Genuttrykk: Notater om regulering av genuttrykk

Les denne artikkelen for å lære om genuttrykket: Merknader om regulering av genuttrykk!

Genuttrykk er mekanismen på molekylivå hvor et gen er i stand til å uttrykke seg i fenotypen av en organisme.

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

Mekanismen for genuttrykk innebærer biokjemisk genetikk. Den består av syntese av bestemte RNAer, polypeptider, strukturelle proteiner, proteinholdige biokjemikalier eller enzymer som styrer strukturen eller funksjonen til spesifikke egenskaper. Dannelsen av RNA fra gener kalles transkripsjon. Visse gener danner rRNAer, tRNAer og andre små RNAer.

Andre gener transkriberer mRNAer som inneholder kodet informasjon for syntese av polypeptider. Ut av de to strengene av DNA er bare en streng effektiv i å produsere mRNA i en gitt cistron. Det kalles antisense streng. mRNA bærer informasjonen til ribosomer og omdanner den til aminosyresekvens av et polypeptid ved hjelp av tRNAer. Polypeptidet uttrykker genet ved å danne et strukturelt protein, et proteinholdig biokjemisk eller enzym.

Co-linearitet av Gene og Polypeptid Struktur:

Både kodonene til et gen (cistron) og aminosyrene i et polypeptid er anordnet i en lineær sekvens. Det er en ko-linearitet eller likhet i det lineære arrangementet av kodoner av et gen og sekvensen av aminosyrer i et polypeptid produsert av det. Antistensstrengen i cistronen overfører sin kodede informasjon til mRNA-strengen i transskripsjonsprosessen.

Under translasjon dikterer mRNA-strengen arrangementet av aminosyrer i et polypeptid i henhold til arrangementet av dets kodoner. Siden et kodon er laget av tre påfølgende nukleotider eller nitrogenbaser, vil et polypeptid på si 100 aminosyrer bestemmes av en cistron eller et gen med 300 nukleotidlengde.

Eventuell defekt eller endring i arrangementet av nukleotider i et gen er også vist ved forandringen i arrangementet av aminosyrer i et polypeptid. Dette ble først og fremst bevist av Yanofsky og andre (1965) i tilfelle av Escherichia coli.

Regulering av genuttrykk:

Kontrollen over genens funksjon kalles regulering av genuttrykk. Det er funnet at noen proteiner i Escherichia coli kun har 5-10 eksemplarer, mens andre kan ha opptil 1, 00 000 eksemplarer. Regulering av genuttrykk kan utøves på fire nivåer:

(i) Transkripsjonsnivå under dannelse av primært transkript,

(ii) Behandling som spleising, terminal tillegg eller modifikasjoner,

(iii) Transport av RNA fra kjernen til cytoplasma og

(iv) Oversettelsesnivå. Genuttrykk er av tre typer - inducerbare, konstitutive og repressible.

Regulering kan være under negativ eller positiv kontroll,

(a) inducerbar:

Det er en regulering som er slått på som respons på forekomst av substrat. Det er kjent siden 1900 at i gjær utvikler laktos metaboliserende enzymer bare når soppen dyrkes i mediet som har laktose. Senere ble det også vist bakterier å syntetisere enzymer avhengig av substrat,

(b) Konstitutiv:

En regulering er fraværende. Generene og dermed deres enzymer forblir operative i hele,

(c) Trykkbar:

Det er regulering der produktet av genaktivitet, hvis allerede tilstede, stopper aktiviteten til nevnte gen,

(d) Negativ kontroll:

Produktet fra et reguleringsgen slår av uttrykket av gener under kontrollen,

(e) positiv kontroll:

Produktet av regulerende gen aktiverer ekspresjon av gener under kontrollen. Derfor er genuttrykk regulert av metabolske, fysiologiske og miljømessige forhold.