기간을 정의 규정에 적용되는 유전자

에 대한 세포하는 기능을 제대로,필요한 단백질 합성에 적절한 시간입니다. 모든 세포는 DNA 에 인코딩 된 정보로부터 단백질의 합성을 제어하거나 조절합니다. Rna 와 단백질을 생산하기 위해 유전자를 켜는 과정을 유전자 발현이라고합니다. 단순한 단세포 생물이든 복잡한 다세포 생물이든,각 세포는 유전자가 언제 어떻게 발현되는지를 제어합니다., 이 발생 메커니즘이 있어야 합할 때를 제어하는 유전자 표현하 RNA,단백질이 얼마나 많은 단백질을 만들 때,그리고 그것은 시간을 멈추는 단백질이기 때문에 더 이상 필요하지 않습니다.

유전자 발현의 조절은 에너지와 공간을 보존한다. 그것은 필요한 것이 상당량의 에너지는 유기체를 익스프레스는 모든 유전자의 모든 시간에,그것은 더 많은 에너지 효율을 켜는 유전자의 경우에만 그들은 그가 필요합니다., 또한,만을 표현하는 일부 유전자의 각 세포에서 공간을 절약하기 때문에 DNA 해야 합 풀려서 그것의 단단히 코일 구조를 전사 및 번역 DNA. 모든 단백질이 모든 세포에서 항상 발현된다면 세포는 거대해야 할 것입니다.

유전자 발현의 조절은 매우 복잡하다. 이 과정에서의 오작동은 세포에 해롭고 암을 포함한 많은 질병의 발달로 이어질 수 있습니다.,

유전자의 표현

에 대한 세포하는 기능을 제대로,필요한 단백질 합성에 적절한 시간입니다. 모든 세포는 DNA 에 인코딩 된 정보로부터 단백질의 합성을 제어하거나 조절합니다. Rna 와 단백질을 생산하기 위해 유전자를 켜는 과정을 유전자 발현이라고합니다., 단순한 단세포 생물이든 복잡한 다세포 생물이든,각 세포는 유전자가 언제 어떻게 발현되는지를 제어합니다. 이 발생 메커니즘이 있어야 합할 때를 제어하는 유전자 표현하 RNA,단백질이 얼마나 많은 단백질을 만들 때,그리고 그것은 시간을 멈추는 단백질이기 때문에 더 이상 필요하지 않습니다.

유전자 발현의 조절은 에너지와 공간을 보존한다., 그것은 필요한 것이 상당량의 에너지는 유기체를 익스프레스는 모든 유전자의 모든 시간에,그것은 더 많은 에너지 효율을 켜는 유전자의 경우에만 그들은 그가 필요합니다. 또한,만을 표현하는 일부 유전자의 각 세포에서 공간을 절약하기 때문에 DNA 해야 합 풀려서 그것의 단단히 코일 구조를 전사 및 번역 DNA. 모든 단백질이 모든 세포에서 항상 발현된다면 세포는 거대해야 할 것입니다.

유전자 발현의 조절은 매우 복잡하다., 이 과정에서의 오작동은 세포에 해롭고 암을 포함한 많은 질병의 발달로 이어질 수 있습니다.

유전자 규정은 세포에 다른

유전자 규정은 세포가 어떻게 컨트롤이 있는 유전자의 많은에서 유전자의 게놈은”켜진”(표현). 덕분에 유전자 조절,각각의 세포의 종류에 당신의 몸은 다른 설정 의 활동적인 유전자—는 사실에도 불구하고 거의 모든 세포가 당신의 몸을 포함한 정확한 같은 DNA., 이러한 다양한 패턴의 유전자 발현을 일으키는 다양한 세포 형태가 다른 세트의 단백질을 만들고,각각의 세포 유형 유일하게 전문화됩니다.간장의 작업 중 하나는 혈류에서 알코올과 같은 독성 물질을 제거하는 것입니다. 이를 위해 간 세포는 알코올 탈수소 효소라고 불리는 효소의 서브 유닛(조각)을 코딩하는 유전자를 발현합니다. 이 효소는 알코올을 무독성 분자로 분해합니다. 사람의 뇌에있는 뉴런은 신체에서 독소를 제거하지 않으므로 이러한 유전자를 표현하지 못하게하거나”꺼져 있습니다.,”마찬가지로,세포의 간을 보내지 않는 신호를 사용하여 신경전달물질,그래서 그들은 신경전달물질의 유전자 꺼져 있습니다(그림 1).

그림 1. 다른 세포에는 다른 유전자가”켜져 있습니다.”

는 많은 다른 유전자에는 다르게 표현 사이에 간세포와 신경(또는 두 개의 세포 유형에서 다세포 유기체처럼 자).

세포는 어떻게 켜야 할 유전자를”결정”합니까?

이제 까다로운 질문이 있습니다! 세포가 발현하는 유전자에 영향을 줄 수있는 많은 요인들., 우리가 위에서 보았 듯이 다른 세포 유형은 다른 유전자 세트를 발현합니다. 그러나,두 개의 서로 다른 세포 동일한 유형의 수 또한 다른 유전자 발현의 패턴에 따라 자신의 환경과 내부 상태에 있습니다.

