Biểu hiện gen: Những lưu ý về quy định biểu hiện gen

Đọc bài viết này để tìm hiểu về Biểu hiện gen: Những lưu ý về quy định biểu hiện gen!

Biểu hiện gen là cơ chế ở cấp độ phân tử mà gen có thể tự biểu hiện theo kiểu hình của sinh vật.

Hình ảnh lịch sự: tải lên.wik mega.org/wikipedia/commons/1/11/Gene_expression_control.png

Cơ chế biểu hiện gen liên quan đến di truyền hóa sinh. Nó bao gồm tổng hợp các RNA cụ thể, polypeptide, protein cấu trúc, hóa chất sinh học protein hoặc enzyme kiểm soát cấu trúc hoặc hoạt động của các đặc điểm cụ thể. Sự hình thành RNA từ gen được gọi là phiên mã. Một số gen tạo thành rRNA, tRNA và các RNA nhỏ khác.

Các gen khác phiên mã các mRNA có chứa thông tin được mã hóa để tổng hợp polypeptide. Trong số hai chuỗi DNA, chỉ có một chuỗi có hiệu quả trong việc tạo ra mRNA trong một cistron nhất định. Nó được gọi là sợi antisense. mRNA mang thông tin đến các ribosome và chuyển nó thành chuỗi axit amin của một polypeptide với sự trợ giúp của tRNA. Polypeptide biểu hiện gen bằng cách hình thành protein cấu trúc, sinh hóa protein hoặc enzyme.

Tính đồng tuyến của cấu trúc gen và polypeptide:

Cả hai codon của một gen (cistron) và axit amin của một polypeptide được sắp xếp theo trình tự tuyến tính. Có sự đồng tuyến hoặc tương tự trong sự sắp xếp tuyến tính của các codon của gen và trình tự các axit amin trong một polypeptide do nó tạo ra. Chuỗi antisense của cistron chuyển thông tin được mã hóa của nó sang chuỗi mRNA trong quá trình phiên mã.

Trong quá trình dịch mã, chuỗi mRNA quyết định sự sắp xếp các axit amin trong một polypeptide theo sự sắp xếp của các codon của nó. Vì một codon được tạo thành từ ba nucleotide hoặc nitơ liên tiếp, nên một polypeptide có 100 axit amin sẽ được xác định bởi một cistron hoặc gen có chiều dài 300 nucleotide.

Bất kỳ khiếm khuyết hoặc thay đổi trong sự sắp xếp các nucleotide trong gen cũng được thể hiện bằng sự thay đổi trong cách sắp xếp các axit amin trong một polypeptide. Đây là lần đầu tiên được chứng minh bởi Yanofsky và những người khác (năm 1965) trong trường hợp Escherichia coli.

Quy định biểu hiện gen:

Việc kiểm soát hoạt động của các gen được gọi là sự điều hòa biểu hiện gen. Người ta thấy rằng ở Escherichia coli, một số protein chỉ có 5-10 bản trong khi những loại khác có thể có tới 1, 000000 bản. Quy định biểu hiện gen có thể được thực hiện ở bốn cấp độ:

(i) Mức độ phiên mã trong quá trình hình thành bảng điểm chính,

(ii) Xử lý như nối, bổ sung hoặc sửa đổi thiết bị đầu cuối,

(iii) Vận chuyển RNA từ nhân đến tế bào chất và

(iv) Cấp độ dịch thuật. Biểu hiện gen có ba loại - cảm ứng, cấu thành và áp chế.

Quy định có thể được kiểm soát tiêu cực hoặc tích cực,

(a) Cảm ứng:

Đó là một quy định được bật để đáp ứng với sự hiện diện của chất nền. Được biết từ năm 1900, trong nấm men, các enzyme chuyển hóa đường sữa chỉ phát triển khi nấm được phát triển trong môi trường có đường sữa. Sau đó, vi khuẩn cũng được hiển thị để tổng hợp các enzyme tùy thuộc vào chất nền,

(b) Cấu thành:

Một quy định vắng mặt. Các gen và do đó các enzyme của chúng vẫn hoạt động xuyên suốt,

(c) Có thể áp chế:

Đó là quy định trong đó sản phẩm của hoạt động gen, nếu đã có, dừng hoạt động của gen nói trên,

(d) Kiểm soát tiêu cực:

Sản phẩm của một gen quy định sẽ tắt sự biểu hiện của các gen dưới sự kiểm soát của nó,

(e) Kiểm soát tích cực:

Sản phẩm của gen điều hòa kích hoạt sự biểu hiện của gen dưới sự kiểm soát của nó. Do đó, biểu hiện gen được điều hòa bởi các điều kiện trao đổi chất, sinh lý và môi trường.