transkripsjon kontroll

tilbake til B250timetable tilbake til Håpefulle Monstre tilbake tosegmentation

Hva er en regulerende mutasjon?

Alle celler i en organisme inneholder den samme genom -det er de samme gener som er ordnet i samme rekkefølge langs de samme kromosomene.Dette er en generalisering – noen gener er omorganisert innen visse celler, butthis er unntaket snarere enn regelen., For eksempel gener koding forimmunoglobulins (antistoff molekyler) er omorganisert i B-lymfocytter, og dette ishow roman antistoff strukturer er opprettet i respons til nye invaderende organismsor virus. Også, kromosomene er ofte brutt og sluttet seg abnormt incancer celler. Og, selvfølgelig, kimceller (sperm og egg) inneholder bare halvparten thenumber av kromosomer som vanlig somatisk (kroppen) celler.

Likevel, de fleste cellene inneholder identiske DNA.Hva gjør en type celle forskjellig fra annen er ikke genene theycontain men hvilke av disse genene de express – dvs., hvilke gener theytranscribe i RNA, og deretter oversette til protein. En muskel celle er forskjellig fra aneuron i svært mange av dets bestanddeler RNAs og proteiner. For eksempel, themuscle celle transcribes genene koder for muskel-actin og myosin, men notthe genkode neurofilament; det motsatte er sant for de nevronale celler. Whatdetermines om et bestemt gen er transkribert eller ikke? Dette avhenger i stort omfang på den andre proteiner som er tilstede i celle – inparticular, proteiner som er kollektivt kjent som «transcriptionfactors».,

Hvert gen består av et protein-kodende sekvens,som kan være sammenhengende eller delt opp i en serie av exons og introns, andwhich begynner med en START codon (ATG), og avsluttes med en STOPP codon (TAA, TAGor TGA). Bortsett fra dette, et gen må ha regulatoriske sequencesassociated med det. Dette er strekninger av DNA som ikke selv koden forprotein men som fungerer som en bindende områder for RNA polymerase og dens accessorymolecules samt et utvalg av transkripsjon faktorer., Sammen, theregulatory sekvenser med sine bundet proteinene fungerer som molekylære brytere thatdetermine aktiviteten tilstand av genet – f.eks. AV eller FULL-ON eller, oftere,noe i mellom. Den regulatoriske sekvenser inkluderer promoterregion sammen med enhancer elementer.

Hvert gen har en partner, som er bindingsite for basal transcriptional apparater – RNA-polymerase og itsco-faktorer. Dette gir minimum maskiner som er nødvendig for å allowtranscription av genet., Den enhancer regioner er funnet i en avstand suge arrangøren, enten the5′ eller 3′ sider av genet eller innenfor introns. Theyare vanligvis korte strekninger av DNA (200bp, si), som hver består av en klynge ofeven kortere sekvenser (25bp, si) som er bindende områder for en rekke ofcell – eller regionsspesifikke transkripsjon faktorer. Når bundet, disse transcriptionfactor komplekser samhandle med basal transcriptional maskiner på thepromoter å forbedre (eller noen ganger avta) transkripsjon frekvensen av genet.,Slike interaksjoner er mulig på grunn av den fleksible arten av DNA whichallows den enhancers for å komme nær til arrangøren ved å bue ut DNA innimellom (se diagram nedenfor).

Vi kan tenke på å aktivere funksjonen ofenhancers som følger. Binding av RNA-polymerase og basal transcriptionalmachinery på genet arrangøren er som å slå på motoren og la itto inaktiv i nøytral. Når supplerende transkripsjonfaktorer bundet toenhancer elementene samhandle med basal maskiner, det er som å sette theengine i gir og dra bort fra fortauskanten., (Alternativt, for arepressor siden det er som å sette på håndbremsen.)

Ofte et gitt gen er underlagt komplekse regulering.Det er, det kan ha for å bli transkribert til ulike tider og i differentplaces under utvikling, eller i respons til forskjellige ekstracellulære stimuli.I den foreliggende kontekst (Drosophila embryogenesis) vi har sett thatthe segmentering gener er uttrykt i henhold til deres posisjon i embryoet.Et eksempel er den selv-hoppet over (eve) – genet, et par-regelen genethat er transkribert i alternativ embryonale parasegments for å generere en zebrapattern av sju striper., Den transcriptional state of the eva genet, enten PÅ eller AV, og i henhold til parasegment vi er i – er under thecontrol av en serie av enhancer elementer, ett for hver stripe. Hver enhancerelement inneholder bindende områder for leting segmentering genet produkter slik asBicoid og Kruppel (som, som du vil huske, er i seg selv transcriptionfactors)., Dermed bestemt konstellasjon av maternal effekt gener, gap genesand andre par-regelen gener som er uttrykt i en gitt parasegment determineswhether eller ikke er en av de enhancer elementer er fullt opptatt og consequentlywhether eva gentranskripsjon er aktivert eller ikke i thatparasegment. Spesifisiteten av enhancers kan påvises ved removingjust en av dem (element som angir stripe 2, si) og sette inn itupstream av en reporter gen som bakteriell beta-galactosidase (Bgal)., whenthis er introdusert i et embryo, Bgal er uttrykt i bare én stripe – i posisjon av eva stripe 2. Alternativt, spesielt enhancerelements kan bli slettet fra normal eva genet, noe som resulterer indeletion av tilsvarende striper av eva uttrykk. Slik amutation – tap av et enhancer element – kalles en regulerende mutasjon.Det påvirker romlig eller temporal regulering av gen uten causinguniversal tap av genet produktet.,

øvre del av diagrammet viser en del av regulatoryregion av eva gen – den delen som er nærmest til transkripsjon startsite (rød pil). I denne regionen er det tre enhancer elementer som controleve uttrykk i striper 2, 3 og 7. Andre elementer, som ikke er vist i thediagram, ligger lenger borte fra transkripsjonen starter nettstedet (til venstre) andcontrol eva uttrykk i striper 1,4,5 og 6., Slette disse upstreamelements og slik at bare de som er vist i diagrammet gir opphav til theexpression mønsteret som vist over til høyre – striper 2, 3 og 7. Tar bare ett ofthe elementer, som for stripe 2, og knytte det til en reporter gen gir thepattern vist ovenfor sentrum – stripe 2 bare. Wild-type eveexpression mønster er vist til venstre ovenfor. (Fra Gilbert, Utviklingsmessige Biology4th edition Kapittel 15, p549 og Alberts et al. Molekylærbiologi av Cell3rd utgave, Kapittel 9 p428)

En lignende ting går for regulering av theBithorax Komplekse., Transkripsjon av Ubx, abd-En og Abd-Bis kontrollert av en rekke enhancer elementer, som hver er spesifikke for aparticular parasegment. Tap av en av Ubx enhancers vil resultin tap av Ubx uttrykk fra tilsvarende parasegment andtransformation av at parasegment. Den BX-C mutasjoner plukket opp av Lewis inhis genetisk skjermen (bx, pbx, bxd, iab2 etc)vise seg å være regulerende mutasjoner av denne typen. For eksempel, bxdcontrols Ubx uttrykk i A1; mutasjoner av bxd resultere i tap av Ubxexpression i A1 og homeotic transformasjon av A1 til T3)., Dermed transformationsof segmentet identitet resultat fra det subtile, parasegment-spesifikke endringer i theexpression mønstre av Ubx, abd-En eller Abd-B, notcomplete tapet av sine kodet proteiner.

tilbake til B250timetable tilbake til Håpefulle Monstre tilbake tosegmentation

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *