जीन अभिव्यक्ती - ते काय आहे? व्याख्या

अभिव्यक्ती काय आहे जीन्स? त्याच्या भूमिका काय आहे? जनुक अभिव्यक्ती यंत्रणा करते? संभावना आपल्याही आधी उघडते काय आहेत? eukaryotes आणि prokaryotes अनुवांशिक घटकांचे परिणाम नियमन कसे आहे? येथे हा लेख लक्ष दिले जाईल असे प्रश्न एक लहान सूची आहे.

सर्वसाधारण माहिती

जीन अभिव्यक्ती - प्रक्रिया नाव अनुवांशिक माहिती प्रथिने आणि polypeptides करण्यासाठी आरएनए द्वारे डीएनए हस्तांतरण आहे. एक लहान विषयांतर समजून करू. जीन्स काय आहेत? एक लांब साखळी द्वारे जोडलेले आहेत की या रेषेचा डीएनए आलेला. प्रथिने वापर ते chromatin क्रोमोसोम तयार. आम्ही एक व्यक्ती चर्चा तर आम्ही सेहेचाळीस आहे. ते 50 000-10 000 जीन्स आणि 3.1 अब्ज बेस जोड्या आहेत. कसे येथे मार्गदर्शन आहेत? जे काम केले जात आहे विभाग लांबी, हजारो आणि nucleotides लाखो करण्यात आली आहे. एक क्रोमोसोम बद्दल 2000-5000 जीन्स आहे. 130 दशलक्ष बेस जोड्या - एक थोडी वेगळी दृष्टीने. पण हे फक्त एक अतिशय उग्र अंदाज, अधिक किंवा कमी खरे मोठ्या क्रम आहे आहे. आपण कमी अंतरावरूनही काम करत असाल, गुणोत्तर उल्लंघन केले जाईल. तसेच या मजल्यावर जे काम साहित्य चालते शरीर, प्रभावित करू शकतो.

जीन्स बद्दल

ते सर्वात बदलेला लांबी आहे. येथे, उदाहरणार्थ, हिमोग्लोबिनच्या निर्मितीत सहभागी असणारे प्रथिनद्रव्य - 1500 nucleotides आहे. एक dystrophin - तितकी 2 लाख! त्यांचे सीआयएस नियामक घटक सिंहाचा अंतर साठी जनुक हटवले जाऊ शकतात. त्यामुळे, हिमोग्लोबिनच्या निर्मितीत सहभागी असणारे प्रथिनद्रव्य ते अनुक्रमे tysyach 50 आणि 30 nucleotides 5'- आणि 3'दिशा अंतरावर आहेत. अशा संस्था उपस्थिती लक्षणीय त्यांना दरम्यान सीमा आमच्या व्याख्या complicates. तसेच, जीन्स vysokopovtoryayuschihsya लक्षणीय रक्कम जे अद्याप आम्ही समजले नाही कार्यक्षम जबाबदारी क्रम असतात.

त्यांच्या रचना समजून घेणे की 46 गुणसुत्र माहिती साठवली जाते ज्या स्वतंत्र खंड, कल्पना करू शकता. ते 23 जोड्या मध्ये गटामध्ये समाविष्ट केले जातात. दोन घटकांची एक एक पालक पासून वारसा आहे. "मजकूर," जे "करा" वारंवार "पुन्हा वाचा" पिढ्या हजारो आहे, चुका आणि बदल (म्हणतात उत्परिवर्तन) भरपूर मिळते. ते सर्व संततीला आत्मसात केला जातो. आता जनुक अभिव्यक्ती प्रकट की सामोरे सुरू करण्यासाठी पुरेशी सैद्धांतिक माहिती आहे. हे खरं हा लेख मुख्य विषय आहे.

