유전자 발현 - 그 무엇입니까? 정의

의 발현이란 유전자는? 그 역할은 무엇인가? 어떻게 유전자 발현의 메커니즘을합니까? 그것은 우리 앞에 열려있는 전망은 무엇인가? 진핵 생물과 원핵 생물의 유전자 발현의 조절은 어떻게? 다음은이 문서에서 해결 될 질문의 짧은 목록입니다.

일반 정보

유전자 발현은 - 단백질 및 폴리 펩타이드에 대한 DNA로부터 RNA를 통한 유전자 정보의 프로세스 이름 전송된다. 의 작은 여담 이해를 만들어 보자. 유전자는 무엇입니까? 장쇄로 연결되어이 선형 DNA 중합체. 단백질의 사용은 그들이 염색질의 염색체를 형성한다. 우리는 사람에 대해 이야기한다면, 우리는 마흔여섯 있습니다. 그들은 50 개 000-10 000 유전자와 31 억 염기쌍에 대한 있습니다. 어떻게 여기에 안내된다? 작업이 수행되는되는 부분의 길이는 뉴클레오티드의 수천 수백만에 표시됩니다. 하나 개의 염색체에 대한 2000-5000 유전자를 포함하고 있습니다. 약 1 억 3 천만 염기쌍 - 다소 다른 관점에서. 그러나 이것은 어느 정도 사실 큰 시퀀스 만 매우 대략적인 견적입니다. 당신은 짧은 거리에서 작업하는 경우, 비율은 위반됩니다. 또한이 바닥에 작업 재료를 수행하고있는 몸에 영향을 미칠 수 있습니다.

유전자 소개

그들은 가장 다양한 길이를 갖는다. 여기에, 예를 들어, 글로빈은 - 1500 개 뉴클레오티드이다. 디스트로핀 - 많은 200 만 등을 위해! 그들의 시스 규제 요소는 상당한 거리 유전자에서 삭제 될 수 있습니다. 따라서, 글로빈 그들은 각각 tysyach 50 개, 30 뉴클레오티드 5'- 및 3'- 방향의 거리이다. 이러한 조직의 존재는 크게 그들 사이의 경계의 우리의 정의를 복잡하게한다. 또한, 유전자 vysokopovtoryayuschihsya 상당한 양의 우리가 아직 이해하지 않은 기능적인 책임을 시퀀스가 포함되어 있습니다.

그 구조를 이해하기 위해 하나는 46 개의 염색체 정보가 저장되어있는 별도의 볼륨 것을 상상할 수있다. 그들은 23 쌍으로 그룹화됩니다. 두 요소 중 하나는 부모로부터 상속됩니다. 오류 및 변경 (라고 돌연변이)을 많이 제공합니다 "볼륨"이 반복적으로 수천 세대 "다시 읽기"에 "텍스트",. 그리고 그들은 모든 자손에 의해 상속됩니다. 이제 유전자 발현이 나타난다는 사실을 처리하기 시작하기에 충분한 이론적 인 정보가있다. 이 사실은이 글의 주요 주제입니다.

오페론의 이론

이것은 락토오스 가수 분해에 참가 유전 연구, β 갈 락토시다 제의 유도에 기초한다. 그것은 자크 모노와 Fransua Zhakobom에 의해 공식화했다. 이 이론은 원핵 생물에서 단백질의 합성을 제어하는 메커니즘을 설명합니다. 또한 중요한 역할과 전사를 재생할 수 있습니다. 이론 유전자가 기능적으로 밀접한 대사 과정에 관련된 단백질이다 종종 그룹화된다. 그들은 오페론라는 구조 단위를 만들 수 있습니다. 이들의 중요성은 그것의 일부인 모든 유전자가 한마음으로 표현한다는 것입니다. 즉, 그들은 복사 할 수 있으며, 그들 중 누구도 "읽기"가 될 수 없습니다. 이러한 경우에, 오페론은 능동 또는 수동이다. 유전자 발현 수준은 각각의 소자의 세트가있는 경우에만 변경 될 수있다.

