Gene expression

Geenien ilmentyminen on prosessi, jonka geneettinen koodi – nukleotidin sekvenssi – geenin käytetään ohjaamaan proteiinisynteesiä ja tuottaa rakenteita solun. Aminohapposekvenssejä koodaavia geenejä kutsutaan ”rakenteellisiksi geeneiksi”.

prosessi geenien ilmentyminen liittyy kaksi vaihetta:

Transkriptio: tuotanto messenger RNA (mRNA) – entsyymin RNA-polymeraasi, ja käsittelyn tuloksena mRNA-molekyyli.,

Käännös: käyttö mRNA suoraan proteiinisynteesiä, ja myöhemmin post-translationaalista käsittely proteiinin molekyylin.

Jotkut geenit ovat vastuussa tuotannosta muita RNA-että rooli käännös, mukaan lukien siirto RNA (tRNA) sekä ribosomaalinen RNA (rRNA).

rakenteellinen geeni liittyy useita eri komponentteja:

• Eksonien. Eksonit koodaavat aminohappoja ja määrittävät yhdessä proteiinituotteen aminohappojärjestyksen., Juuri nämä geenin osat ovat edustettuina lopullisessa kypsässä mRNA-molekyylissä.
• Intronit. Intronit ovat geenin osia, jotka eivät koodaa aminohappoja, ja poistetaan (spliced) mRNA-molekyylistä ennen kääntämistä.

Geenikontrollialueet

• lähtöpaikka. Aloituspaikka puhtaaksikirjoitukselle.
• promoottori. Alueella muutama sata nukleotidia geenin ”ylävirtaan” (kohti 5 ’ loppua). Sitä ei ole transkriboitu mRNA: ksi, vaan sillä on rooli geenin transkription hallinnassa., Transkriptiokertoimet sitoutuvat promoottorin alueella tiettyihin nukleotidisekvensseihin ja avustavat RNA-polymeraasien sitoutumisessa.
• tehostajat. Jotkut transkriptiotekijät (ns.aktivaattorit) sitoutuvat ”tehostajiksi” kutsuttuihin alueisiin, jotka lisäävät transkription nopeutta. Nämä sivustot voivat olla tuhansia nukleotideja koodaussekvensseistä tai intronin sisällä. Jotkut tehostajat ovat ehdollisia ja toimivat vain muiden tekijöiden sekä transkriptiotekijöiden läsnä ollessa.
• äänenvaimentimet., Jotkut transkriptiotekijät (eli repressorit) sitoutuvat ”äänenvaimentimiksi” kutsuttuihin alueisiin, jotka lamauttavat transkriptiovauhtia.

huomaa: termiä ”geeniekspressio” käytetään joskus viittaamaan pelkästään transkriptiovaiheeseen.

Tekstinkäsittely

Transkriptio on prosessi, jossa RNA-synteesi, ohjataan vuorovaikutus vetäjien ja parantajia., Useita erilaisia RNA: ta tuotetaan, mukaan lukien messenger RNA (mRNA), joka määrittää sekvenssin aminohappoja proteiinia tuote, plus siirto RNA (tRNA) sekä ribosomaalinen RNA (rRNA), joka pelaa rooli käännös prosessi.

transkriptioon kuuluu neljä vaihetta:

1. initiaatio. DNA-molekyyli purkautuu ja erkanee muodostaen pienen avoimen kompleksin. RNA-polymeraasi sitoutuu template Strandin promoottoriin.
2. venymä. RNA-polymeraasi liikkuu mallilankaa pitkin syntetisoiden mRNA-molekyyliä., Vuonna prokaryoottien RNA-polymeraasi on holoenzyme, joka koostuu useista alayksiköstä, mukaan lukien sigma-kerroin (transkriptio tekijä), joka toteaa promoottori. Vuonna eukariooteissa on kolme RNA-polymerases: I, II ja III. Prosessi sisältää oikoluku mekanismi.
3. irtisanominen. Prokaryooteissa on kaksi tapaa, joilla transkriptio lopetetaan. Rho-riippuvainen irtisanominen, proteiini tekijä nimeltä ”Rho” on vastuussa häiritsevät monimutkainen, johon malli strand, RNA-polymeraasi-ja RNA-molekyyli., Rho-riippumaton irtisanominen, silmukka muotoja lopussa RNA-molekyyli, jolloin se irrottaa itse. Päättäminen eukariooteissa on monimutkaisempi, joihin liittyy lisäksi muita adeniini nukleotidien 3′ RNA transkriptio (prosessi kutsutaan joka päättyy).
4. Processing. Sen jälkeen, kun transkription RNA-molekyyli on käsitelty monin tavoin: intronit poistetaan ja eksonien on saumattu yhteen muodostaen kypsä mRNA-molekyyli, joka koostuu yhdestä proteiinia koodaavan sekvenssin., RNA-synteesissä on normaalit emäsparitussäännöt, mutta tymiinin tymiini korvataan emäsurasiililla.

