Gene kujieleza - nini hiyo? ufafanuzi

ni usemi wa nini jeni? nafasi yake ni nini? Vipi utaratibu wa jeni,? Ni matarajio ya kufungua mbele yetu ni nini? Je udhibiti wa jeni katika eukaryotes na prokariyoti? Hapa ni orodha fupi ya maswali ambayo kushughulikiwa katika makala hii.

maelezo ya jumla

Gene Expression - ni mchakato jina uhamisho wa maelezo ya jeni kutoka DNA kupitia RNA na protini na polipeptidi. Acha tufanye ndogo Kitambo sehemu kuelewa. Je, ni vinasaba? Hii linear DNA polima ambayo ni kushikamana na mnyororo mrefu. Matumizi ya protini wanaunda kromatini kromosomu. Kama sisi majadiliano juu ya mtu, basi tuna arobaini na sita. Ziko karibu 50 000-10 000 jeni na bilioni 3.1 msingi jozi. Vipi kuongozwa hapa? urefu wa sehemu ambayo kazi inayofanywa, unahitajika kwa maelfu na mamilioni ya nyukleotidi. kromosomu moja ina kuhusu 2000-5000 jeni. Kwa upande tofauti - kama milioni 130 ya msingi jozi. Lakini hii ni tu makisio mbaya sana, ambayo ni zaidi au chini ya kweli kwa Utaratibu kubwa. Kama unafanya kazi juu ya umbali mfupi, uwiano utakuwa zimekiukwa. Pia kwenye ghorofa ya hii inaweza kuathiri mwili, ambayo kazi unafanywa nyenzo.

kuhusu jeni

Wana urefu zaidi mbalimbali. Hapa, kwa mfano, globini - ni 1,500 nyukleotidi. dystrophin - kwa kadri ya milioni 2! Wao cis mambo ya udhibiti zinaweza kufutwa kutoka jeni kwa umbali mkubwa. Kwa hiyo, katika globini ni katika umbali wa 50 na 30 nyukleotidi katika tysyach 5'- na 3'-mwelekeo, mtawalia. kuwepo kwa vile shirika kwa kiasi kikubwa complicates tafsiri yetu ya mipaka baina yao. Pia, jeni huwa kiasi kikubwa cha vysokopovtoryayuschihsya Utaratibu majukumu ya kazi ambayo sisi bado kueleweka.

Ili kuelewa muundo wao mtu anaweza kufikiria kwamba 46 chromosomes ni kiasi tofauti, ambapo habari ni kuhifadhiwa. Wao ni makundi ndani ya jozi 23. Moja ya mambo mawili hurithiwa kutoka mzazi. "Nakala," ambao ni katika "kitabu cha" mara kwa mara "upya kusoma" maelfu ya vizazi, ambayo huleta katika mengi ya makosa na mabadiliko (yaitwayo mabadiliko). Na wote ni kurithiwa na watoto wao. Sasa kuna kutosha kinadharia habari kuanza kukabiliana na ukweli kwamba jeni huonyesha. Jambo hili ni mada kuu ya makala hii.

nadharia ya operon

Ni kutokana na masomo ya maumbile, β-galactosidase introduktionsutbildning, ambayo walishiriki katika mpasuko hydrolytic ya lactose. Ilikuwa yaliyoandaliwa na Jacques Monod na Fransua Zhakobom. Nadharia hii anaelezea utaratibu wa kudhibiti awali ya protini katika prokariyoti. Pia jukumu muhimu na transcription. nadharia hii ni kuwa jeni ziko protini kuwa ni functionally karibu kuhusiana na mchakato wa metabolic, mara nyingi makundi pamoja. Wao kuunda vitengo miundo kuitwa operons. umuhimu yao ni kwamba jeni yote ni sehemu yake, walionyesha kwa pamoja. Kwa maneno mengine, wanaweza transcribed, au hakuna hata mmoja wao inaweza kuwa "kusoma". Katika hali kama hiyo, operon ni kazi au watazamaji. jeni cha inaweza kubadilishwa tu kama kuna seti ya mambo ya mtu binafsi.

Kusimika kwa usanisi wa protini

Hebu fikiria kwamba tuna kiini ambayo kwa ukuaji wake kama chanzo cha kaboni matumizi glucose. Kama ni kubadilishwa kwa disaccharide lactose, baada ya dakika chache unaweza kuwa salama ambayo ina ilichukuliwa na hali ya kuwa yamebadilika. Kuwa kuna maelezo: kiini unaweza kufanya kazi vyanzo zote mbili za ukuaji, lakini mmoja wao ni kufaa zaidi. Kwa hiyo, kuna "mbele" kwa fabricable kemikali kiwanja. Lakini kama ni kupotea na nafasi yake kuchukuliwa na inaonekana lactose, kuwajibika RNA polima ni ulioamilishwa na kuanza kutumia nguvu zake kwa uzalishaji wa protini taka. Ni zaidi ya nadharia, lakini sasa hebu majadiliano juu ya jinsi halisi jeni hutokea. Hii ni ya kusisimua sana.

mpangilio wa kromatini

Material ya aya hii ni mfano wa seli kutofautishwa ya seli nyingi viumbe. viini kromatini sifa ili tu transcription kidogo cha genome unapatikana (kuhusu 1%). Lakini licha ya hayo, kutokana na kiini tofauti na utata wa mchakato unafanyika ndani yake tunaweza kushawishi yao. Kwa sasa, kwa ajili ya mtu ni inapatikana kwa athari kwenye shirika la kromatini:

1. Kubadilisha namba ya jeni kimuundo.
2. Ufanisi kunukuu sehemu mbalimbali za code.
3. Kujenga jeni katika kromosomu.
4. Kufanya marekebisho na synthesized minyororo polipeptidi.

Hata hivyo, ufanisi usemi wa lengo gene ni kupatikana kwa teknolojia kali kufuata. Bila kujali kazi inayofanywa, hata kama majaribio unaendelea virusi kidogo. Jambo kuu - ni kwa fimbo na mpango iliyoandaliwa na kuingilia kati.

Kubadilisha namba ya jeni

Jinsi gani hii kutekelezwa? Hebu fikiria kwamba sisi nia ya athari kwa kujieleza gene. Kama mfano sisi alichukua vifaa eukaryote. Yeye high unyumbufu, tunaweza kwa hiyo kufanya marekebisho yafuatayo:

1. Kuongeza idadi ya jeni. Ni kutumika katika kesi ambapo ni muhimu kwamba mwili umeongezeka awali ya bidhaa maalum. Katika hali kama hizo kukuzwa mambo mengi muhimu wa jenomu za binadamu (kwa mfano, rRNA, tRNA, histoni, na kadhalika). Maeneo kama hayo yanaweza kuwa na Sanjari ndani ya kromosomu, na hata kwenda zaidi ya wao kwa kiasi ya 100 elfu kwa msingi jozi milioni 1. Hebu tuangalie matumizi halisi. Maslahi na sisi ni metallothionein gene. protini bidhaa zake zinaweza kuungana metali nzito kama zinki, cadmium, zebaki na shaba na, kwa mtiririko huo, wa kulinda mwili kutoka sumu yao. uanzishaji wake unaweza kuwa na manufaa kwa watu ambao kazi katika hali isiyo salama. Kama mtu kuna ongezeko ukolezi wa metali nzito zilizotajwa hapo awali, uanzishaji gene hutokea polepole moja kwa moja.
2. Kupunguza idadi ya jeni. Ni mara chache kutumika njia ya kanuni. Lakini hapa pia kuna mifano. Moja ya maarufu zaidi - ni seli nyekundu za damu. Wakati kukomaa, msingi kuanguka na carrier hupoteza genome yake. Kama mchakato wa kukomaa na lymphocytes majaribio na seli plasma, clones mbalimbali kwamba walikuwa synthesized huzalishwa aina ya immunoglobulins.

rearrangement gene

Pia muhimu ni uwezekano wa kusonga na kuchanganya nyenzo na ambayo ina uwezo wa transcription na replication. Mchakato huu unaitwa uchanganyishaji maumbile. Na mambo taratibu inawezekana? Hebu fikiria jibu la swali hili juu ya mfano mwilini. Wao ni iliyoundwa na B-lymphocytes, ambayo ni mali ya baadhi ya aina ya clone maalum. Na katika kesi ya kuwasiliana na mwili wa antijeni ambayo antibody ni nyongeza na tovuti ya kazi ya attachment kinachotokea na kuenea baadae ya seli. Kwa nini ni kwamba mwili wa binadamu ina uwezo wa kujenga aina ya protini? Hii inawezekana kwa uchanganyishaji na mutations somatic. Lakini inaweza kuwa matokeo ya mabadiliko mwanadamu katika muundo wa DNA.

mabadiliko RNA

Gene Expression - ni utaratibu ambao ina jukumu muhimu asidi ribonucleic. Kama tunaona mRNA ni muhimu kumbuka kwamba baada ya muundo transcription msingi zinaweza kutofautiana. mpangilio wa nyukleotidi katika jeni ya moja. Lakini katika tishu tofauti mRNA inaweza kuonekana mabadilisho, insertions, au tu kupoteza kutokea wanandoa. Kama mfano kutoka asili unaweza kusababisha apoprotein B, zilizotolewa mwaka seli za chango na ini. Nini anabadilisha mabadiliko? toleo iliyotolewa na utumbo, ina 2152 amino asidi. Wakati yaliyomo ini version inajivunia 4563 mizani! Na licha ya tofauti hii, tuna hasa apoprotein B.