단백질 합성의 유도

의 우리가 탄소 사용 포도당의 소스로의 성장에 휴대하는가 1 개 있다고 가정 해 보겠습니다. 는 이당류 유당에 대한 변경되면 몇 분 안에 당신은 변경된 조건에 적응 것을 안전 할 수 있습니다. 설명이 있음 : 세포 성장의 두 소스를 조작 할 수 있지만, 그 중 하나가 더 적합합니다. 따라서, 화합물의 fabricable에 '시력'있다. 분실 및 나타날 락토오스로 대체되는 경우에, 책임있는 RNA 중합 효소가 활성화 원하는 단백질의 생산에 영향력을 발휘하기 시작한다. 그것은 이론 더,하지만 지금의 실제 유전자 발현이 발생하는 방법에 대해 이야기하자. 이것은 매우 흥미로운 것입니다.

염색질의 조직

이 단락의 재료 다세포 유기체의 분화 된 세포의 모델입니다. 핵은 게놈의 작은 전사 가능한 (약 1 %)가되도록 적층 염색질. 그러나이에도 불구하고, 덕분에 우리가 그들에 영향을 미칠 수있는 그들에 일어나는 과정의 다양성과 복잡성을 셀. 지금이 순간, 그 사람 것이 염색질의 조직에 이러한 영향을 사용할 수 있습니다 :

1. 구조 유전자의 수를 변경.
2. 효율적으로 코드의 다른 부분을 고쳐 쓰다.
3. 염색체의 유전자를 재 구축.
4. 수정 및 합성 폴리펩티드 사슬을합니다.

그러나, 표적 유전자의 효율적인 발현을 엄격하게 준수 기술을 통해 달성된다. 상관없이 작품은 실험 조금 바이러스에가는 경우에도 수행되지되고있다. 중요한 것은 - 개입에 의해 작성 계획에 충실하는 것입니다.

유전자의 수 변경

이 어떻게 구현 될 수 있는가? 우리가 유전자 발현에 미치는 영향에 관심이 있다고 가정 해 봅시다. 프로토 타입으로서 우리는 물질 진핵 생물했다. 그는 따라서 우리는 다음과 같이 변경 높은 소성을 할 수있다 :

1. 유전자의 수를 증가합니다. 그것은 신체 특정 제품의 합성을 증가했음을 필요한 경우에 사용된다. 이러한 조건에서 인간 게놈의 많은 유용한 원소 (예를 들면, 개의 rRNA, tRNA는, 히스톤 등)를 증폭한다. 이러한 사이트는 염색체 내에서 탠덤을 가지고, 심지어 100 만 염기쌍에 100,000의 양에서 그들을 넘어 갈 수 있습니다. 의 실용적인 응용 프로그램을 살펴 보자. 우리에게 관심이 메탈 로티 오네 인 유전자이다. 그것의 단백질 제품을 중독으로부터 몸을 보호하기 위해, 각각, 아연, 카드뮴, 수은, 구리와 같은 중금속을 결합 할 수 있습니다. 그것의 활성화는 안전하지 않은 조건에서 일하는 사람들에게 도움이 될 수 있습니다. 사람이 무거운 금속의 증가 된 농도는 이전에 존재 한 경우, 유전자 활성화 서서히 자동으로 일어난다.
2. 유전자의 수를 줄이십시오. 그것은 거의 규제의 방법을 사용하지 않습니다. 그러나 여기 너무 예가있다. 가장 유명한 중 하나는 - 그것은 적혈구이다. 그들이 성숙되면, 코어는 붕괴 캐리어는 게놈을 잃는다. 성숙 및 시험 된 림프구 형질 세포의 이러한 처리는, 합성 다양 클론 면역 글로불린 형태를 분비.

유전자 재 배열

또한 중요한 것은 이동하고 전사 및 복제 할 수있는 물질을 조합 할 가능성이있다. 이 과정은 유전자 재조합이라고합니다. 어떤 메커니즘에 의해 것이 가능하다? 의는 항체 예에서이 질문에 대한 답을 생각해 보자. 그들은 특정 클론의 일종에 속하는 B 림프구에 의해 만들어집니다. 첨부되는 활성 부위는 세포의 후속 증식이 발생와 항원의 신체에 접촉 한 경우, 항체는 상보 적이다. 왜 인간의 몸은 단백질의 다양한 만들 수있는 능력을 가지고 있다는 것입니다? 이 재조합에 의해 가능하게된다 체세포 돌연변이. 그러나이 DNA 구조에서 인간이 만든 변화의 결과 일 수있다.

