Регламент на ген действие

Всяка разлика между си клетъчен фенотип и генотип определя от механизмите за регулиране на работата на гени, кодиращи полипептиди от структурата, протеини, рРНК и тРНК. Тези гени се наричат ​​структурни. Това регулиране на активност на структурните гени се дължи на факта, че въпреки идентичността на генотипове на клетки от многоклетъчни организми, те се различават значително по своята структура и функция. Превключване на синтеза на някои протеини в други основата всички развитие, дали размножаването на вируси в инфектираните клетки, растежът и спорулацията на бактерии, ембрионалното развитие или диференциация на тъкани. На всеки етап от тези процеси специфични протеини се синтезират.

Няколко вида механизми, чрез които един и същ набор от гени в жив организъм неравни условия и в различни етапи на развитие определя синтеза на протеини. Регулиране на експресията (експресия) на гени може да се осъществи на няколко нива: гена, транскрипционно, транслацията и функционални. Първият от тях е свързан с промяна в количеството или локализацията на гени, контролиращи тази черта. Вторият определя какво и колко трябва да се синтезира иРНК в момента. Третият предвижда избор на иРНК излъчван по рибозомите. Четвъртият, свързани с регулирането на алостеричен на ензимната активност. Накрая действие контрол ген може да се осъществи чрез пост-транслационна модификация на полипептиди, пост-транскрипционна модификация на иРНК и други пътища.

Нека разгледаме транскрипцията ниво на регулиране, по отношение на които има голям брой данни, получени главно от бактерии.

Индукцията и потушаването на гени

Работа в клетките на про - и еукариотни регулаторни механизми осигуряват:

Възможност за включване или изключване на генната експресия в отговор на променящите се условия на околната среда;

Планирани каскада експресията на много гени.

Първият вид на регулиране по-пълно изследван в бактерии. В E.coli ензими осигуряващи използване на захари като единствени въглеродни и азотни източници, синтезирани само в отговор на събитие в sredeinduktora субстрат, който служи като съответната захар. Преди появата на субстрата в среда на гена, отговорен за синтеза на ензима хода на хидролиза, неактивни или потиска. Под влияние на индуктор ген де-потискане на настъпва: тя е активирана (индуцирана).

Изключване ген (изтласкването) може също да бъде причинена от фактори на околната среда. По този начин, повечето от гените, кодиращи аминокиселинни синтез ензими в E.coli или S. Typhimurium, функциониращи при културалната среда липсва подходяща аминокиселина. Когато се отглеждат в хранителна среда, съдържаща достатъчно количество за растежа на същата кодираща аминокиселина за експресията на гени, се потиска. Тези примери показват наличието на две групи от гени (и, съответно, ензим). Някои от тях обикновено се потиснати, и де-потискане възниква под влиянието на дросели, други са репресирани и потиснати, състоянието на собствените си продукти. Въпреки тази разлика, основните механизми на регулиране на двете групи гени са подобни - те действат на нивото на транскрипция и ще бъдат разгледани по-нататък в пример за гени, които контролират усвояването на лактоза и биосинтезата на някои аминокиселини в бактерии.

Регламент от втори тип, която осигурява старт "верижна реакция" активира много гени, открити в фагови инфектирани бактериални клетки. При сравняване на комплекта фаг тРНК бяха отворени "ранен" и "късни" фагови гени, всеки ген група работи само в определен етап на възпроизвеждане фаг.

Трябва да се отбележи, че двата вида регулиране се извършва по отношение на само на тези гени продължават операция което е нежелателно за клетките, защото той консумира енергия, необходима за техния растеж и репродукция в среда, където продукти, кодирани от тези гени не са необходими (например, ензим синтез разцепване на захари, които не са в културална среда на бактериите или образуването на амино киселина биосинтеза ензим намира в културалната среда, в достатъчно количество) на. Много гени диктуват синтеза на такива продукти, които се нуждаят от клетка непрекъснато, например ДНК-полимераза иРНК, рибозомни протеини, рРНК и тРНК молекули и други. Такива гени обикновено се изразяват постоянно, така че те се наричат ​​конститутивен.