Գեների էքսպրեսիա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Գեների էքսպրեսիա, գործընթաց, որի ընթացքում գենի տեղեկատվությունը (ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների հաջորդականությունը) վերածվում է որևէ ֆունկցիա կատարող նյութի՝ ՌՆԹ-ի կամ սպիտակուցի: Գեների էքսպրեսիայի որոշ փուլեր կարող են կարգավորվել: Այդ փուլերն են՝ տրանսկրիպցիան, տրանսլյացիան, ՌՆԹ-ի սպլայսինգը, սպիտակուցների հետտրանսլյացիոն ձևափոխությունը:

Գեների էքսպրեսիայի կարգավորումը հնարավորություն է տալիս բջջին վերահսկել սեփական կառուցվածքը, գործառույթները և համարվում է բջջի տարբերակման, ձևավորման, հարմարվողականության հիմքը:

Գեների էքսպրեսիան հիմք է հանդիսանում էվոլյուցիոն փոփոխությունների համար, քանի որ մեկ գենային էքսպրեսիայի ժամանակի, տեղի և քանակական բնութագրի վերահսկողությունը կարող է ազդել ամբողջ օրգանիզմի այլ գեների գործառույթների վրա:

Տրանսկրիպցիա և տրանսլյացիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տրանսկրիպցիայի տեղամաս

Նախակորիզավորների և կորիզավորների գեները իրենցից ներկայացնում են ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների որոշակի հաջորդականություն: ԴՆԹ-ի մատրիցայի (կաղապարի) վրա լրացչության սկզբունքով տեղի է ունենում ի-ՌՆԹ-ի սինթեզ, այնուհետ ի-ՌՆԹ-ի վրա տեղի է ունենում տրանսլյացիա՝ սպիտակուցի սինթեզ: Գոյություն ունեն գեներ, որոնք կոդավորում են ոչ մատրիցային ՌՆԹ-ներ (ռ-ՌՆԹ, փ-ՌՆԹ, կարճ ՌՆԹ), որոնք էքսպրեսացվում են (տրանսկրիպտացվում են), բայց չեն տրանսլյացյացվում:

Կարգավորումը տրանսկրիպցիայից հետո[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Միկրո-ՌՆԹ-կարճ (18-25 նուկլեոտիդանոց) ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդների հաջորդականություններ են, որոնք ճնշում են գեների էքսպրեսիան: Միկրո-ՌՆԹ-ները միանում են իրենց թիրախի՝ ի-ՌՆԹ-ի հետ՝ կոմպլեմենտարության (լրացչության) սկզբունքով: Դա հանգեցնում է սպիտակուցի սինթեզի ճնշման կամ ի-ՌՆԹ-ի դեգրադացիայի (քայքայման):

Միկրո-ՌՆԹ-ները կարող են ունենալ ավելի կամ պակաս համապատասխանություն կոնկրետ ի-ՌՆԹ-ի հետ, որը կախված է թիրախ ՌՆԹ-ի հետ լրացուցիչ ազոտական հիմքերի քանակից: Քիչ համապատասխանություններ ունենալը թույլ է տալիս մեկ միկրո-ՌՆԹ-ի կողմից ճնշել հարյուրավոր տարբեր գեների էքսպրեսիան[1]։

Գեների էքսպրեսիայի որոշում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այժմ գեների էքսպրեսիայի որոշման միջոցներից է այն ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը (ՌՆԹ-ի առաջնային կառուցվածքի որոշումը), որոնք պարունակում են պոլի-A (միկրո-ՌՆԹ) ինչպես նաև էքսպրեսիոն ԴՆԹ միկրոչիպերի կիրառումը: ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը նոր սերնդի մեթոդների կատարելագործման հետ կապված՝ ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը ոչ միայն թույլ է տալիս որոշել գենոմում եղած ամեն առանձին սպիտակուց սինթեզող գենի էքսպրեսիայի մակարդակը, այլև տարբերել այլընտրանքային սպլայսինգի արդյունքում ստացվող միկրո-ՌՆԹ-ների տարբերակները:

Գեների բարդ էքսպրեսիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Օնտոգենեզի ընթացքում, որպես գեների բարդ էքսպրեսիայի օրինակ կարող է ծառայել մարդու հեմոգլոբինի սինթեզի գենային վերահսկողությունը: Հեմոգլոբինի մոլեկուլը կազմված է 4 մասից՝ 2 նույնական ալֆա շղթաներից և 2 նույնական բետա շղթաներից: Չափահաս մարդու բնականոն հեմոգլոբինը տարբերվում է մարդու սաղմի հեմոգլոբինից: Դրանց տարբերությունները վերաբերվում են բետա շղթային: Սաղմի հեմոգլոբինում այն փոխարինված է գամմա շղթայով, իսկ չափահաս մարդու արյան մեջ հանդիպում է հեմոգլոբին, որի բետա շղթան փոխարինված է սիգմա շղթայով: Բնականոն հեմոգլոբինի բոլոր տիպերը վերահսկվում են առանձին լոկուսներով: Լոկուսը, որը որոշում է ալֆա շղթաների ձևավորումը, ակտիվ է ամբողջ կյանքում՝ ապահովելով ալֆա շղթաների առկայությունը գոյություն ունեցող բոլոր հեմոգլոբիններում[2]:

Գեների մոնոալելային էքսպրեսիա[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էուկարիոտների մոնոգենային էքսպրեսիան բնորոշ է կանանց բջիջների x քրոմոսոմում գտնվող գեներին՝ չափաբաժնի փոխհատուցման պատճառով: Մոնոգենային էքսպրեսիան բնորոշ է նաև իմպրինտացված գեների համար։ Այժմ հայտնի է, որ էուկարիոտների բջիջներում գեների 5-10 % էքսպրեսացվում են մոնոալելային ձևով: Այդպիսի գեներից ավելի հաճախ հանդիպում են գեներ, որոնք կոդավորում են մակերեսային բջջային սպիտակուցներ՝ մասնավորապես իմունոգլոբուլին սինթեզող գեներ, T բջջային և հոտառական ընկալիչներ: Այս երևույթը կրում է նաև ալելային բացառում անվանումը: Էքսպրեսացվող ալելի ընտրությունը տեղի է ունենում զարգացման վաղ շրջանում և այդ ընտրությունը պատահական է:Արդյունքում օրգանիզմի բջիջների մոտ կեսը էքսպրեսացնում են հայրական, իսկ մյուս կեսը մայրական ալելները: Երբեմն դիտվում է հյուսվածքները բնորոշող գեների մոնոալելային էքսպրեսիա, այլ հյուսվածքներում այդ գենը կարող է էքսպրեսացվել բիալել ձևով:Աուտոսոմային պատահական մոնոալելային էքսպրեսիաներին չեն դասվում այն դեպքերը, երբ գենի տարբեր ալելներ էքսպրեսիայի են ենթարկվում տարբեր մակարդակով՝ գենի cis կարգավորող հաջորդականությունների պոլիմորֆիզմի պատճառով:

Տե՛ս նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Klipp, E.; Liebermeister, W.; Wierling, C.; Kowald, A.; & Lehrach, H. (2009). Systems Biology, 235—245. Federal Republic of Germany: Wiley Blackwell, ISBN 978-3-527-31874-2
  2. О.-Я.Л.Бекиш Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 110-111. — 518 с.

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Патрушев Л. И. Экспрессия генов. — М.: Наука, 2000. — ISBN 5-02-001890-2
  • Бекиш О.-Я. Л. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — 518 с.