transkriptionskontroll

tillbaka till B250timetable tillbaka till hoppfulla Monster tillbaka tillsegmentering

vad är en reglerande mutation?

alla celler i en organism innehåller samma genom -det vill säga samma gener ordnade i samma ordning längs samma kromosomer.Detta är en generalisering-vissa gener omarrangeras inom vissa celler, menDetta är undantaget snarare än regeln., Till exempel är de gener som kodar förimmunoglobuliner (antikroppsmolekyler) omarrangeras i B-lymfocyter; detta ishow nya antikroppsstrukturer skapas som svar på nya invaderande organismereller virus. Kromosomer bryts också ofta och återförenas aberrantly incancerceller. Och, naturligtvis, könsceller (spermier och ägg) innehåller bara hälften dåantal kromosomer som normala somatiska (kropp) celler.

ändå innehåller de flesta celler identiskt DNA.Vad som gör en typ av cell skiljer sig från en annan är inte generna deinnehåller men vilken av dessa gener de uttrycker-dvs, vilka gener deöverskriva till RNA, översätt sedan till protein. En muskelcell skiljer sig från aneuron i många av dess beståndsdelar RNA och proteiner. Till exempel transkriberar themuscle cell de gener som kodar för muscle aktin och myosin men inte genen som kodar för neurofilament; det omvända är sant för den neuronala cellen. Vad bestämmer om en viss gen transkriberas eller inte? Detta beror till stor del på de andra proteinerna som är närvarande i cellen-inparticular, proteiner som kollektivt kallas ”transkriptionfactors”.,

varje gen består av en proteinkodningssekvens, som kan vara sammanhängande eller delas upp i en serie exoner och introner, ochsom börjar med en STARTKODON (ATG) och avslutas med en stoppkodon (TAA, TAGor TGA). Bortsett från detta måste en gen ha reglerande sekvenserassocierad med den. Dessa sträckor av DNA som inte själva koden forprotein men som fungerar som receptorer för RNA-polymeras och dess accessorymolecules samt en mängd olika transkriptionsfaktorer., Tillsammans fungerar deregulatoriska sekvenserna med deras bundna proteiner som molekylära växlar sombestämmer genens aktivitetstillstånd – t.ex. av eller FULL-ON eller, oftare,något däremellan. De reglerande sekvenserna inkluderar initiativtagarregionen tillsammans med förstärkare element.

varje gen har en promotor, som är bindingsite för den basala transkriptionsapparaten – RNA polymeras och itsco-faktorer. Detta ger den minsta maskin som är nödvändig för att tillåtatranskription av genen., Förstärkarregionerna finns på avstånd frånpromotorn, till antingen 5′ eller 3′ sidor av genen eller inom introner. De är vanligtvis korta sträckor av DNA (200bp, säg), var och en består av ett kluster av ännu kortare sekvenser (25bp, säg) som är bindande platser för en mängd olika cell – eller regionspecifika transkriptionsfaktorer. En gång bunden, dessa transkriptionsfaktorer komplex interagerar med de basala transkriptions maskiner vid promotorn för att förbättra (eller ibland minska) transkriptionshastigheten av genen.,Sådana interaktioner är möjliga på grund av den flexibla karaktären hos DNA som gör det möjligt för förstärkarna att komma nära promotorn genom att looping ut DNA däremellan (se diagram nedan).

Vi kan tänka på aktiveringsfunktionen hos enhancers enligt följande. Bindning av RNA-polymeras och det basala transkriptionalmachinery vid genpromotorn är som att slå på motorn och låta den gå i tomgång i neutral. När de kompletterande transkriptionsfaktorerna är bundna tillhancerelementen interagerar med basalmaskineriet, är det som att sätta theengine i redskap och dra bort från kerb., (Alternativt, för arepressor site är det som att sätta på handbromsen.)

ofta är en given gen föremål för komplex reglering.Det vill säga, det kan behöva transkriberas vid olika tidpunkter och på olika platser under utveckling, eller som svar på olika extracellulära stimuli.In det nuvarande sammanhanget (Drosophila embryogenes) vi har sett detsegmenteringsgenerna uttrycks enligt deras position i embryo.An exempel är den jämnhoppade (eve) genen, ett par-regel genetat transkriberas i alternativa embryonala parasegment för att generera en zebrapattern av sju ränder., Transkriptionstillståndet hos Eva-genen-antingen på eller av enligt vilken parasegment vi är i – är underkontroll av en serie förstärkarelement, en för varje rand. Varje enhancerelement innehåller bindningsställen för uppströms segmentering gen produkter såsom asBicoid och Kruppel (vilket, som ni minns, är själva transcriptionfactors)., Således bestämmer den speciella konstellationen av moderns effektgener, klyftgener och andra parregelgener som uttrycks i en given parasegment om eller inte ett av förstärkarelementen är fullt ockuperat och följaktligen om eve – gentranskription aktiveras eller inte i denparasegment. Specificiteten hos förstärkarna kan demonstreras genom att ta bortbara en av dem (elementet som anger stripe 2, Säg) och infoga itupstream av en reportergen som bakterie beta-galaktosidas (Bgal)., närDetta införs i embryot uttrycks bgal i bara en rand – ipositionen för eve stripe 2. Alternativt kan särskilda förbättringerelement raderas från den normala Eva-genen, vilket resulterar iavbildning av motsvarande ränder av eve-uttryck. Sådan amutation-förlust av ett förstärkarelement-kallas ett reglerande mutation.It påverkar genens rumsliga eller tidsmässiga reglering utan att orsakauniversell förlust av genprodukten.,

den övre delen av detta diagram visar en del av regleringenregion av Eva – genen-den del som ligger närmast transkriptionsstarten (röd pil). I denna region finns det tre förstärkare element som controleve uttryck i ränder 2, 3 och 7. Andra element, som inte visas idiagram, ligger längre bort från transkriptionsstarten (till vänster) ochkontrollera eve-uttryck i ränder 1,4,5 och 6., Att ta bort dessa upptaganden och bara lämna dem som visas i diagrammet ger upphov tilluttrycksmönstret som visas ovanför högerremsor 2, 3 och 7. Med bara en av elementen, att för stripe 2, och länka den till en reporter gen ger thepattern visas ovan centre-stripe 2 endast. Wild-type eveexpressionsmönstret visas ovanför vänster. (Från Gilbert, Utvecklande Biology4th edition Kapitel 15, p549 och Alberts et al. Molekylär Biologi Cell3rd upplagan, Kapitel 9 p428)

En liknande sak gäller för reglering av theBithorax Komplex., Transkription av Ubx, abd – A och Abd-Bis styrs av en serie förstärkare element, som var och en är specifik för apartikulär parasegment. Förlust av en av UBX-förstärkarna kommer att resultera i förlust av Ubx-uttryck från motsvarande parasegment ochomvandling av det parasigmentet. Bx-c-mutationerna plockade upp av Lewis ihans genetiska skärm (BX, pbx, bxd, iab2 etc)visar sig vara reglerande mutationer av detta slag. Till exempel, bxdcontrols Ubx uttryck i A1; mutationer av bxd resultera i förlust av Ubxexpression i A1 och homeotic omvandling av A1-T3)., Således är transformationernaav segmentidentitet resultatet av subtila, parasegmentspecifika förändringar av UBX, abd-A eller Abd-B, inte fullständig förlust av deras kodade proteiner.

tillbaka till B250timetable tillbaka till hoppfulla Monster tillbaka tillsegmentering

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *