În acest articol, vă prezentăm o prezentare foarte lucidă și detaliată a ideilor moderne despre gene, rolul lor în viața animalelor și a plantelor. Am găsit acest material interesant. Sursa acestui material este blogul utilizatorilor de progenii.
Ultimul deceniu al noului mileniu a fost marcat de încercări noi (regulate) de a formula conceptul de genă și sa dovedit a fi foarte confuz. Vom încerca să ne ocupăm de gene acolo unde este încă posibil.
Dacă mă întrebați pe mine, că este o genă, atunci am fost un pomychu pic neclară, rulare ochii lui, se va zgâria cap, iar apoi spune ceva de genul că gena - este un „evenimente moleculare complexe de cauzalitate în cazul în care o anumită zonă de acid dezoxiribonucleic joacă un rol-cheie.“ Dar aceasta este interpretarea mea personală.
Un pic de istorie
Vom reîmprospăta ceea ce deja știm. În genetica clasică, gena este un concept abstract, o unitate de moștenire care transmite anumite calități de la părinte la copil. Biochimia a adăugat la această imagine primele specificități: aceste calități sunt asociate cu enzime sau proteine, câte una pentru fiecare genă. Dar, cu apariția biologiei moleculare, genele în cele din urmă încorporate într-un material de substanță - o secvență de ADN care atunci când conversia la ARN mesager poate fi folosit ca bază pentru a crea proteine.
Moleculele lungi de spirală ale ADN-ului cromozom au fost reprezentate ca lungi, pe care secvențele de gene sunt legate ca margele. Această imagine armonioasă există încă în mintea multor cercetători în domeniul molecular, deși cu o serie de amendamente la dogma centrală a biologiei moleculare. Nu este că nimeni nu este interesat de ceea ce este într-adevăr o genă. Doar adesea tehnic această reprezentare este suficient pentru a identifica o regiune discretă a ADN-ului care codifică orice genă care poate fi decodat, rescrise în ARN și apoi la proteine. Reținem schema cea mai simplă a ADN - ARN - o etichetă de proteine. Aceasta este una dintre schemele posibile, dar atât de departe încât să înțelegem că gena nu este atât de simplă. De aici vom începe să dansăm.
Dacă nu există absolut nici un ADN în genomul care codifică un produs, atunci putem spune cu încredere că nu există o genă. Probabil că este singurul lucru pe care putem fi sigur de o sută la sută.
Regiunea de codificare a genei ADN?
Dacă există o regiune a ADN care este citită sub formă de ARN, pe care o proteină poate fi sintetizată, este deja o genă sau nu? Întrebările încep imediat ce este citit ARN. Înainte de o gena există de obicei întotdeauna o secvență, care se numește promotor. Acesta conține un număr de secvențe de reglare, pe care se citește mașina moleculară a ARN.
Verificăm ipoteza. Luăm secvența ADN în care produsul final este "scris" și îl transferăm în alt genom. Dacă nu are promotor, atunci nu va "porni", nu va fi citit ARN, în consecință, produsul final nu va fi nici unul. Se dovedește situația - site-ul care codifică proteina pe care o avem, dar nu există niciun produs. Pentru celulă și întregul organism această situație este considerată ca absența unui semn. Prin urmare, gena nu este doar o secvență de codificare, ci și un promotor - un buton care "o include". Aici.
Este gena o regiune de codificare ADN plus un promotor?
Să presupunem că acum avem un ADN format din cel puțin două părți - un produs de codificare și un promotor. Este o genă? Pentru a testa ipoteza, promulgăm în promotor o serie de secvențe de reglementare importante, astfel încât acestea să nu fie recunoscute de acea mașină de transcriere. Ca rezultat al sintezei ARN din nou nu se produce, nu există proteină. Pentru organism, aceasta este din nou situația egală cu "absența unui semn". Astfel, este important ca doar secvența de codificare și promotorul să fie prezente fizic, este, de asemenea, important ca în promotor toate elementele de reglementare să fie în stare de sănătate deplină.
Asta e sunetul formulării finale gena- «O regiune plasabili a secvenței genomice, care corespunde unei unități de moștenire, care este asociat cu regiunile de reglementare, transcrise regiuni și sau alte regiuni / secvențe de funcționale.»
Gene plus factori de transcripție
Factorii de transcripție determină când și unde să includă sau să blocheze sinteza ARN dintr-o anumită regiune a ADN-ului, pe care o considerăm un genom. Nu există factori de transcripție, nici o activitate genetică, nici un semn pe care îl codifică.