광범위하게 말해,우리가 말할 수있는 세포의 유전자 발현의 패턴에 의해 결정된 정보에서는 내부와 외부 모두 있습니다

• 세포 내부로부터의 정보의 예:그것이 모 세포로부터 물려받은 단백질,DNA 가 손상되었는지 여부,그리고 얼마나 많은 ATP 가 있는지.,
• 세포 외부로부터의 정보의 예:다른 세포로부터의 화학 신호,세포 외 매트릭스로부터의 기계적 신호 및 영양 수준.

이러한 단서는 세포가 발현 할 유전자를”결정”하는 데 어떻게 도움이됩니까? 세포는 당신이나 내가 할 것이라는 의미에서 결정을 내리지 않습니다. 대신,그들은 분자 경로로 변환하는 정보—바인딩과 같은 화학 신호를 수용체—으로 변경에서 유전자 발현.

예를 들어,세포가 성장 인자에 어떻게 반응하는지 생각해 봅시다., 성장 인자는 표적 세포가 성장하고 분열하도록 지시하는 이웃 세포의 화학 신호입니다. 우리가 말할 수있는 셀”notices”성장 요인과””결정을 나누지만,어떻게 실제로 이러한 프로세스가 발생합니까?

그림 2. 성장 인자라 세포분열

• 셀 검출 성장 인자를 통해 실제 바인딩의 성장 인자 수용체 단백질 세포 표면에.,
• 바인딩의 성장 인자 수용체 변형하기 위하여,트리거하는 일련의 화학 이벤트에서 휴가를 활성화 단백질이라는 전사 인 요소입니다.
• 전사 인자는 핵에서 DNA 의 특정 서열에 결합하여 세포 분열 관련 유전자의 전사를 일으킨다.
• 제품이 유전자의 각종 유형은 단백질의 것 셀룰라 분(드라이브세포 성장 및/또는 셀룰라에서 앞으로 세포주기).,

이것은 세포가 정보의 출처를 유전자 발현의 변화로 변환 할 수있는 방법의 한 예일뿐입니다. 다른 많은 것들이 있으며,유전자 조절의 논리를 이해하는 것은 오늘날 생물학에서 진행중인 연구의 영역입니다.

성장 인자 신호는 것은 복잡하고의 활성화를 포함한 다양한 대상을 모두 포함하여 전사 요인과 비 transcription factor 단백질이다.,

원핵 세포와 진핵세포의 유전자 규정

는 방법을 이해하는 유전자 발현 조절하고,우리는 먼저 이해해야하는 방법에는 유전자 코드에 대한 기능성 단백질입니다. 이 과정은 약간 다른 방식으로 원핵 세포와 진핵 세포 모두에서 발생합니다.,

원핵 생물은 세포핵이 부족한 단세포 생물이며,따라서 그들의 DNA 는 세포 세포질에서 자유롭게 떠 다닙니다. 단백질을 합성하기 위해,전사와 번역의 과정은 거의 동시에 일어난다. 생성 된 단백질이 더 이상 필요하지 않으면 전사가 중단됩니다. 결과적으로,기본적인 방법을 제어하는 어떤 종류의 단백질과 얼마나 많은 단백질로서 표시한다 원핵 세포의 규정 DNA 전사. 후속 단계는 모두 자동으로 수행됩니다. 더 많은 단백질이 필요할 때 더 많은 전사가 발생합니다., 따라서 원핵 세포에서 유전자 발현의 조절은 대부분 전사 수준이다.대조적으로 진핵 세포는 복잡성을 더하는 세포 내 세포 소기관을 가지고 있습니다. 진핵 세포에서 DNA 는 세포의 핵 안에 포함되어 있으며 거기에서 rna 로 전사됩니다. 새로 합성 된 RNA 는 핵 밖으로 세포질로 운반되어 리보솜이 rna 를 단백질로 번역합니다., 프로세스의 전사 및 번역으로 구분하여 핵 막사 내에서만 발생합 핵,그리고 번역 발생합니다만 외부에서 핵 세포질. 유전자 발현의 조절은 과정의 모든 단계에서 발생할 수있다(그림 1)., 규제 발생할 수 있습니다면 DNA 않고 느슨하게서 nucleosomes 바인딩하는 전사 요인(epigenetic 수준)을 때,RNA 를 전사(transcriptional 수준)을 때,RNA 처리되고 수출되는 세포질한 후 복사(post-transcriptional 수준)을 때,RNA 로 번역된 단백질(변환준),또는 후에는 단백질을 만들어졌(post-translational 수준).

그림 1., 원핵 생물 전사 및 번역은 세포질에서 동시에 발생하며,조절은 전사 수준에서 일어난다. 진핵 생물 유전자 발현은 핵에서 일어나는 전사 및 RNA 처리 동안,그리고 세포질에서 일어나는 단백질 번역 동안 조절된다. 단백질의 번역 후 변형을 통해 추가 조절이 발생할 수 있습니다.

원핵 생물과 진핵 생물 사이의 유전자 발현 조절의 차이는 표 1 에 요약되어있다., 유전자 발현의 조절은 후속 모듈에서 자세히 논의된다.

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