编队, 科学

基因表达 - 那是什么？定义

什么是表达的基因呢？它的作用是什么？如何基因表达的机制？什么是它在我们面前打开的前景如何？如何是基因表达的真核生物和原核生物的调控？这里是一个将在本文中加以解决的问题的简短列表。

一般信息

基因表达 - 是从DNA经由RNA的遗传信息的进程名转移到蛋白质和多肽。让我们做一个小题外话理解。什么是基因？由长链连接该线性DNA聚合物。蛋白质的利用它们形成染色质染色体。如果我们谈论一个人的话，我们有46。它们分别位于约50 000-10 000个基因和3.1十亿个碱基对。这里是如何引导？到正在开展工作的各部分的长度，核苷酸的千千万万表示。一个染色体包含约2000-5000基因。在一个有些不同的术语 - 约130万个碱基对。但这只是一个非常粗略的估计，这是大序列或多或少真实。如果你在短距离内工作的比例将受到侵犯。同样在这层楼会影响身体，在其上工作的落实材料。

关于基因

他们有最多样的长度。这里，例如，珠蛋白 - 为1500个核苷酸。肌营养不良 - 用于高达2万元！他们的顺式作用元件可从基因被删除了相当大的距离。因此，在珠蛋白它们分别是在50名30个核苷酸tysyach 5'-和3'-方向上的距离，。这样一个组织的存在，我们对它们之间的界限定义显著复杂。此外，基因包含vysokopovtoryayuschihsya的显著量序列，我们还没有认识到职责。

为了理解它们的结构可以想见的是46条染色体是单独的卷，其中，信息被存储。它们被组合为23个对。所述两个元件是从亲本遗传。 “文本”，这是在“卷”多次“重读”千代，它带来了很多的错误和变化（称为突变）的。他们都是由后代继承。现在有足够的理论知识，以开始处理与基因表达体现了事实。这一事实是本文的主要话题。

操纵子的理论

它是基于遗传研究，β半乳糖苷酶诱导，其中参加乳糖水解断裂。它是由杰克斯·莫诺和Fransua Zhakobom制定。这一理论解释了用于控制蛋白质在原核生物中合成的机制。也发挥着重要的作用和转录。该理论认为，基因是在功能密切相关的代谢过程的蛋白质，经常被组合在一起。他们创建了一个名为操纵子的结构单元。他们的重要性在于，所有的是它的一部分的基因，异口同声地表示。换句话说，它们可以转录，要么都不可以“读”。在这种情况下，操纵子是主动或被动的。基因表达水平可以仅当存在一组单独的元件来改变。

蛋白质合成的诱导

让我们想象一下，我们在它的碳利用葡萄糖的来源生长的细胞其中。如果改变为双糖乳糖，在几分钟内你就可以安全的，它已经适应已经变化了的条件。有一个解释：细胞可以操作生长两个来源，但它们中的一个比较适合。因此，有一个“视线”的化学化合物加工成形。但是，如果它丢失以及由出现乳糖代替，负责RNA聚合酶被激活并开始施加在生产所需蛋白质的它的影响。它更像是一个理论，但现在让我们来谈谈实际的基因表达是如何发生的。这是非常令人兴奋的。

染色质的组织

本款的材料是一种多细胞生物的分化细胞的模型。细胞核染色质堆叠，使得仅在基因组的一小转录是可用的（约1％）。但尽管如此，由于细胞可以影响他们发生在它们的过程的多样性和复杂性。目前，该人是可对染色质的组织如此大的影响：

