Genekspression: Noter om regulering af genekspression

Læs denne artikel for at lære om genuttrykket: Noter om regulering af genuttrykning!

Genekspression er mekanismen på det molekylære niveau, ved hvilket et gen er i stand til at udtrykke sig i fænotypen af ​​en organisme.

Image Courtesy: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Gene_expression_control.png

Mekanismen med genekspression indebærer biokemisk genetik. Den består af syntese af specifikke RNA'er, polypeptider, strukturelle proteiner, proteinholdige biokemikalier eller enzymer, som styrer strukturen eller funktionen af ​​specifikke egenskaber. Dannelsen af ​​RNA'er fra gener kaldes transkription. Visse gener danner rRNA'er, tRNA'er og andre små RNA'er.

Andre gener transskriberer mRNA'er, der indeholder kodet information til syntese af polypeptider. Ud af de to tråde af DNA er kun en streng effektiv til fremstilling af mRNA i en given cistron. Det hedder antisense streng. mRNA bærer informationen til ribosomerne og omdanner den til aminosyresekvens af et polypeptid ved hjælp af tRNA'er. Polypeptidet udtrykker genet ved dannelse af et strukturelt protein, et proteinholdigt biokemisk eller enzym.

Co-linearitet af gen- og polypeptidstruktur:

Både kodonerne af et gen (cistron) og aminosyrerne af et polypeptid er arrangeret i en lineær sekvens. Der er en co-linearitet eller lighed i det lineære arrangement af kodoner af et gen og sekvensen af ​​aminosyrer i et polypeptid produceret af det. Antistensstrengen af ​​cistronen overfører sin kodede information til mRNA-strengen i transkriptionsprocessen.

Under translation dikterer mRNA-strengen arrangementet af aminosyrer i et polypeptid ifølge arrangementet af dets codoner. Eftersom et kodon er lavet af tre på hinanden følgende nukleotider eller nitrogenbaser, vil et polypeptid på mindst 100 aminosyrer bestemmes af en cistron eller et gen med 300 nukleotidlængde.

Enhver defekt eller ændring i arrangementet af nukleotider i et gen er også vist ved ændringen i arrangementet af aminosyrer i et polypeptid. Dette blev først og fremmest bevist af Yanofsky og andre (1965) i tilfælde af Escherichia coli.

Regulering af genekspression:

Kontrol af generernes funktion kaldes regulering af genekspression. Det er fundet, at nogle proteiner i Escherichia coli kun har 5-10 eksemplarer, mens andre kan have op til 1.00.000 eksemplarer. Regulering af genekspression kan udøves på fire niveauer:

(i) Transkriptionelt niveau under dannelse af primært transkript,

(ii) Behandling som splejsning, terminal tilføjelser eller modifikationer,

(iii) Transport af RNA fra kernen til cytoplasma og

(iv) Oversættelsesniveau. Genekspression er af tre typer - inducerbare, konstitutive og repressible.

Forordningen kan være under negativ eller positiv kontrol,

(a) inducerbar

Det er en regulering, der er tændt som reaktion på tilstedeværelsen af ​​substrat. Det er kendt siden 1900, at i gær udvikler laktosemetaboliserende enzymer kun, når svampen dyrkes i mediet, der har lactose. Senere blev der også vist bakterier at syntetisere enzymer afhængigt af substrat,

b) Konstitutiv:

En forordning er fraværende. Generne og dermed deres enzymer forbliver operationelle i hele,

(c) Trykbar:

Det er regulering, hvor produktet af genaktivitet, hvis det allerede er til stede, stopper aktiviteten af ​​nævnte gen,

(d) Negativ kontrol:

Produktet fra et reguleringsgen slukker ekspressionen af ​​gener under dets kontrol,

(e) positiv kontrol:

Produktet af regulerende gen aktiverer ekspression af gener under dets kontrol. Derfor er genekspression reguleret af metaboliske, fysiologiske og miljømæssige forhold.