Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16: Регуляція генів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    8139

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    До кінця цього розділу ви зможете:

    • Опишіть процеси, за допомогою яких експресія генів може регулюватися.
    • Диференціювати процеси генної регуляції, що використовуються прокаріотами та еукаріотами.
    • Обговоріть можливі еволюційні наслідки змін експресії генів.

    Кожна клітина висловлює або включається лише частка своїх генів. «Експреси» або «включається» означає, що білок виробляється з цього гена. Решта генів пригнічуються або вимкнені (з цих генів не виробляється білок). Процес включення та виключення генів відомий як регуляція генів. Генна регуляція є важливою складовою нормального розвитку. Гени вмикаються та вимикають у різних схемах під час розробки, щоб зробити клітинку мозку виглядати та діяти інакше, ніж клітина печінки або м'язова клітина, наприклад. Генна регуляція також дозволяє клітинам швидко реагувати на зміни в їх середовищі. Хоча ми знаємо, що регуляція генів має вирішальне значення для життя, цей складний процес ще не до кінця вивчений.

    Щоб клітина функціонувала належним чином, необхідні білки повинні бути синтезовані в належний час. Всі організми і клітини контролюють або регулюють транскрипцію і переклад їх ДНК в білок. Процес включення гена для отримання РНК і білка називається експресією генів. Будь то в простому одноклітинному організмі або в складному багатоклітинному організмі, кожна клітина контролює, коли і як виражаються її гени. Щоб це сталося, повинен бути механізм контролю, коли ген виражається, щоб зробити РНК і білок, скільки білка виробляється, і коли настав час припинити виробляти цей білок, оскільки він більше не потрібен.

    Клітини в багатоклітинних організмах спеціалізовані; клітини в різних тканині виглядають дуже по-різному і виконують різні функції. Наприклад, м'язова клітина сильно відрізняється від клітини печінки, яка сильно відрізняється від клітини шкіри. Ці відмінності є наслідком експресії різних наборів генів в кожній з цих клітин. Всі клітини мають певні основні функції, які вони повинні виконувати для себе, такі як перетворення енергії в молекулах цукру в енергію в АТФ. Тому існує набір «домогосподарських» генів, які експресуються у всіх клітині. Кожен тип клітин також має багато генів, які не виражені, оскільки клітина не потребує виконання цих функцій. Специфічні клітини також експресують багато генів, які не експресуються іншими клітинами, щоб вони могли виконувати свої спеціалізовані функції. Крім того, клітини будуть включати або вимикати певні гени в різний час у відповідь на зміни навколишнього середовища або в різний час під час розвитку організму. Одноклітинні організми, як еукаріотичні, так і прокаріотичні, також включають і вимикають гени у відповідь на потреби свого середовища, щоб вони могли реагувати на особливі умови.

    Черепаховий кіт
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Унікальний кольоровий малюнок шерсті цієї кішки викликаний або помаранчевим, або чорним алелем гена, який випадково замовчується (вимкнено).

    Контроль експресії генів надзвичайно складний. Збої в цьому процесі згубні для клітини і можуть привести до розвитку багатьох захворювань, в тому числі і онкологічних.

    Посилання

    Якщо не зазначено інше, зображення на цій сторінці ліцензуються відповідно до CC-BY 4.0 OpenStax.

    OpenStax, Концепції біології. OpenStax CNX. Травень 18, 2016 http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839...9a8aafbdd@9.10

    Мініатюра: Кіт з помаранчевим і чорним хутром. (CC BY-SA 2.5/обрізаний з оригіналу; DrL через Вікісховище).