Sekwencja regulatorowa genu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Sekwencja regulatorowa genu – fragment DNA regulujący ekspresję genu. Do sekwencji regulatorowej przyłączają się białka regulujące transkrypcję, na przykład czynniki transkrypcyjne i remodelatory, oraz polimeraza RNA. Kombinacja tych sekwencji, wraz z kombinacją czynników białkowych dostępnych w jądrze komórkowym i ich aktywności, sprawia, że poziom ekspresji genu jest regulowany w zależności od typu, stanu metabolicznego komórki i bodźców zewnętrznych.

Jądro komórkowe, nukleus - otoczone błoną organellum obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych, z wyjątkiem tych, które wtórnie je utraciły w trakcie różnicowania, np. dojrzałe erytrocyty ssaków. Zawiera większość materiału genetycznego komórki, zorganizowanego w postaci wielu pojedynczych, długich nici DNA związanych z dużą ilością białek, głównie histonowych, które razem tworzą chromosomy. Geny zlokalizowane w chromosomach stanowią genom komórki. Funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i powielanie informacji genetycznej oraz kontrolowanie czynności komórki, poprzez regulowanie ekspresji genów. Główne struktury, które obecne są w budowie jądra komórkowego to błona jądrowa, podwójna membrana otaczająca całe organellum i oddzielająca je od cytoplazmy oraz blaszka jądrowa, sieć delikatnych włókienek białkowych utworzonych przez laminy, stanowiących rusztowanie dla jądra i nadających mu wytrzymałość mechaniczną. Błona jądrowa jest nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek, dlatego obecne są w niej pory jądrowe. Są to kanały przechodzące przez obie błony, umożliwiające transport jonów i innych cząstek. Transport większych cząstek, takich jak białka, jest ściśle kontrolowany i zachodzi na zasadzie transportu aktywnego, kontrolowanego przez białka transportowe. Transport jądrowy jest kluczowy dla funkcjonowania komórki, ponieważ przemieszczanie cząstek poprzez błonę jądrową wymagane jest zarówno przy zarządzaniu ekspresją genów oraz utrzymywaniu chromosomów.Promotor – odcinek DNA, położony zazwyczaj powyżej sekwencji kodującej genu, który zawiera sekwencje rozpoznawane przez polimerazę RNA zależną od DNA. Po połączeniu się polimerazy RNA z promotorem rozpoczyna się transkrypcja (proces przepisywania informacji genetycznej z DNA na RNA). Promotory eukariotyczne zawierają także sekwencje rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, które wiążąc się z DNA umożliwiają związanie się polimerazy RNA z nicią DNA i rozpoczęcie transkrypcji. Promotor może mieć długość od kilkudziesięciu do kilkuset nukleotydów.

Wyróżniamy następujące rodzaje sekwencji regulatorowych:

Ekspresja genu (ang. gene expression) – proces, w którym informacja genetyczna zawarta w genie zostaje odczytana i przepisana na jego produkty, które są białkami lub różnymi formami RNA.Transkrypcja – w genetyce proces syntezy RNA na matrycy DNA przez różne polimerazy RNA, czyli przepisywanie informacji zawartej w DNA na RNA.
  • promotor – położony w bezpośrednim sąsiedztwie początku sekwencji kodującej genu. Zadaniem jest przyłączanie polimerazy RNA oraz inicjacja transkrypcji we właściwym kierunku. Może też regulować poziom ekspresji.
  • wzmacniacz (ang. enhancer) – sekwencja położona często w znacznej odległości od sekwencji kodującej, aktywna niezależnie od orientacji i położenia. Aktywuje transkrypcję, często bardzo silnie. Wykazuje dużą specyficzność w stosunku do typu komórki i odpowiedzi na bodźce. Geny mające skomplikowaną regulację mają często wiele wzmacniaczy, każdy odpowiedzialny za ekspresję w danym typie komórki albo danej sytuacji. Wzmacniacz może działać na wiele genów naraz. Geny, których funkcjonowanie jest wymagane w każdej sytuacji, mogą ich nie mieć.
  • wyciszacz (ang. silencer) – sekwencja o podobnych własnościach do wzmacniacza, lecz o działaniu negatywnym na ekspresję genów. Często jego funkcja polega na permanentnym wyłączeniu ekspresji, poprzez epigenetyczny mechanizm wyciszania ekspresji.
  • izolator chromosomowy – sekwencja izolująca geny od wpływu sąsiednich wzmacniaczy i wyciszaczy.




  • Reklama