Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.4: Регуляція еукаріотичного гена

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56123

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

    Ф-Д_0Б 7982437д893524А649С2245Ф4КД034Д1С2776094Е1С39А72Б5Ф627+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    Увімкнено чи вимкнено? Увімкнено чи вимкнено? Увімкнено чи вимкнено?

    Це ключове питання. Генна регуляція у еукаріотів - це високо регульований процес, який зазвичай включає багато білків, які або зв'язуються один з одним, або зв'язуються з ДНК.

    Регуляція еукаріотичних генів

    У клітині еукаріот початок транскрипції є однією з найскладніших частин генної регуляції. Може бути багато регуляторних білків і регуляторних елементів. Регулювання також може включати підсилювачі. Підсилювачі - це віддалені області ДНК, які можуть зациклюватися назад, щоб взаємодіяти з промотором гена.

    Коробка ТАТА

    Різні типи клітин мають унікальні закономірності регуляторних елементів, які призводять до транскрибування лише необхідних генів. Саме тому клітина шкіри і нервова клітина, наприклад, так відрізняються один від одного. Однак деякі закономірності регуляторних елементів є загальними для всіх генів, незалежно від клітин, в яких вони зустрічаються. Прикладом є коробка TATA, названа так, тому що вона має основну послідовність TATAAA. Це регуляторний елемент, який входить до складу промотора більшості еукаріотичних генів. Ряд регуляторних білків зв'язується з коробкою ТАТА, утворюючи мультибілковий комплекс. Тільки тоді, коли всі відповідні білки зв'язуються з коробкою TATA, РНК-полімераза розпізнає комплекс і зв'язується з промотором. Як тільки РНК-полімераза зв'язується, починається транскрипція.

    Регулювання під час розробки

    Регуляція експресії генів вкрай важлива під час розвитку організму. Регуляторні білки повинні включати певні гени в конкретні клітини в потрібний час, щоб організм розвивав нормальні органи і системи органів. Гени гомеобox є прикладом генів, які регулюють розвиток. Вони кодують регуляторні білки, які перемикаються на цілий ряд основних генів розвитку. У комах гени гомеоблоксів, які називаються генами хокса, забезпечують розвиток таких частин тіла, як кінцівки, у правильному місці. На малюнку нижче показано, як мутація гена хокса може вплинути на розвиток комахи. Інші організми, включаючи людину, також мають гени кокс.

    F-д_ФБ926438d3B ліжко 874277787 Бабб Ф5д5С39Е90159818СА1А1А5Д511А8+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_jpgЕфект мутації гена Hox. Вчені викликали мутацію в гені хокса цієї дрозофіли. В результаті мутації з голови виросла нога там, де повинна була розвинутися антена.

    Експресія генів і рак

    Мутації, що викликають рак, зазвичай зустрічаються у двох типах регуляторних генів: генів-супресорів пухлини та протоонкогенів (див. Малюнок нижче). Ці гени виробляють регуляторні білки, які контролюють клітинний цикл. Коли гени мутують, клітини з мутаціями діляться швидко і без обмежень, що потенційно призводить до пухлини і раку.

    F-D_A9F13D428FFB80B645A4 ФАФ 8122948734БД3БД 0Д7312ФД 95DB0D+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_pngЯк розвивається рак. Ця блок-схема показує, як серія мутацій генів-супресорів пухлини та протоонкогенів призводить до раку.

    Резюме

    • Регуляція транскрипції у еукаріотів, як правило, більш складна, ніж у прокаріотів. Він включає унікальні регуляторні елементи в різних комірках, а також загальні регуляторні елементи, такі як коробка TATA.
    • Регулювання особливо важливо під час розробки. Він може включати регуляторні гени, такі як гени гомеоблоксів, які вмикають або вимикають інші регуляторні гени.
    • Мутації в регуляторних генах, які нормально контролюють клітинний цикл, викликають рак.

    Рецензія

    1. Визначте коробку TATA та її функцію в транскрипції.
    2. Що таке ген гомеобкса?
    3. Чому генна регуляція особливо важлива під час розвитку?
    4. Що таке гени супресорів пухлини і протоонкогени?
    5. Намалюйте, як може виглядати комаха з мутованим геном кокс. Поясніть свій ескіз.
    Зображення Довідка Атрибуції
    Ф-Д_0Б 7982437д893524А649С2245Ф4КД034Д1С2776094Е1С39А72Б5Ф627+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC
    F-д_ФБ 926438D 3 ліжко 874277787 Бабб Ф 5д5с39е90159818СА1А5Д511А8+зображення_маленький_крихіткий+зображення_великий палець_маленький_крихіткий.jpg [Рисунок 2] Кредит: Користувач: Ktbn/Вікісховище
    Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Antennapedia.jpg
    Ліцензія: Громадське надбання
    F-D_A9F13D428FFB80B645A4 FAF8122948734BD3BD3BD3D3DAFF95DB0D+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 3] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0