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基因表達 - 那是什麼？定義

什麼是表達的基因呢？它的作用是什麼？如何基因表達的機制？什麼是它在我們面前打開的前景如何？如何是基因表達的真核生物和原核生物的調控？這裡是一個將在本文中加以解決的問題的簡短列表。

一般信息

基因表達 - 是從DNA經由RNA的遺傳信息的進程名轉移到蛋白質和多肽。讓我們做一個小題外話理解。什麼是基因？由長鏈連接該線性DNA聚合物。蛋白質的利用它們形成染色質染色體。如果我們談論一個人的話，我們有46。它們分別位於約50 000-10 000個基因和3.1十億個鹼基對。這裡是如何引導？到正在開展工作的各部分的長度，核苷酸的千千萬萬表示。一個染色體包含約2000-5000基因。在一個有些不同的術語 - 約130萬個鹼基對。但這只是一個非常粗略的估計，這是大序列或多或少真實。如果你在短距離內工作的比例將受到侵犯。同樣在這層樓會影響身體，在其上工作的落實材料。

關於基因

他們有最多樣的長度。這裡，例如，珠蛋白 - 為1500個核苷酸。肌營養不良 - 用於高達2萬元！他們的順式作用元件可從基因被刪除了相當大的距離。因此，在珠蛋白它們分別是在50和30個核苷酸tysyach 5'-和3'-方向上的距離，。這樣一個組織的存在，我們對它們之間的界限定義顯著複雜。此外，基因包含vysokopovtoryayuschihsya的顯著量序列，我們還沒有認識到職責。

為了理解它們的結構可以想見的是46條染色體是單獨的卷，其中，信息被存儲。它們被組合為23個對。所述兩個元件是從親本遺傳。 “文本”，這是在“卷”多次“重讀”千代，它帶來了很多的錯誤和變化（稱為突變）的。他們都是由後代繼承。現在有足夠的理論知識，以開始處理與基因表達體現了事實。這一事實是本文的主要話題。

操縱子的理論

它是基於遺傳研究，β半乳糖苷酶誘導，其中參加乳糖水解斷裂。它是由雅克·莫諾和Fransua Zhakobom制定。這一理論解釋了用於控制蛋白質在原核生物中合成的機制。也發揮著重要的作用和轉錄。該理論認為，基因是在功能密切相關的代謝過程的蛋白質，經常被組合在一起。他們創建了一個名為操縱子的結構單元。他們的重要性在於，所有的是它的一部分的基因，異口同聲地表示。換句話說，它們可以轉錄，要么都不可以“讀”。在這種情況下，操縱子是主動或被動的。基因表達水平可以僅當存在一組單獨的元件來改變。

蛋白質合成的誘導

讓我們想像一下，我們在它的碳利用葡萄糖的來源生長的細胞其中。如果改變為雙糖乳糖，在幾分鐘內你就可以安全的，它已經適應已經變化了的條件。有一個解釋：細胞可以操作生長兩個來源，但它們中的一個比較適合。因此，有一個“視線”的化學化合物加工成形。但是，如果它丟失以及由出現乳糖代替，負責RNA聚合酶被激活並開始施加在生產所需蛋白質的它的影響。它更像是一個理論，但現在讓我們來談談實際的基因表達是如何發生的。這是非常令人興奮的。

染色質的組織

本款的材料是一種多細胞生物的分化細胞的模型。細胞核染色質堆疊，使得僅在基因組的一小轉錄是可用的（約1％）。但儘管如此，由於細胞可以影響他們發生在它們的過程的多樣性和複雜性。目前，該人是可對染色質的組織如此大的影響：

