Nende tegurite roll geeniekspressioonis
Transkriptsioonitegurite mõistmine
Selleks, et meie kehad omavad erinevaid rakkude tüüpe, peab olema teatav mehhanism meie geenide ekspressiooni kontrollimiseks. Mõnedes rakkudes on teatud geenid välja lülitatud, teistes rakkudes nad transkribeeritakse ja viiakse valkudeks.
Transkriptsioonifaktorid on üks levinumaid vahendeid, mida meie rakud geeniekspressiooni kontrollimiseks kasutavad.
Lühike määratlus
Transkriptsioonifaktorid (TF-id) on molekulid, mis osalevad geeni ekspressiooni reguleerimises. Need on tavaliselt valgud, kuigi need võivad koosneda ka lühisest, mittekodeerivast RNA-st . TF-sid leitakse tavaliselt ka gruppides või kompleksides , moodustades mitmeid vastastikuseid toiminguid, mis võimaldavad transkriptsiooni kiiruste erinevat kontrolli.
Genes välja lülitamine ja sisse lülitamine
Inimestel (ja teistel eukarüootidel) on geenid tavaliselt vaikimisi " välja lülitatud ", nii et TF-id teenivad peamiselt geeniekspressiooni " sisse ". Bakterites on reverse sageli tõsi ja geene väljendatakse " konstitutiivselt " seni, kuni TF lülitab selle välja . TF-id toimivad teatud nukleotiidijärjestuste (motiivide) äratundmise teel enne või pärast kromosoomi geeni (üles- ja allavoolu).
Geenid ja eukarüootid
Eukarüootidel on sageli promootoripiirkond geenist ülesvoolu või geenist kõrgemal või allavoolu soodustavates piirkondades koos teatud spetsiifiliste motiividega, mida tunnustavad erinevad TF-i tüübid.
TF-d seostuvad, meelitavad teisi TF-e ja loovad kompleksi, mis lõpuks hõlbustab seondumist RNA polümeraasiga, seega algab transkriptsiooniprotsess.
Miks transkriptsioonifaktorid on olulised
Transkriptsioonifaktorid on ainult üks vahend, mille abil meie rakud ekspresseerivad geenide erinevaid kombinatsioone, võimaldades diferentseerumist erinevate keharakkude, kudede ja organite tüüpi rakkudeks.
Kuid see kontrollimehhanism on äärmiselt oluline, eriti inimgenoomi projekti tulemuste valguses, et tegelikult on meie genoomis või meie kromosoomides vähem geene kui algselt arvati.
See tähendab, et erinevad rakud ei ole tekkinud täiesti erinevate geenide komplektide diferentseeritud ekspressioonist, kuid tõenäolisemalt on nende geenide rühmade selektiivne ekspressioon erinevatel tasemetel.
Kaskaadiefekt
TF-id võivad samuti kontrollida geeniekspressiooni, luues " kaskaadi " efekti, kus ühe valgu väikeste koguste olemasolu käivitab suurema sekundi koguse tootmise, mis käivitab isegi suurema hulga kolmandiku jne tootmise. Mehhanismid, mille kaudu algse materjali või stiimulite väga väikesed kogused põhjustavad märkimisväärseid mõjusid, on tänapäeva arukate polümeeride uuringute biotehnoloogiliste edusammude põhimudelid.
Geeniekspressioon ja eluiga
Täiskasvanute kudede tüvirakkude saamiseks kasutatavate meetodite aluseks on rakkude diferentseerumise protsessi pööramiseks TF-i manipuleerimine. Võime kontrollida geeniekspressiooni koos teadmistega, mis on saadud inimorganismi ja genoomika uurimisest teistes organismides, on viinud selleni, et me võime oma elusid pikendada, kui me lihtsalt kontrollime geene, mis reguleerivad vananemisprotsessi meie rakkudes.