Die Rolle, die diese Faktoren bei der Genexpression haben
Transkriptionsfaktoren verstehen
Damit unser Körper verschiedene Arten von Zellen haben kann, muss es einen Mechanismus geben, um die Expression unserer Gene zu kontrollieren. In manchen Zellen sind bestimmte Gene ausgeschaltet, während sie in anderen Zellen transkribiert und in Proteine übersetzt werden.
Transkriptionsfaktoren sind eines der häufigsten Werkzeuge, mit denen unsere Zellen die Genexpression kontrollieren.
Eine kurze Definition
Transkriptionsfaktoren (TFs) sind Moleküle, die an der Regulation der Genexpression beteiligt sind. Sie sind normalerweise Proteine, obwohl sie auch aus kurzer, nicht-kodierender RNA bestehen können . TFs werden üblicherweise auch in Gruppen oder Komplexen gefunden , wobei sie multiple Interaktionen bilden, die unterschiedliche Grade der Kontrolle über Transkriptionsraten erlauben.
Gene ein- und ausschalten
In Menschen (und anderen Eukaryoten) sind Gene normalerweise in einem " Aus " -Zustand, so dass TFs hauptsächlich dazu dienen, die Genexpression " an " zu schalten. In Bakterien ist oft das Gegenteil der Fall, und Gene werden " konstitutiv " ausgedrückt, bis ein TF sie ausschaltet . TFs arbeiten, indem sie bestimmte Nukleotidsequenzen (Motive) vor oder nach dem Gen auf dem Chromosom erkennen (oben und unten).
Gene und Eukaryoten
Eukaryoten haben häufig eine Promotorregion stromaufwärts von dem Gen oder Enhancerregionen oberhalb oder unterhalb des Gens mit bestimmten spezifischen Motiven, die von den verschiedenen Typen von TF erkannt werden.
Die TFs binden, ziehen andere TFs an und erzeugen einen Komplex, der schließlich die Bindung durch RNA-Polymerase erleichtert, wodurch der Transkriptionsprozess beginnt.
Warum Transkriptionsfaktoren wichtig sind
Transkriptionsfaktoren sind nur eines der Mittel, mit denen unsere Zellen verschiedene Kombinationen von Genen exprimieren, die eine Differenzierung in die verschiedenen Arten von Zellen, Geweben und Organen ermöglichen, aus denen unser Körper besteht.
Dieser Mechanismus der Kontrolle ist jedoch extrem wichtig, insbesondere vor dem Hintergrund der Ergebnisse des Human Genome Project, dass wir tatsächlich weniger Gene in unserem Genom oder auf unseren Chromosomen haben, als ursprünglich angenommen.
Was dies bedeutet, ist, dass verschiedene Zellen nicht aus der differentiellen Expression von vollständig unterschiedlichen Gensätzen entstanden sind, sondern eher unterschiedliche Grade an selektiver Expression der gleichen Gengruppen aufweisen.
Der Kaskadeneffekt
TFs können auch die Genexpression kontrollieren, indem sie einen " Kaskaden " -Effekt erzeugen, wobei die Anwesenheit kleiner Mengen eines Proteins die Produktion größerer Mengen einer Sekunde auslöst, was die Produktion von noch größeren Mengen eines Drittels auslöst, und so weiter. Die Mechanismen, durch die signifikante Effekte durch sehr kleine Mengen des Ausgangsmaterials oder Stimulus induziert werden, sind die grundlegenden Modelle der heutigen biotechnologischen Fortschritte in der Smart-Polymer- Forschung.
Genexpression und Lebenserwartung
Die Manipulation von TFs zur Umkehrung des Zelldifferenzierungsprozesses ist die Grundlage für Verfahren zur Gewinnung von Stammzellen aus adulten Geweben. Die Fähigkeit, die Genexpression zu kontrollieren, zusammen mit dem Wissen aus der Untersuchung des menschlichen Genoms und der Genomik in anderen Organismen, hat zu der Theorie geführt, dass wir unser Leben verlängern können, wenn wir nur die Gene steuern, die den Alterungsprozess in unseren Zellen regulieren.