변경 RNA

유전자 발현은 - 중요한 역할 리보 핵산을 수행하는 과정입니다. 우리가 고려하는 경우의 mRNA는 전사 차 구조는 다를 수 있습니다 후주의 할 필요가있다. 같은 유전자의 뉴클레오티드 서열. 그러나 다른 조직에서의 mRNA는 대체, 삽입 나타날 수 있습니다, 또는 단순히 손실을 커플 발생합니다. 소장 및 간 세포에서 생성 아포 B를 초래할 수있는 자연 예로서. 어떤 차이를 편집한다? 장으로 제조 된 버전은 2,152 개의 아미노산을 갖는다. 간 컨텐츠 반면 버전은 4563 개 균형을 자랑합니다! 그리고 이러한 차이에도 불구하고, 우리는 B. 아포 단백질 정확히이

mRNA의 안정성의 변화

우리는 거의가 단백질과 폴리 펩타이드에서 할 수 있었다 결론에 도달했다. 그러나의는 아직 고정 할 수있는 방법 mRNA의 안정성을 살펴 직면하자. 이렇게하려면 처음에이 핵을 떠나 세포질에서 받아야합니다. 이는 기존의 구멍을 통해 수행됩니다. mRNA가 많은 수의 뉴 클레아 제에 의해 분해된다. 이 운명을 탈출하는 사람들은 단백질과 복합체를 구성 할 수 있습니다. 진핵 생물의 mRNA의 수명은 넓은 범위 (몇 일까지)에 따라 다릅니다. mRNA를 안정화되면, 고정 속도의 증가 개수가 새롭게 단백질 제품을 형성하는 것이 관찰 될 수있다. 이 경우 유전자 발현 수준은 더 중요한 것은, 몸이 더 효율적으로 작동, 변경,하지만하지 않습니다. 분자 생물학 기법을 사용하여, 최종 제품은 중요한 수명이되는, 코딩 할 수 있습니다. 따라서, 예를 들어, 수 (이 그것을 위해 매우이다) 약 10 시간 기능하는 β-글로빈을 만들 수 있습니다.

처리 속도

즉, 일반적으로는 유전자 발현 시스템에서 고려된다. 지금은 사용 가능한 정보를 얼마나 빨리 프로세스에 대한 지식뿐만 아니라 수명이 긴 단백질을 보충하기 만 남아있다. 의 유전자 발현의 제어를 개최한다 가정 해 봅시다. 속도에 대한 효과가 규제 다이버 단백질 생성물의 양의 주 방법으로 간주되지 않는다. 하지만이 목표를 달성하기 위해 그 변화는 계속 사용됩니다. 일례로서 망상의 단백질 산물의 합성. (따라서 DNA) 핵 박탈 레벨에서 조혈 세포 분화. 일반적으로 유전자 발현 조절의 수준은 적극적으로 지속적인 프로세스에 영향을 미칠 연결 가능성의 일부 종류에 따라 내장되어 있습니다.

의 기간

단백질이 합성 될 때, 그는 살 것이다하는 시간은 단백질 분해 효소에 따라 달라집니다. 이 경우 몇 년에 몇 시간 범위 때문에, 정확히 가능한이 호출 할 수 없습니다. 단백질 분해 속도는 그것이 무엇인지 세포에 따라 크게 달라집니다. 프로세스를 촉진 할 수 효소는 신속하게 "사용."경향 이 때문에, 그들은 또한 많은 양의 몸에 의해 만들어집니다. 또한 단백질의 수명에 신체의 생리적 상태에 영향을 미칠 수있다. 결함이있는 제품을 만든 경우에도, 신속 보호 시스템을 제거 할 것입니다. 이 실험실에서 얻은 표준 수명입니다 - 따라서, 우리는 자신있게 우리가 말할 수있는 유일한 것은 말할 수 있습니다.

결론

이 지역은 매우 유망한입니다. 예를 들어, 외래 유전자의 발현은 유전 질병을 치료하는 데 도움이, 음의 변이를 제거 할 수 있습니다. 주제에 대한 폭 넓은 지식의 존재에도 불구하고, 우리는 자신있게 인류는 맨 처음에 아직 말할 수있다. 유전 공학은 최근 뉴클레오티드의 필요한 부분을 할당 할 수 배웠습니다. 전에 20 년이 과학의 가장 큰 이벤트 중 하나가 있었다 - 돌리에게 양을 만들었습니다. 이제 연구는 인간 배아에서 진행되고있다. 우리는 우리가 어떤 질병 및 생리적 고통을이없는 미래의 문턱에있는 자신있게 말할 수 있습니다. 우리가 우리 자신을 발견하기 전에, 당신은 번영의 이익을 위해 일을 아주 잘해야합니다.