Și așa arată în imagine. Și cu această baida, vom încerca să plecăm.
Prin urmare, pentru un exemplu, următoarea situație. Luăm un site ADN, cu partea de codificare și butonul promotor intact și intact (credem că în cele din urmă aceasta este o genă care codifică o proteină și codifică o anumită caracteristică) și transportă câteva celule în genom. Pentru o mai bună înțelegere, vom simplifica puțin situația. Să presupunem că gena este din plante și o transferăm în genomul celulelor pielii care cresc pe un mediu nutritiv. Nu veți fi surprins dacă aflați ce se poate întâmpla astfel încât gena să nu se "acționeze" acolo? Explicația cea mai probabilă este că în celulele animale, mașina transcripțională nu recunoaște secvențele de reglare a plantelor. Pentru celulele animale, aceasta este absența genei și absența produsului acesteia, prin urmare absența unei trăsături.
Am mâinile întinse atât de departe încât se pare că gena (segmentul de ADN) a realizat că, în genetica clasice este considerat a fi realizarea unor trăsături moștenite, în această imagine, trebuie doar să adăugați mai multe și condițiile de funcționare.
Factorii de transcriere (bilele din imagine) sunt proteine. Și dacă acestea sunt proteine, atunci ele sunt, de asemenea, codificate de un fel de gen. Și ele sunt, de asemenea, citite cu precizie sub formă de ARN și, de asemenea, cu ajutorul altor factori de transcripție, care sunt, de asemenea, gene și așa mai departe. Pentru fiecare gena, setul său individual de mașină de transcriere, care este asamblat în funcție de semnalele externe.
Astfel, pentru a câștiga o genă la un anumit moment în timp, într-un anumit loc în organism, este necesar ca înainte de aceasta alte gene să se alăture și să pregătească totul pentru includerea ei. De ce depinde? În acest loc, în această imagine epică, adăugăm cel mai important jucător - mediul extern și intern.
Sinteza, localizarea și funcționarea factorilor de transcripție sunt adesea reglementați prin adoptarea de semnale moleculare din exterior. De exemplu, celula a primit un semnal - un atac al unui agent patogen sau un hormon. Acesta este perceput de către unii receptori de pe suprafața celulei (care sunt, de asemenea, gene). Mai mult, ca piesele de domino care se încadrează cipuri, un semnal este transmis la cascada moleculare (care sunt, de asemenea, gene) la miez, și implică sinteza factorilor de transcripție relevanți (amintesc aceasta, de asemenea, gene), care apoi X includ produsul genei care poate afecta în mod direct agentul patogen.
Se pare că includerea genezei (muncă) întotdeauna este precedată de evenimente care au avut loc în trecut chiar și pentru un moment înainte și au pregătit terenul pentru munca sa.
Pentru cei care au terminat de citit. Toate acestea puteți uita în siguranță. Deoarece promotorii nu sunt doar în fața genei, ci și în coada ei. Siturile de reglementare sunt blocate și în interiorul părții de codificare și, în general, oriunde. Nu toate ARN-urile codifică o proteină, dar sunt regulatori ai muncii altor gene. Dar în acest caz ele pot fi considerate gene. O regiune de codificare a ADN-ului poate fi decodificată în diferite produse. Și în timp ce molekulyarschiki a fost de acord cu durere în jumătate la un numitor comun, care, cu o grămadă de rezerve, un semn de lucru al genei poate fi considerată o transcriere funcțională (ARN), indiferent dacă acesta codifică o proteină sau nu, unele bacterii pot sintetiza proteina direct la ADN. În același timp, nu am făcut încă o reglementare epigenetică, ceea ce se întâmplă de asemenea.
Și, în concluzie, de ce trebuie să știm toate astea? Desfășurarea programului genetic are loc în timp ca o interacțiune complexă a genelor între ele în interacțiune strânsă cu mediul. Factorii care afectează acest lucru, foarte mulți. De exemplu, un exemplu bine cunoscut de închidere a tubului neural în timpul dezvoltării intrauterine cu deficit de acid folic: la șoareci, acest fenomen este codificat de peste 200 de gene. La om, doar câteva gene-cheie implicate în metabolismul acidului folic au fost determinate cu precizie relativă. Dar cu siguranță sunt mai mult.
Evaluați articolul:
Trimiteți-le prietenilor: