Регуляция
экспрессии генов у эукариот
Экспрессия генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок.
Процесс экспрессии генов включает:
Взаимодействие специфических белков с участками ДНК в непосредственной близости от стартового участка транскрипции
Включение или выключение транскрипции
Этапы экспрессии гена
Ген |
проР |
мРН |
Поли- |
Призн |
Бело |
пепти |
|||||
|
НК |
К |
д |
ак |
к |
|
|
|
|
|
|
|
Транскрип |
Трансля |
Экспресси |
||
|
ция |
|
я |
||
|
ция |
|
|
||
|
Процессин |
Модифика |
|
||
|
|
|
|||
|
|
г |
|
ция |
|
Этапы экспрессии генов у эукариот
Транскрипц
ия Процесси
нг Транспорт аминокисло
т Трансляц ия
Синтезируемые мРНК у эукариот моноцистронны.
Функционирование эукариотических генов несомненно подчиняется регуляторным воздействиям, однако регуляция транскрипции у эукариот является комбинационной, т.е. активность каждого гена регулируется большим
Регуляция экспрессии гена, кодирующего белок Х у эукариот, двумя регуляторными белками
Механизмы регуляции экспрессии генов у эукариотов
Организация хроматина в дифференцированных клетках многоклеточного организма.
Изменение количества генов
Перестройка генов («генетическая рекомбинация»)
Регуляция транскрипции Посттранскрипционная регуляция
Регуляция трансляции и посттрансляционных модификаций
Организация хроматина
•В ядрах дифференцированных клеток хроматин имеет такую укладку, что только около 1 % генов доступно для транскрипции
•В гетерохроматине ДНК упакована очень компактно и недоступна для транскрипции
•В эухроматине есть участки, способные связывать РНК-полимеразу.
•В разных типах клеток в область эухроматина попадают разные гены, т.е. в разных тканях транскрибируются разные участки хроматина
Изменение количества генов
• Амплификация (увеличение числа) генов. Используется организмом в том случае, когда возникает необходимость увеличить синтез определенного генного продукта.
•Утрата генетического материала. Редкий способ регуляции, например, потеря всех генов за счет разрушения ядра в процессе созревания эритроцитов
Генетическая
рекомбинация
Процесс обмена, перемещения генов между хромосомами или внутри хромосомы, объединение генов с образованием измененной хромосомы. Происходит при:
При половом слиянии яйцеклетки и сперматозоида
При перемещении транспозонов, с исходной позиции в какое-либо другое место той же или другой хромосомы