Genregulering

Et regulatorgen er et gen, der kontrollerer aktiviteten af ​​en operon i en celle. En operon er en gruppe af gener, der arbejder sammen for at udføre en bestemt funktion. Regulatoriske gener er ansvarlige for at kontrollere aktiviteten af ​​operoner, hvilket gør det muligt for cellen at regulere dens funktion afhængigt af miljøforhold.

Regulatorer af operonaktivitet kan være enten positive eller negative. Positive gener øger aktiviteten af ​​operoner, og negative gener nedsætter deres aktivitet. Regulatorer kan også ændre genekspression, hvilket påvirker produktionen af ​​proteiner og andre molekyler, der er nødvendige for cellefunktion.

Regulatoriske gener spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​cellemetabolisme, immunitet, udvikling og andre processer. De kan også påvirke cellens modstandsdygtighed over for forskellige miljøfaktorer, såsom temperatur, tryk, surhedsgrad mv.

For eksempel i bakterier kan regulatoriske gener styre produktionen af ​​enzymer, der nedbryder næringsstoffer som kulhydrater og proteiner. I eukaryote celler styrer regulatoriske gener ekspressionen af ​​gener til syntese af proteiner involveret i forskellige processer såsom vækst, udvikling, reproduktion osv.

Introduktion

Et regulatorgen er et af de vigtige elementer i kroppens genetiske system, som styrer operonens aktivitet og regulerer biokemiske processer i cellen. Et gen er en sektion af DNA, der består af tre par nukleotider, der koder for specifikke proteiner. Disse proteiner udfører forskellige funktioner, herunder regulering af operonaktivitet og proteinsyntese. Hvis et regulatorisk gen ikke fungerer korrekt, kan dette føre til forstyrrelse af biokemiske processer i cellen og patologi. I denne artikel vil vi overveje rollen af ​​regulatoriske gener i reguleringen af ​​aktiviteten af ​​operon-gener, og vi vil også diskutere funktionerne i disse geners funktionsmekanisme.

Hovedmateriale

Regulatoriske gener er gener, der styrer driften af ​​et operongen. Operoner er DNA-sekvenser bestående af flere promotorer og regulatoriske gener, der er placeret i den samme region af genomet. Promotorer er dele af DNA, der genkendes af RNA-polymerase (enzymet, der er ansvarligt for syntesen af ​​mRNA) ved starten af ​​transkriptionen. Regulatoriske gener er placeret nær promotorer og fungerer som nøgler til at starte eller stoppe mRNA-transskription.

Regulatoriske gener regulerer aktiviteten af ​​operoner ved at kontrollere syntesen af ​​mRNA eller behandlingen af ​​mRNA efterfulgt af translation til protein. De kan fungere på forskellige måder, såsom aktivering eller inhibering af genekspression. Der er flere typer regulatoriske gener. For eksempel er der i det bakterielle genom sådanne regulatoriske mekanismer som repressor, operator, enhancer og site resolvere. Repressorer er specifikke molekyler, der binder til en sektion af DNA (operator) placeret nær generne i operongruppen. Operatøren fungerer som en "lås", der lukker eller åbner vejen for transskription som reaktion på tilstedeværelsen eller fraværet af en repressor.

Site-resolvere er gener, der kan ændre deres udtryk afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af visse molekyler. For eksempel kan varmechok-genet tænde, når kropstemperaturen stiger til et vist niveau, og også slukke for andre gener, når det udsættes for lave temperaturer. Processen med geninduktion reguleres af operatøren selv. Det tilpasser sig visse miljøforhold og kontrollerer genreguleringsprocesserne på operonnetværkets niveau. Geninduktion refererer til den indledende fase af ekspression. På dette stadium aktiveres normalt en bestemt operon.

Genhæmning spiller også en vigtig rolle ved regulering af genekspression i celler. Det kan være forårsaget af feedback, hvor genprodukter påvirker deres eget udtryk. Det er også muligt for gener at interagere med hinanden, hvilket kan omfatte cykliske og kaskaderegulerende mekanismer. I dette tilfælde kan genregulatorer blokere deres partners aktivitet, hvilket udløser en kaskade af begivenheder. Resultatet af disse interaktioner er en ændring i translationsaktiviteten af ​​en hvilken som helst operon, som er ledsaget af ændringer i ekspressionen af ​​store grupper af funktionelt beslægtede gener. Dette kan føre til ændringer i hastigheden af ​​enzymatiske reaktioner, ekspressionen af ​​forskellige proteiner eller en opbremsning eller stigning i antallet af transagerende transkriptionsfaktorer.

Operon gener

Processer styret af regulatoriske gener ser ud til at være mere komplekse end blot at slå et bestemt gen til eller fra