改变结构基因的数量。
有效地抄写代码的不同部分。
重建染色体的基因。
进行修改和合成的多肽链。

然而，目标基因的有效表达是通过严格遵守技术来实现的。无论正在做什么工作，即使实验那张小小病毒。主要的事情 - 就是坚持通过干预制定的计划。

改变基因的数目

这又如何实现？让我们想象一下，我们感兴趣的是对基因表达的影响。作为一个原型，我们把材料真核生物。他可塑性高，因此，我们可以做如下修改：

为了增加基因的数目。它是在其中必要的是，所述主体增加了特定产物的合成的情况下使用。在这样的条件下被扩增（例如，rRNA基因，tRNA的，组蛋白，等等）的人基因组的许多有用的元素。这类网站可有染色体内串联，甚至超越他们的10万量为1万个碱基对。让我们来看看实际应用。我们感兴趣的是金属硫蛋白基因。其蛋白质产物能够结合重金属如锌，镉，汞和铜和分别以保护身体不被中毒它们。它的激活可以是谁在不安全的条件下工作的人有用。如果一个人有前面提到的重金属的浓度增加时，基因活化慢慢自动发生。
减少的基因数量。它很少使用调节的方法。但这里也有例子。其中最有名的 - 它是红血细胞。当他们成熟，核心崩溃和载体失去了它的基因组。这样的成熟和测试淋巴细胞和浆细胞的过程中，合成了各种克隆分泌免疫球蛋白的形式。

基因重排

同样重要的是移动和与它能够转录和复制的材料相结合的可能性。这个过程被称为基因重组。通过什么样的机制是可能的吗？让答案的考虑对抗体例如这个问题。它们通过B淋巴细胞，它属于某种特定克隆的创建。和与所述抗原的身体接触的情况下，以与附接的活性位点与随后的细胞增殖发生在抗体是互补的。为什么人体具有创造各种蛋白质的能力吗？这是通过重组和可能取得的体细胞突变。但是，它可能是在DNA结构的人为改变的结果。

改变RNA

基因表达 - 是它发挥了显著的作用核糖核酸的过程。如果我们考虑到的mRNA是需要注意的是后转录一级结构可能会有所不同。在相同的基因的核苷酸序列。但是，在不同组织中的mRNA可能会出现替代，插入，或只是损失发生的夫妇。如从性质的例子可以导致载脂蛋白B，在小肠和肝脏的细胞产生的。什么是编辑的区别？通过肠产生的版本，具有2152个氨基酸。而肝脏内容版本拥有4563个余额！而且，尽管这种差异，我们恰好有载脂蛋白B.

mRNA稳定性的变化

我们几乎得出的结论，这是可能的蛋白质和多肽的事情。但是让我们面对它尚未看看如何可以是固定的mRNA的稳定性。要做到这一点，首先就必须离开细胞核，走出细胞质。这是通过现有的小孔来完成。大量的mRNA被核酸酶切割。那些逃脱这种命运，组织复合物与蛋白质。真核mRNA的寿命变化在很大范围内（最多几天）。如果稳定的mRNA，然后以固定的速率可以观察到的数量增加的新形成的蛋白质产物。在这种情况下的基因表达水平没有变化，但更重要的是，体内会以更高的效率进行操作。利用分子生物学技术，最终产品可以被编码，这将有显著寿命。因此，例如，可以创建一个β珠蛋白功能约10小时（这是非常多的话）。

处理速度

即在一般的基因表达系统考虑。现在，它仍然只是补充资料，该如何快速处理的相关知识，以及长寿命的蛋白质。比方说，基因表达的对照将举行。应当指出，关于速率的影响不被认为是调节多样性和蛋白质产物的量的主要方法。虽然它为了实现这一目标变化仍在使用。作为一个实例中网织红细胞的蛋白质产物的合成。上水平的造血细胞分化剥夺核的（并因此使DNA）。基因表达调控的总体水平都取决于某种连接方式，积极影响正在进行的过程建立。

持续时间

当蛋白质合成，在此期间，他将生活的时间取决于蛋白酶。有不能准确地叫，因为在这种情况下，从几个小时至一两年。蛋白水解速度差别很大，这取决于它是什么细胞。可以催化过程的酶倾向于快速“使用。” 正因为如此，他们也被人体大量产生。也对蛋白质寿命可能会影响身体的生理状态。另外，如果有缺陷的产品已经被创建，它会迅速淘汰的防护系统。因此，我们可以自信地说，我们可以知道的唯一的事情 - 这是在实验室中获得的标准寿命。

结论

这个地区是非常有前途的。例如，外源基因的表达可以有助于治疗遗传性疾病，消除负突变。尽管关于这个问题的广泛知识的存在，我们可以自信地说，人类目前还只是在开始的时候。基因工程最近才知道分配核苷酸的必要部分。 20年前有这个科学的最大的事件之一 - 被创造多莉羊。目前，正在对人类胚胎进行的。我们可以自信地说，我们对未来的门槛，那里没有疾病和生理痛苦说。但在此之前，我们发现自己在那里，你必须很好地为繁荣的利益而工作。