Käännös

käännös kypsä mRNA-molekyyli on käytetty mallina koota joukon aminohappoja tuottaa polypeptidi tietyn aminohapposekvenssin. Sytoplasmassa olevaa kompleksia, jossa tämä tapahtuu, kutsutaan ribosomiksi. Ribosomit ovat sekoitus ribosomien proteiinit ja ribosomaalisen RNA (rRNA), ja koostuvat suuri alayksikkö ja pieni alayksikkö.,

Käännös kuuluu neljä vaihetta:

1. Aloittaminen. Ribosomin pieni alayksikkö sitoutuu mRNA-molekyylin 5′ päässä ja liikkuu 3 ’ – suunnassa, kunnes se kohtaa alkukodonin (AUG). Sen jälkeen se muodostaa kompleksin ribosomikompleksin suuren yksikön ja initiaatiotrna-molekyylin kanssa.
2. venymä. Myöhemmin kodonien mRNA-molekyyli, joka määrittää tRNA-molekyylin yhteydessä aminohappo sitoo mRNA. Entsyymi peptidyylitransferaasi yhdistää aminohapot toisiinsa peptidisidoksilla., Prosessi jatkuu, tuottaa ketjun aminohapot ribosomin liikkuu pitkin mRNA-molekyyli.
3. irtisanominen. Käännös lopetetaan, kun ribosomaalinen kompleksi saavutti yhden tai useamman stop codons (UAA, UAG, UGA). Eukaryoottien ribosomaalinen kompleksi on suurempi ja monimutkaisempi kuin prokaryooteilla. Lisäksi prosesseja, transkriptio ja käännös on jaettu eukaryooteissa välillä nucleus (transkriptio) ja solulimassa (käännös), joka tarjoaa enemmän mahdollisuuksia sääntelyn geenien ilmentyminen.,
4. Post-käännös käsittely proteiinia

Gene asetus

Gene asetus on merkki solun prosesseja, jotka ohjaavat tahtiin ja tapaan geenien ilmentyminen. Monimutkainen joukko vuorovaikutukset geenien, RNA-molekyylejä, proteiineja (mukaan lukien transkriptio tekijät) ja muut osat ilmaus järjestelmä, määrittää, milloin ja missä geenit aktivoituvat ja määrän proteiinia tai RNA-tuote tuotettu.,

Jotkut geenit ovat ilmaisseet jatkuvasti, koska ne tuottavat proteiineja mukana perus aineenvaihdunnan toimintoihin; jotkut geenit ovat ilmaisseet osana prosessia solujen erilaistumista, ja jotkut geenit ovat ilmaisseet seurauksena solujen erilaistumista.

geenisäätelyn Mekanismeja ovat:

• Säännellä määrä transkriptio. Tämä on taloudellisin sääntelytapa.
• RNA-molekyylien prosessointia säätelevä aine, mukaan lukien vaihtoehtoinen liitos, joka tuottaa useamman kuin yhden proteiinituotteen yhdestä geenistä.
• säätelee mRNA-molekyylien stabiilisuutta.,
• Käännösnopeuden säätely.

transkriptiotekijät ovat proteiineja, jotka on rooli säätelyssä transkriptio geenien sitoutumalla sääntelyyn nukleotidin sarjoissa.

Takaisin alkuun

Tämä työ on lisensoitu Creative Commons-lisenssillä.