genexpressie

genexpressie is het proces waarbij de genetische code – de nucleotidesequentie-van een gen wordt gebruikt om de eiwitsynthese te sturen en de structuren van de cel te produceren. Genen die coderen voor aminozuursequenties staan bekend als’structurele genen’.

het proces van genexpressie omvat twee hoofdstadia: transcriptie: de productie van messenger-RNA (mRNA) door het enzym RNA-polymerase, en de verwerking van het resulterende mRNA-molecuul.,

Vertaling: het gebruik van mRNA voor de directe eiwitsynthese en de daaropvolgende post-translationele verwerking van het eiwitmolecuul.

sommige genen zijn verantwoordelijk voor de productie van andere vormen van RNA die een rol spelen bij de vertaling, waaronder transferrna (tRNA) en ribosomaal RNA (rRNA).

een structureel gen omvat een aantal verschillende componenten:

• Exons. Exons coderen voor aminozuren en bepalen gezamenlijk de aminozuurvolgorde van het eiwitproduct., Het zijn deze delen van het gen die in definitieve Rijpe mRNA-molecule worden vertegenwoordigd.
• Introns. Introns zijn delen van het gen die niet voor aminozuren coderen, en worden verwijderd (verbonden) van de mRNA-molecule vóór vertaling.

Gencontrolegebieden

• startplaats. Een start site voor transcriptie.
• een promotor. Een gebied een paar honderd nucleotiden ‘stroomopwaarts’ van het gen (tegen het 5′ einde). Het wordt niet getranscribeerd in mRNA, maar speelt een rol in het controleren van de transcriptie van het gen., De transcriptiefactoren binden aan specifieke nucleotideopeenvolgingen in het promotorgebied en helpen in de band van de polymerases van RNA.
• Enhancers. Sommige transcriptiefactoren (genoemd activators) binden aan gebieden genoemd ‘versterkers’ die het tarief van transcriptie verhogen. Deze plaatsen kunnen duizenden nucleotiden van de codageopeenvolgingen of binnen intron zijn. Sommige versterkers zijn voorwaardelijk en werken slechts in aanwezigheid van andere factoren evenals transcriptiefactoren.
• geluiddempers., Sommige transcriptiefactoren (repressors genoemd) binden zich aan regio ’s die’ geluiddempers ‘ worden genoemd die de snelheid van transcriptie drukken.

Opmerking: De term ‘genexpressie’ wordt soms gebruikt om alleen naar de transcriptiefase te verwijzen.

transcriptie

transcriptie is het proces van RNA-synthese, gecontroleerd door de interactie van promotors en enhancers., Verscheidene verschillende types van RNA worden geproduceerd, met inbegrip van boodschappersRNA( mRNA), die de opeenvolging van aminozuren in het eiwitproduct, plus overdrachtrna (tRNA) en ribosomal RNA (rRNA) specificeert, die een rol in het vertaalproces spelen.

transcriptie bestaat uit vier stappen:

1. initiatie. Het DNA-molecuul wikkelt en scheidt om een klein open complex te vormen. De polymerase van RNA bindt aan de promotor van de malplaatjestreng.
2. elongatie. De polymerasebewegingen van RNA langs de malplaatjestreng, synthetiserend een mRNA-molecuul., In prokaryotes is de polymerase van RNA een holoenzyme dat uit een aantal subeenheden, met inbegrip van een sigma-factor (transcriptiefactor) bestaat die de promotor erkent. In eukaryotes zijn er drie polymerases van RNA: I, II en III. het proces omvat een het proeflezen mechanisme.
3. beëindiging. In prokaryotes zijn er twee manieren waarop de transcriptie wordt beëindigd. In Rho-afhankelijke beëindiging, is een eiwitfactor genoemd “Rho” de oorzaak van het verstoren van het complex die de malplaatjestreng, de polymerase van RNA en de molecule van RNA impliceren., In Rho-onafhankelijke beëindiging, vormt een lijn aan het eind van de molecule van RNA, veroorzakend het om zich los te maken. De beëindiging in eukaryotes is ingewikkelder, die de toevoeging van extra adeninenucleotiden bij 3′ van het transcript van RNA impliceren (een proces dat als polyadenylation wordt bedoeld).
4. verwerking. Na transcriptie wordt de molecule van RNA op een aantal manieren verwerkt: introns worden verwijderd en exons worden verbonden samen om een rijpe mRNA-molecule te vormen die uit één enkele eiwit-coderende opeenvolging bestaat., De synthese van RNA impliceert de normale basis het koppelen regels, maar de basis thymine wordt vervangen door de basis uracil.

vertaling

bij vertaling wordt het volwassen mRNA-molecuul gebruikt als een sjabloon om een reeks aminozuren samen te stellen om een polypeptide met een specifieke aminozuursequentie te produceren. Het complex in het cytoplasma waarbij dit voorkomt wordt genoemd een ribosoom. De ribosomen zijn een mengsel van ribosomal proteã NEN EN ribosomal RNA (rRNA), en bestaan uit een grote subeenheid en een kleine subeenheid.,

vertaling omvat vier stappen:

1. initiatie. De kleine subeenheid van het ribosoom bindt aan het eind 5 van de mRNA-molecule en beweegt in richting 3 tot het een begincodon (AUG) ontmoet. Het vormt dan een complex met de grote eenheid van het ribosoomcomplex en een initiatietrna molecule.
2. elongatie. Latere codons op de mRNA molecule bepalen welke tRNA molecule verbonden aan een aminozuur bindt aan de mRNA. Een enzym peptidyltransferase verbindt de aminozuren samen gebruikend peptide banden., Het proces gaat verder, veroorzakend een ketting van aminozuren aangezien het ribosoom langs de molecuul mRNA beweegt.
3. beëindiging. Vertaling in beëindigd wanneer het ribosomale complex één of meer stopcodons (UAA, UAG, UGA) bereikte. Het ribosomale complex in eukaryoten is groter en ingewikkelder dan in prokaryoten. Bovendien zijn de processen van transcriptie en vertaling verdeeld in eukaryotes tussen de kern (transcriptie) en het cytoplasma (vertaling), die meer kansen voor de verordening van genuitdrukking verstrekt.,
4. post-translation processing of the protein

genregulatie

genregulatie is een label voor de cellulaire processen die de snelheid en wijze van genexpressie controleren. Een complexe reeks interacties tussen genen, RNA-moleculen, eiwitten (inclusief transcriptiefactoren) en andere componenten van het expressiesysteem bepalen wanneer en waar specifieke genen worden geactiveerd en de hoeveelheid eiwit of RNA-product geproduceerd.,

sommige genen worden continu tot expressie gebracht, omdat zij eiwitten produceren die betrokken zijn bij fundamentele metabole functies; sommige genen worden tot expressie gebracht als onderdeel van het proces van celdifferentiatie; en sommige genen worden tot expressie gebracht als gevolg van celdifferentiatie.

mechanismen van genregulatie omvatten:

• die de snelheid van transcriptie reguleren. Dit is de meest economische methode van regulering.
• regulering van de verwerking van RNA-moleculen, met inbegrip van alternatieve splicing om meer dan één eiwitproduct uit één enkel gen te produceren.
• die de stabiliteit van mRNA-moleculen regelt.,
• die de vertaalsnelheid regelt.

transcriptiefactoren zijn eiwitten die een rol spelen bij het reguleren van de transcriptie van genen door binding aan specifieke regulerende nucleotidesequenties.

terug naar boven

Dit werk is gelicentieerd onder een Creative Commons-licentie.