Transkripcijas faktori un gēnu ekspresija

Lai mūsu ķermeņiem būtu dažāda veida šūnas, ir jābūt kaut kādam mehānismam, kā kontrolēt mūsu izpausmi gēni. Dažās šūnās tiek izslēgti atsevišķi gēni, savukārt citās - tie pārrakstīts un tulkots olbaltumvielās. Transkripcijas faktori ir viens no visizplatītākajiem instrumentiem, ko mūsu šūnas izmanto, lai kontrolētu gēnu ekspresiju.

Transkripcijas faktori (TF) ir molekulas, kas iesaistītas gēnu ekspresijas regulēšanā. Parasti tie ir proteīni, lai gan tie var sastāvēt arī no īsiem, nekodētiem RNS. TF parasti atrod arī strādājot grupās vai kompleksi, veidojot vairākas mijiedarbības, kas ļauj dažādā mērā kontrolēt transkripcijas ātrumu.

Cilvēkiem (un citiem eikariotiem) gēni parasti ir noklusējuma "izslēgts"stāvoklis, tāpēc TFs galvenokārt kalpo gēnu ekspresijas pagriešanai"ieslēgts"Baktērijās bieži notiek patiesība, un gēni tiek izteikti"konstitutīvi"līdz TF to pārvērtīs"izslēgts"TF darbojas, atpazīstot noteiktas nukleotīdu secības (motīvus) pirms vai pēc gēna uz hromosomas (augšpus un lejpus).

Eukariotiem bieži ir promocijas reģions augšpus gēna vai pastiprinātāju reģioni augšpus vai lejpus gēna, ar noteiktiem specifiskiem motīviem, kurus atpazīst dažādi TF veidi. TF saistās, piesaista citus TF un rada kompleksu, kas galu galā atvieglo saistīšanos ar RNS polimerāzi, tādējādi uzsākot transkripcijas procesu.

Transkripcijas faktori ir tikai viens no līdzekļiem, ar kuru palīdzību mūsu šūnas izsaka dažādas gēni, ļaujot diferencēties dažāda veida šūnās, audos un orgānos, kas veido mūsu ķermeņi. Šis kontroles mehānisms ir ārkārtīgi svarīgs, īpaši ņemot vērā cilvēka atziņas Genoma projekts, ka mūsu genomā vai hromosomās ir mazāk gēnu nekā sākotnēji domāja.

Tas, ko tas nozīmē, ir atšķirīgas šūnas, nav radušās no pilnīgi atšķirīgas atšķirīgas izpausmes gēnu kopas, bet, visticamāk, tiem ir atšķirīgi selektīvās izpausmes līmeņi tām pašām grupām gēni.

TF var kontrolēt gēnu ekspresiju, izveidojot "kaskāde"efekts, kurā neliela viena proteīna daudzuma klātbūtne izraisa lielāka sekundes daudzuma ražošanu, kas izraisa vēl lielāks trešdaļas summas utt. Mehānismi, ar kuru palīdzību neliels sākotnējā materiāla vai stimula daudzums izraisa būtisku iedarbību, ir mūsdienu biotehnoloģisko sasniegumu pamatmodeļi Viedais polimērs izpēte.

Manipulēšana ar TF, lai mainītu šūnu diferenciācijas procesu, ir metožu pamatā cilmes šūnu iegūšanai no pieaugušo audiem. Spēja kontrolēt gēnu ekspresiju, kā arī zināšanas, kas iegūtas, pētot cilvēka genomu un genomiku citos organismi, ir vedusi pie teorijas, ka mēs varam pagarināt savu dzīvi, ja mēs vienkārši kontrolējam gēnus, kas mūsu novecošanās procesu regulē šūnas.