moingon nga katawhan mao pa lamang sa sinugdanan. Genetic engineering o lang nakat-on sa paggahin sa gikinahanglan nga mga bahin sa nucleotides. 20 ka tuig na ang milabay didto sa usa sa mga pinakadako nga mga panghitabo sa siyensiya niining - gilalang Dolly sa mga karnero. Karon, research ang gipahigayon sa tawhanong embryo. Kita moingon uban sa pagsalig nga kita sa pultahan sa umaabot, diin walay mga sakit ug sa physiological kasakit. Apan sa dili pa kita makakaplag sa atong mga kaugalingon didto, kinahanglan gayud nga kamo maayo kaayo sa pagtrabaho alang sa kaayohan sa kauswagan.