Mabadiliko katika utulivu mRNA

Sisi karibu kuja na hitimisho kwamba ina uwezo wa kufanya katika protini na polipeptidi. Lakini hebu uso yake bado kuangalia jinsi gani kurekebishwa mRNA uthabiti. Ili kufanya hivyo, awali ni lazima kuondoka kiini na kupata kutoka saitoplazimu. Hii inakamilishwa kwa kupitia pores zilizopo. idadi kubwa ya mRNA hupasuliwa na nucleases. Wenye kuokoka hali hii, kuandaa complexes na protini. Maisha ya mRNA yukariyoti inatofautiana juu ya aina mbalimbali (hadi siku kadhaa). Kama utulivu mRNA, basi kwa kiwango fasta inaweza kuwa aliona kwamba kuongezeka kwa idadi ya kipya protini bidhaa. jeni cha katika kesi hii haibadiliki, lakini, muhimu zaidi, mwili itafanya kazi kwa ufanisi zaidi. Kutumia mbinu Masi biolojia, bidhaa ya mwisho inaweza kuwa kutolewa, ambayo itakuwa na maisha muhimu. Hivyo, kwa mfano, inawezekana kuunda β-globini kazi muda wa saa kumi (hii ni sana kwa ajili yake).

mchakato wa kasi

Hiyo ni kuchukuliwa katika mfumo wa jumla gene kujieleza. Sasa bado tu ya kuongeza taarifa zilizopo, maarifa ya jinsi ya haraka taratibu, ikiwa ni pamoja na muda mfupi protini. Hebu kusema kwamba udhibiti wa jeni, kushikilia. Ikumbukwe kwamba athari na kiwango cha haichukuliwi njia ya msingi ya kanuni tofauti na wingi wa bidhaa protini. Ingawa mabadiliko wake ili kufikia lengo hili bado ni kutumika. Kama mfano wa usanisi protini bidhaa katika reticulocytes. Damu upambanuzi kiini katika ngazi kunyimwa kiini (na hivyo DNA). ngazi ya kujieleza jeni kanuni kwa ujumla ni kujengwa kulingana na baadhi ya aina ya uwezekano muunganisho kwa juhudi kushawishi michakato inayoendelea.

muda wa

Wakati protini synthesized, muda wakati ambao yeye wataishi inategemea protease. Kuna huwezi kuitwa hasa kama inawezekana, kwa sababu katika kesi hii ni kati ya saa kadhaa miaka kadhaa. proteolysis kasi inatofautiana sana, kulingana na kile kiini ni. Enzymes ambayo inaweza kuchochea mchakato huwa na haraka "kutumika." Kwa sababu hiyo, wao pia iliyoundwa na mwili kwa wingi. Pia kwenye protini maisha inaweza kuathiri hali ya kisaikolojia ya mwili. Pia, kama bidhaa mbovu imeanzishwa, itakuwa haraka kuondolewa mfumo kinga. Hivyo, tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba kitu pekee tunaweza kukuambia - hii ni kiwango maisha kupatikana katika maabara.

hitimisho

Eneo hili ni kuahidi sana. Kwa mfano, upatikanaji wa jeni kigeni inaweza kusaidia kutibu magonjwa hereditary, na kuondokana na mutation hasi. Licha ya kuwepo kwa ujuzi wa kina juu ya mada, tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba ubinadamu bado tu katika mwanzo sana. Maumbile uhandisi karibuni tu kujifunza kutenga sehemu muhimu ya nyukleotidi. miaka 20 iliyopita kulikuwa na moja ya matukio makubwa ya sayansi hii - iliundwa Dolly kondoo. Sasa, kuna utafiti unafanyika juu ya kijusi binadamu. Tunaweza kusema kwa kujiamini kwamba sisi ni juu ya kizingiti cha baadaye, ambazo hazina magonjwa na shida ya kisaikolojia. Lakini kabla ya kujikuta huko, ni lazima uwe mzuri sana wa kufanya kazi kwa manufaa ya ustawi.