operon सिद्धांत

तो दुग्धशर्करा च्या hydrolytic फूट मध्ये सहभागी अनुवांशिक अभ्यास, β-galactosidase प्रतिष्ठापना, आधारित आहे. तो जॅक Monod आणि Fransua Zhakobom करून तयार करण्यात आली होती. हा सिद्धांत स्पष्ट prokaryotes प्रथिने संश्लेषण नियंत्रित करण्यासाठी यंत्रणा. तसेच एक महत्वाची भूमिका आणि नक्कल प्ले. सिद्धांत जीन्स कार्यशीलतेच्या लक्षपूर्वक चयापचय प्रक्रिया संबंधित प्रथिने आहे, अनेकदा एकत्र आहेत. ते operons म्हणतात स्ट्रक्चरल एकके तयार. त्यांचे महत्व की तो भाग आहेत, असे सर्व जीन्स, सातत्याने ते एका आवाजात व्यक्त आहे. दुसऱ्या शब्दांत, ते नक्कल जाऊ शकते, किंवा त्यांना काहीही असू शकते "वाचा". अशा परिस्थितीत, operon सक्रिय किंवा निष्क्रिय आहे. जनुक अभिव्यक्ती पातळी बदलली जाऊ शकते वैयक्तिक घटक संच असेल तर.

प्रथिने संश्लेषण इंडक्शन

आम्ही कार्बन वापर ग्लुकोजच्या एक स्रोत म्हणून त्याची वाढ सेल जे आहे की कल्पना द्या. तो डिसासेकेराइड दुग्धशर्करा बदलला असेल, तर काही मिनिटांत आपण सुरक्षित बदलला आहे शर्तींच्या रुपांतर आहे की असू शकते. एक स्पष्टीकरण आहे की: सेल वाढ स्रोत दोन्ही ऑपरेट करू शकता, पण त्यापैकी एक अधिक योग्य आहे. म्हणून, एक एक रासायनिक संयुग fabricable करण्यासाठी "दृष्टी" आहे. पण तो हरवला आणि दिसत दुग्धशर्करा पुनर्स्थित असेल तर, जबाबदार आरएनए polymerase सक्रिय आणि इच्छित प्रथिने उत्पादन त्याचे प्रभाव पाडण्याचा प्रयत्न सुरु आहे. अधिक एक सिद्धांत आहे, पण आता प्रत्यक्ष अनुवांशिक घटकांचे परिणाम कसे येते चर्चा करू. हे अतिशय रोमांचक आहे.

chromatin संस्था

हा परिच्छेद साहित्य एक पेशी असणारे जीव भिन्न पेशी एक मॉडेल आहे. केंद्रके जनुकीय फक्त एक लहान नक्कल (1%) उपलब्ध आहे, जेणेकरून रचलेल्या chromatin. पण एवढे करुनही, धन्यवाद त्यांना होत प्रक्रिया आम्ही त्यांना प्रभावित करू शकता विविधता आणि अवघडपणा सेल. क्षणी, कारण ती chromatin संस्था अशा परिणाम उपलब्ध आहे कारण:

1. स्ट्रक्चरल जीन्स संख्या बदलणे.
2. कार्यक्षमतेने कोड विविध भागांमध्ये नक्कल.
3. गुणसुत्र मध्ये जीन्स पुन्हा बिल्ड करा.
4. सुधारणा आणि एकत्रित polypeptide साखळ्या करा.

तथापि, लक्ष्य जनुक प्रभावी अभिव्यक्ती कठोर निष्ठा तंत्रज्ञानाच्या माध्यमातून गाठला आहे. हरकत नाही काय कार्य पूर्ण केले जात आहे प्रयोग थोडे व्हायरस ला जरी. मुख्य गोष्ट - हस्तक्षेप करून काढलेल्या योजना दांडा आहे.

जीन्स संख्या बदलणे

हे कसे अंमलबजावणी जाऊ शकते? आपण जनुक अभिव्यक्ती लागू रूची आहे अशा कल्पना द्या. एक नमुना म्हणून आम्ही साहित्य eukaryote घेतला. तो उच्च लवचिकपणा, आम्ही म्हणून खालील बदल करू शकता आहे:

1. जीन्स संख्या वाढेल. तो शरीर एक विशिष्ट उत्पादन संश्लेषण वाढ झाली आहे की आवश्यक आहे जेथे प्रकरणांमध्ये वापरले जाते. अशा स्थितीत (उदा rRNA, टीआरएनए, histones, आणि त्यामुळे वर) मानवी जनुकीय अनेक उपयुक्त घटक amplified आहेत. अशा साइट गुणसुत्र आत त्यासाठी असू शकतात, आणि अगदी 1 दशलक्ष बेस जोड्या करण्यासाठी 100 हजार रक्कम त्यांना पलीकडे जा. एक व्यावहारिक अर्ज पाहू. आम्हाला व्याज metallothionein जनुक आहे. त्याची प्रथिने उत्पादन त्यांना विषबाधा पासून शरीरात संरक्षण करण्यासाठी जस्त, कॅडमियम, पारा आणि तांबे सारखे जड धातू वचनबद्ध शकता आणि, अनुक्रमे,. त्याची सक्रिय असुरक्षित परिस्थितीत काम लोक उपयोगी असू शकते. एक व्यक्ती पूर्वी जड धातू वाढती एकाग्रता उल्लेख असेल, तर जनुक सक्रिय हळूहळू आपोआप येते.
2. जीन्स संख्या कमी करा. तो क्वचितच नियम पद्धत वापरली जाते. पण इथे खूप उदाहरणे आहेत. सर्वात प्रसिद्ध एक - तो लाल रक्त पेशी आहे. ते वयस्क, तेव्हा कोर कोसळली आणि वाहक त्याच्या जनुकीय हरले. परिपक्वता आणि त्याची चाचणी केली lymphocytes आणि प्लाजमा पेशी अशा प्रक्रिया, एकत्रित आले की विविध चीड immunoglobulins फॉर्म लपवण्यात.

जनुक rearrangement

तसेच महत्वाचे हलवून आणि ध्वनिमुद्रण आणि उत्तर करण्यास सक्षम आहे जे साहित्य यात शक्यता आहे. ही प्रक्रिया अनुवांशिक recombination म्हणतात. काय यंत्रणा ते शक्य आहे का? च्या प्रतिपिंड उदाहरण या प्रश्नाचे उत्तर विचार करू या. ते एक विशिष्ट क्लोन काही प्रकारचे संबंधित जे बी-lymphocytes, निर्माण केले जातात. आणि शरीर ऍटिबॉडीज निर्माण करण्यासाठी रक्ताला उत्तेजित करणारा पदार्थ सह संपर्क बाबतीत जे प्रतिपिंड जोड सक्रिय साइट पेशी त्यानंतरच्या कर्करोगात होते तशी किंवा जखम बरी होताना होते तशी पेशींची जलद वाढ होणे घडते पूरक आहे. मानवी शरीर प्रथिने विविध तयार करण्याची क्षमता आहे की ते का आहे? या recombination आणि द्वारे शक्य झाले आहे मनाहून भिन्न अशा शरीराविषयी उत्परिवर्तन. पण डीएनए रचना मानवनिर्मित बदलांचा परिणाम असू शकते.

आरएनए बदल

जीन अभिव्यक्ती - एक लक्षणीय भूमिका एक जटिल रसायन प्ले करण्याची प्रक्रिया आहे. आम्ही विचार केल्यास mRNA नंतर नक्कल प्राथमिक रचना बदलू शकतात हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे. त्याच जनुके nucleotides क्रम. पण विविध उती मध्ये mRNA बदली, समाविष्ट दिसू शकतो, किंवा फक्त नुकसान जोडप्यांना होणार नाही. लहान आतडे आणि यकृत पेशी निर्माण apoprotein ब, होऊ शकते निसर्ग पासून एक उदाहरण म्हणून. काय फरक संपादित करत आहे? आतडे निर्मिती आवृत्ती, 2152 amino ऍसिडस् आहे. यकृत सामग्री, तर आवृत्ती आघाडीवर 4563 शिल्लक! आणि हा फरक असूनही, आम्ही ब apoprotein नक्की आहे

mRNA स्थिरता बदल

आम्ही जवळजवळ प्रथिने आणि polypeptides करू करणे शक्य होते, असा निष्कर्ष आले आहेत. पण ते अद्याप निश्चित केले जाऊ शकते कसे mRNA स्थिरता पाहू तोंड द्या. हे करण्यासाठी, सुरुवातीला तो मध्यवर्ती भाग सोडा आणि पेशीच्या केंद्राभोवती असणारा जीवद्रवाचा भाग बाहेर प्राप्त करणे आवश्यक आहे. या विद्यमान pores माध्यमातून साधले आहे. mRNA मोठ्या संख्येने nucleases करून खंड पाडला नाही आहे. या प्राक्तन सुटका त्या, प्रथिने सह संकुल आयोजित. eukaryotic mRNA आजीवन (अनेक दिवस पर्यंत) विस्तृत चेंडू बदलते. mRNA स्थिर असेल तर, निश्चित दराने साजरा केला जाऊ शकतो वाढ संख्या नव्याने स्थापन प्रथिने उत्पादन आहे. या प्रकरणात जनुक अभिव्यक्ती स्तर बदलण्यासाठी नाही, पण, अधिक महत्त्वाचे, शरीर जास्त कार्यक्षमतेनं सुटणार आहे. मॉलिक्युलर बायोलॉजी तंत्रांचा वापर करून, अंतिम उत्पादन लक्षणीय आजीवन असेल, कोड जाऊ शकते. त्यामुळे, उदाहरणार्थ, सुमारे दहा तास काम एक β-हिमोग्लोबिनच्या निर्मितीत सहभागी असणारे प्रथिनद्रव्य तयार करणे शक्य (हे खूप आहे).