改變結構基因的數量。
有效地抄寫代碼的不同部分。
重建染色體的基因。
進行修改和合成的多肽鏈。

然而，目標基因的有效表達是通過嚴格遵守技術來實現的。無論正在做什麼工作，即使實驗那張小小病毒。主要的事情 - 就是堅持通過干預制定的計劃。

改變基因的數目

這又如何實現？讓我們想像一下，我們感興趣的是對基因表達的影響。作為一個原型，我們把材料真核生物。他可塑性高，因此，我們可以做如下修改：

為了增加基因的數目。它是在其中必要的是，所述主體增加了特定產物的合成的情況下使用。在這樣的條件下被擴增（例如，rRNA基因，tRNA的，組蛋白，等等）的人基因組的許多有用的元素。這類網站可有染色體內串聯，甚至超越他們的10萬量為1萬個鹼基對。讓我們來看看實際應用。我們感興趣的是金屬硫蛋白基因。其蛋白質產物能夠結合重金屬如鋅，鎘，汞和銅和分別以保護身體不被中毒它們。它的激活可以是誰在不安全的條件下工作的人有用。如果一個人有前面提到的重金屬的濃度增加時，基因活化慢慢自動發生。
減少的基因數量。它很少使用調節的方法。但這裡也有例子。其中最有名的 - 它是紅血細胞。當他們成熟，核心崩潰和載體失去了它的基因組。這樣的成熟和測試淋巴細胞和漿細胞的過程中，合成了各種克隆分泌免疫球蛋白的形式。

基因重排

同樣重要的是移動和與它能夠轉錄和複製的材料相結合的可能性。這個過程被稱為基因重組。通過什麼樣的機制是可能的嗎？讓答案的考慮對抗體例如這個問題。它們通過B淋巴細胞，它屬於某種特定克隆的創建。和與所述抗原的身體接觸的情況下，以與附接的活性位點與隨後的細胞增殖發生在抗體是互補的。為什麼人體具有創造各種蛋白質的能力嗎？這是通過重組和可能取得的體細胞突變。但是，它可能是在DNA結構的人為改變的結果。

改變RNA

基因表達 - 是它發揮了顯著的作用核糖核酸的過程。如果我們考慮到的mRNA是需要注意的是後轉錄一級結構可能會有所不同。在相同的基因的核苷酸序列。但是，在不同組織中的mRNA可能會出現替代，插入，或只是損失發生的夫婦。如從性質的例子可以導致載脂蛋白B，在小腸和肝臟的細胞產生的。什麼是編輯的區別？通過腸產生的版本，具有2152個氨基酸。而肝臟內容版本擁有4563餘額！而且，儘管這種差異，我們恰好有載脂蛋白B.

mRNA穩定性的變化

我們幾乎得出的結論，這是可能的蛋白質和多肽的事情。但是讓我們面對它尚未看看如何可以是固定的mRNA的穩定性。要做到這一點，首先就必須離開細胞核，走出細胞質。這是通過現有的小孔來完成。大量的mRNA被核酸酶切割。那些逃脫這種命運，組織複合物與蛋白質。真核mRNA的壽命變化在很大範圍內（最多幾天）。如果穩定的mRNA，然後以固定的速率可以觀察到的數量增加的新形成的蛋白質產物。在這種情況下的基因表達水平沒有變化，但更重要的是，體內會以更高的效率進行操作。利用分子生物學技術，最終產品可以被編碼，這將有顯著壽命。因此，例如，可以創建一個β珠蛋白功能約10小時（這是非常多的話）。

處理速度

即在一般的基因表達系統考慮。現在，它仍然只是補充資料，該如何快速處理的相關知識，以及長壽命的蛋白質。比方說，基因表達的對照將舉行。應當指出，關於速率的影響不被認為是調節多樣性和蛋白質產物的量的主要方法。雖然它為了實現這一目標變化仍在使用。作為一個實例中網織紅細胞的蛋白質產物的合成。上水平的造血細胞分化剝奪核的（並因此使DNA）。基因表達調控的總體水平都取決於某種連接方式，積極影響正在進行的過程建立。

持續時間

當蛋白質合成，在此期間，他將生活的時間取決於蛋白酶。有不能準確地叫，因為在這種情況下，從幾個小時至一兩年。蛋白水解速度差別很大，這取決於它是什麼細胞。可以催化過程的酶傾向於快速“使用。” 正因為如此，他們也被人體大量產生。也對蛋白質壽命可能會影響身體的生理狀態。另外，如果有缺陷的產品已經被創建，它會迅速淘汰的防護系統。因此，我們可以自信地說，我們可以知道的唯一的事情 - 這是在實驗室中獲得的標準壽命。

結論

這個地區是非常有前途的。例如，外源基因的表達可以有助於治療遺傳性疾病，消除負突變。儘管關於這個問題的廣泛知識的存在，我們可以自信地說，人類目前還只是在開始的時候。基因工程最近才知道分配核苷酸的必要部分。 20年前有這個科學的最大的事件之一 - 被創造多莉羊。目前，正在對人類胚胎進行的。我們可以自信地說，我們對未來的門檻，那裡沒有疾病和生理痛苦說。但在此之前，我們發現自己在那裡，你必須很好地為繁榮的利益而工作。