Vloga teh dejavnikov pri izražanju genov
Razumevanje dejavnikov transkripcije
Da bi naša telesa imela različne vrste celic, mora obstajati nekaj mehanizmov za nadzor nad izražanjem naših genov . V nekaterih celicah so nekateri geni izklopljeni, v drugih celicah pa so prepisani in prevedeni v beljakovine.
Transkripcijski faktorji so eno najpogostejših orodij, ki jih naše celice uporabljajo za nadzorovanje izražanja genov.
Kratka opredelitev
Transkripcijski faktorji (TF) so molekule, vključene v uravnavanje izražanja genov. Običajno so proteini, čeprav so lahko tudi kratke, nekodirane RNK . Običajno najdejo TF tudi v skupinah ali kompleksih , ki tvorijo več interakcij, ki omogočajo različno stopnjo nadzora nad stopnjami prepisovanja.
Vklop in izklop geni
Pri ljudeh (in drugih evkariontih) so geni ponavadi v privzeti " off " stanju, zato TFs služijo predvsem, da spremenijo izražanje genov " on ". V bakterijah je obratno pogosto resničen, geni pa so izraženi " konstitutivno ", dokler ga TF ne izklopi . TF delujejo tako, da prepoznajo nekatere nukleotidne sekvence (motive) pred ali po genu na kromosomu (navzgor in navzdol).
Geni in evkarionti
Eukariti imajo pogosto promotorsko regijo pred genom ali ojačevalnimi regijami gor ali nizvodno od gena, z določenimi specifičnimi motivi, ki jih priznavajo različne vrste TF.
TF se vežejo, pritegnejo druge TF-je in ustvarjajo kompleks, ki sčasoma olajša vezavo s polimerazo RNK, s čimer začne postopek prepisovanja.
Zakaj so dejavniki transkripcije pomembni
Transkripcijski faktorji so le eden izmed načinov, s katerimi naše celice izražajo različne kombinacije genov, kar omogoča razlikovanje v različnih vrstah celic, tkiv in organov, ki sestavljajo naše telo.
Vendar je ta mehanizem nadzora izjemno pomemben, zlasti glede na ugotovitve projekta Human Genome, da imamo dejansko manj genov v našem genomu ali na naših kromosomih, kot je bilo prvotno mišljeno.
To pomeni, da različne celice niso nastale zaradi diferencialnega izražanja popolnoma drugačnih sklopov genov, temveč je verjetneje, da imajo različne ravni selektivnega izražanja istih skupin genov.
Kaskadni učinek
TF lahko prav tako nadzorujejo izražanje genov z ustvarjanjem " kaskadnega " učinka, pri čemer prisotnost majhnih količin enega proteina sproži proizvodnjo večjih količin sekunde, kar sproži proizvodnjo še večjih količin tretje in tako naprej. Mehanizmi, s pomočjo katerih so pomembni učinki povzročeni z zelo majhnimi količinami začetnega materiala ali stimulansa, so osnovni modeli današnjih biotehnoloških napredkov pri raziskavah Smart Polymer .
Gene Expression in pričakovana življenjska doba
Manipuliranje TF-jev, da se prepreči proces diferenciacije celic, je osnova za pridobivanje matičnih celic iz odraslih tkiv. Sposobnost nadzora nad izražanjem genov, skupaj z znanjem, pridobljenim pri preučevanju človeškega genoma in genomike v drugih organizmih, je pripeljala do teorije, da lahko podaljšamo življenje, če samo nadzorujemo gene, ki uravnavajo proces staranja v naših celicah.