प्रक्रिया गती

त्या सामान्य अनुवांशिक घटकांचे परिणाम प्रणाली मध्ये मानली जाते. आता उपलब्ध माहिती, प्रक्रिया किती जलद ज्ञान, तसेच लांब क्षणभंगुरच प्रथिने पूरक फक्त राहते. च्या अनुवांशिक घटकांचे परिणाम नियंत्रण करेल असे म्हणू नये. हे लक्षात घेतले पाहिजे दर लागू नियम विविधता आणि प्रथिने उत्पादन प्रमाणात प्राथमिक पद्धत मानली जात नाही. तरी हे लक्ष्य साध्य करण्यासाठी त्याच्या बदल अजूनही वापरले जाते. एक उदाहरण म्हणून reticulocytes मध्ये एक प्रथिन उत्पादन संश्लेषण. स्तरावर Hematopoietic सेल भेद (आणि त्यामुळे डीएनए) मध्यवर्ती भाग वंचित. सामान्य अनुवांशिक घटकांचे परिणाम नियम पातळी कनेक्शन शक्यता काही प्रकारचे सक्रियपणे चालू असलेल्या प्रक्रिया प्रभाव अवलंबून बांधली जातात.

कालावधी

एक प्रथिन एकत्रित केले जाते, तेव्हा तर तो जगू शकेल जे वेळी प्रथिने विघटन करणार्या पाचक रसामध्ये समाविष्ट होणारा एक प्रोटीनलयी मंड अवलंबून असते. वर्ष दोन काही तास कारण या प्रकरणात श्रेणी, नक्की शक्य म्हटले जाऊ शकत नाही. proteolysis गती, तो आहे काय सेल अवलंबून मोठ्या प्रमाणावर असते. प्रक्रिया catalyze करू शकता सध्या कल पटकन "वापरले." कारण या, ते देखील मोठ्या प्रमाणात शरीर निर्माण केले जातात. तसेच प्रथिने आजीवन शरीर शारीरिक राज्य प्रभावित करू शकतो. तसेच, सदोष उत्पादन तयार केले गेले आहे, तर तो पटकन बाजूला काढली जाईल संरक्षक प्रणाली. या प्रयोगशाळेत प्राप्त मानक आजीवन आहे - त्यामुळे आम्ही आत्मविश्वासाने केवळ गोष्ट आम्ही सांगू शकत नाही की म्हणू शकता.

निष्कर्ष

हे क्षेत्र अतिशय सर्वांत आहे. उदाहरणार्थ, परदेशी जीन्स अभिव्यक्ती आनुवंशिक रोग बरे करण्यास मदत करू शकता, आणि नकारात्मक उत्परिवर्तन दूर. विषयावर विस्तृत ज्ञान उपस्थिती असूनही, आम्ही आत्मविश्वासाने की माणुसकीच्या फक्त खूप सुरूवातीला अजूनही आहे असे म्हणू शकतो. जनुकीय अभियांत्रिकी फक्त अलीकडे nucleotides आवश्यक भाग वाटप शिकलो. 20 वर्षांपूर्वी हे शास्त्र सर्वात मोठा घटना तिथे कोणी नव्हते - डॉली तयार मेंढरु. आता, संशोधन मानवी गर्भाचा वर आयोजित केली जात आहे. आम्ही भविष्यात उंबरठा, रोग आणि शारीरिक दुःख आहेत जेथे आहेत, असा विश्वास म्हणू शकतो. पण आम्ही तेथे स्वतः शोधू आधी, आपण समृद्धी भल्यासाठी काम करायला खूप चांगले असणे आवश्यक आहे.