Advertisement
Advertisement

Verordening van de Uitdrukking van het Gen

Door Susha Cheriyedath, MSc

De uitdrukking van het Gen kan door diverse cellulaire processen met het doel worden geregeld om het bedrag en de aard van de uitgedrukte genen te controleren.

De Uitdrukking van genen kan met behulp van regelgevende proteïnen op talrijke niveaus worden gecontroleerd. Deze regelgevende proteïnen binden aan DNA en verzenden signalen die onrechtstreeks het tarief van genuitdrukking controleren.

De omhoog-verordening van een gen verwijst naar een verhoging van uitdrukking van een gen terwijl de beneden-verordening naar de daling van uitdrukking van een gen verwijst.

De uitdrukking van het Gen, centraal dogma van moleculaire biologie - Beeld Copyright: De Medische Media van Alila/Shutterstock
De uitdrukking van het Gen, centraal dogma van moleculaire biologie - Beeld Copyright: De Medische Media van Alila/Shutterstock

De controle van genuitdrukking is complexer in eukaryotes dan in prokaryotes. Dit is wegens de aanwezigheid van een kernmembraan in eukaryotes dat het genetische materiaal van de vertaalmachines scheidt.

Dit vergt sommige extra stappen het vervoer zoals van boodschappersRNA (mRNA) en resulterende eukaryotic genregelgeving op vele verschillende punten. In tegenstelling, hebben prokaryotes een welomlijnde kern niet vandaar het belangrijkste punt waarop hun genregelgeving voorkomt is tijdens transcriptional initiatie.  

Verordening van de Uitdrukking van het Gen in Eukaryotes

In eukaryotes, kan de uitdrukking van biologisch actieve proteïnen op verscheidene punten worden gemoduleerd als volgt:

Chromatin Structuur

Eukaryotic DNA wordt samengeperst in chromatin structuren die door histone wijzigingen kunnen worden veranderd. Dergelijke wijzigingen kunnen in omhooggaand of de beneden-verordening van een gen resulteren.

Initiatie van Transcriptie

Dit is een zeer belangrijk punt van regelgeving van eukaryotic genuitdrukking. Hier, veranderen verscheidene factoren zoals promotors en versterkers de capaciteit van de polymerase van RNA om mRNA te transcriberen, waarbij de uitdrukking van het gen wordt gemoduleerd.

Post-Transcriptional Verwerking

De Wijzigingen zoals polyadenilatie die, die en van het afschrift pre-mRNA in eukaryotes afdekt kunnen tot verschillende niveaus en patronen van genuitdrukking leiden verbindt. Bijvoorbeeld, zullen de verschillende het verbinden patronen voor het zelfde gen biologisch verschillende proteïnen na vertaling produceren.

Vervoer van RNA

Na post-transcriptional verwerking, rijpe moet mRNA van de kern aan cytosol worden vervoerd zodat het in een proteïne kan worden vertaald. Deze stap is een zeer belangrijk punt van regelgeving van genuitdrukking in eukaryotes.

Stabiliteit van mRNAs

Eukaryotic mRNAs verschillen in hun stabiliteit en sommige onstabiele afschriften hebben gewoonlijk opeenvolgingen die aan microRNAs binden en de stabiliteit van mRNAs verminderen, resulterend in beneden-verordening van de overeenkomstige proteïnen.

Initiatie van Vertaling

In dit stadium, kan de capaciteit van ribosomen in het erkennen van het begincodon worden gemoduleerd, waarbij de uitdrukking van het gen wordt beïnvloed. Verscheidene voorbeelden van vertaalinitiatie bij codon niet-augustus in eukaryotes zijn beschikbaar.

Post-vertalende Verwerking

De Gemeenschappelijke wijzigingen in polypeptidekettingen omvatten glycosylation, vettige acylation, en acetylation - deze kunnen in het regelen van uitdrukking van het gen en het aanbieden van enorme functionele diversiteit helpen.

Eiwit Vervoer en Stabiliteit

Na vertaling en verwerking, moeten de proteïnen aan hun plaats van actie biologisch actief worden gedragen te zijn. Ook, door de stabiliteit van proteïnen te controleren, kan de genuitdrukking worden gecontroleerd. De Stabiliteit varieert zeer afhankelijk van specifieke aminozuuropeenvolgingen huidig in de proteïnen.

Verordening van de Uitdrukking van het Gen in Prokaryotes

Prokaryotic genen zijn gegroepeerd in operons, elk waarvan voor een overeenkomstige proteïne codeert.

In prokaryotes, is de transcriptieinitiatie de kern van controle van genuitdrukking. Het wordt voornamelijk gecontroleerd door 2 de opeenvolgingselementen van DNA van grootte 35 basissen en 10 basissen, respectievelijk. Deze elementen worden genoemd promotoropeenvolgingen aangezien zij de polymerase helpen van RNA de beginplaatsen van transcriptie erkennen. De polymerase van RNA erkent en bindt aan deze promotoropeenvolgingen. De interactie van de polymerase van RNA met promotoropeenvolgingen wordt beurtelings door regelgevende proteïnen genoemd activators gecontroleerd of onderdrukkers wordt gebaseerd die op of zij of positief negatief beïnvloedt de erkenning van promotoropeenvolging door RNA pol.

Er zijn 2 belangrijke wijzen van transcriptional controle in E. coli om genuitdrukking te moduleren. Beide controlemechanismen impliceren onderdrukkersproteïnen.

Catabolite-geregeld

In dit systeem, wordt de controle uitgeoefend op operons die genen noodzakelijk voor het energiegebruik produceren. De lak operon is een voorbeeld van dit in E. coli.

In E. coli, heeft de glucose een positief effect op de uitdrukking van genen die enzymen betrokken bij het katabolisme van alternatieve bronnen van koolstof en energie zoals lactose coderen. wegens de voorkeur voor glucose, in zijn aanwezigheid worden de enzymen betrokken bij het katabolisme van andere energiebronnen niet uitgedrukt. Op deze wijze, onderdrukt de glucose de lak operon zelfs als een inductor (lactose) aanwezig is.

Transcriptional Vermindering

Dit moduleert operons noodzakelijk voor biomoleculesynthese. Dit wordt genoemd verminderd operon aangezien operons door specifieke opeenvolgingen huidig in getranscribeerd RNA worden verminderd - de genuitdrukking is daarom afhankelijk van de capaciteit van de Polymerase van RNA om verlenging voorbij specifieke opeenvolgingen voort te zetten. Een voorbeeld van verminderd operon is trp operon die vijf enzymen noodzakelijk voor tryptofaanbiosynthese in E.coli codeert.  Deze genen worden uitgedrukt slechts wanneer de tryptofaansynthese d.w.z. noodzakelijk is wanneer het tryptofaan niet ecologisch aanwezig is. Dit wordt gedeeltelijk gecontroleerd wanneer een onderdrukker aan tryptofaan bindt en transcriptie voor onnodige tryptofaanbiosynthese verhindert.

Herzien door Baccalaureus in de exacte wetenschappen (Hons)

Verwijzingen

[Verdere Lezing: De Uitdrukking van het Gen]

Last Updated: Aug 10, 2016

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski
Comments
The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post