Skip to main content
Global

16: Gene kujieleza

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176355

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Ingawa kila kiini hushiriki mlolongo sawa wa jenomu na DNA, kila kiini hakigeuka, au kueleza, seti moja ya jeni. Kila aina ya seli inahitaji seti tofauti ya protini ili kutekeleza kazi yake. Kwa hiyo, subset ndogo tu ya protini inaonyeshwa kwenye seli. Kwa protini kuonyeshwa, DNA lazima iandikishwe kwenye RNA na RNA inapaswa kutafsiriwa katika protini. Katika aina ya seli iliyotolewa, si jeni zote zilizosimbwa katika DNA zinaandikwa katika RNA au kutafsiriwa kuwa protini kwa sababu seli maalum katika mwili wetu zina kazi maalumu. Protini maalumu zinazounda jicho (iris, lens, na kornea) zinaonyeshwa tu katika jicho, wakati protini maalumu ndani ya moyo (seli za pacemaker, misuli ya moyo, na valves) zinaonyeshwa tu moyoni. Wakati wowote, tu subset ya jeni zote encoded na DNA yetu ni walionyesha na kutafsiriwa katika protini. Usemi wa jeni maalum ni mchakato unaodhibitiwa sana na viwango vingi na hatua za udhibiti. Ugumu huu unahakikisha kujieleza sahihi katika kiini sahihi kwa wakati unaofaa.

    • 16.0: Utangulizi wa kujieleza kwa Gene
      Kila kiini cha somatic mwilini kwa ujumla kina DNA ileile. Isipokuwa chache ni pamoja na seli nyekundu za damu, ambazo hazina DNA katika hali yao ya kukomaa, na baadhi ya seli za mfumo wa kinga zinazopanga upya DNA zao huku zinazalisha kingamwili. Kwa ujumla, hata hivyo, jeni kwamba kuamua kama una macho ya kijani, nywele kahawia, na jinsi ya kufunga metabolize chakula ni sawa katika seli katika macho yako na ini yako, hata kama viungo hivi kazi tofauti kabisa.
    • 16.1: Udhibiti wa Ufafanuzi wa Gene
      Udhibiti wa kujieleza jeni huhifadhi nishati na nafasi. Inahitaji kiasi kikubwa cha nishati kwa kiumbe kueleza kila jeni wakati wote, hivyo ni ufanisi zaidi wa nishati kugeuza jeni tu wakati zinahitajika. Aidha, tu kuonyesha subset ya jeni katika kila kiini huokoa nafasi kwa sababu DNA lazima iondolewe kutoka muundo wake tightly coiled kwa kuandika na kutafsiri DNA.
    • 16.2: Kanuni ya Gene ya Prokaryotic
      DNA ya prokaryotes imeandaliwa katika kromosomu ya mviringo iliyopangwa katika kanda ya nucleoid ya cytoplasm ya seli. Protini zinazohitajika kwa ajili ya kazi maalum, au ambazo zinahusika katika njia moja ya biochemical, zinajumuishwa pamoja katika vitalu vinavyoitwa operons. Kwa mfano, jeni zote zinazohitajika kutumia lactose kama chanzo cha nishati zinasimbwa karibu na kila mmoja katika operoni ya lactose (au lac).
    • 16.3: Udhibiti wa jeni ya Eukaryotic Epigenetic
      Usemi wa jeni wa Eukaryotiki ni ngumu zaidi kuliko kujieleza kwa jeni ya prokaryotiki kwa sababu michakato ya transcription na tafsiri hutenganishwa kimwili. Tofauti na seli za prokaryotiki, seli za eukaryotiki zinaweza kudhibiti usemi wa jeni katika ngazi mbalimbali. Eukaryotic jeni kujieleza huanza na udhibiti wa upatikanaji wa DNA. Aina hii ya udhibiti, inayoitwa kanuni ya epigenetic, hutokea hata kabla ya transcription kuanzishwa.
    • 16.4: Udhibiti wa jeni ya Eukaryotic Transcription
      Kama seli za prokaryotiki, transcription ya jeni katika eukaryotes inahitaji matendo ya polymerase ya RNA kumfunga kwa mlolongo juu ya mkondo wa jeni ili kuanzisha transcription. Hata hivyo, tofauti na seli za prokaryotic, polymerase ya eukaryotic RNA inahitaji protini nyingine, au sababu za transcription, ili kuwezesha uanzishwaji wa transcription. Vipengele vya transcription ni protini ambazo hufunga kwa mlolongo wa promoter na utaratibu mwingine wa udhibiti ili kudhibiti transcription ya jeni la lengo.
    • 16.5: Udhibiti wa jeni wa Eukaryotic baada ya transcriptional
      RNA imeandikwa, lakini inapaswa kusindika kuwa fomu ya kukomaa kabla ya tafsiri kuanza. Usindikaji huu baada ya molekuli ya RNA imeandikwa, lakini kabla ya kutafsiriwa katika protini, inaitwa muundo wa baada ya transcriptional. Kama ilivyo kwa hatua za epigenetic na transcriptional za usindikaji, hatua hii ya baada ya transcriptional pia inaweza kudhibitiwa kudhibiti usemi wa jeni katika seli. Ikiwa RNA haijasindika, kuhamishwa, au kutafsiriwa, basi hakuna protini itaunganishwa.
    • 16.6: Eukaryotic Translational na baada ya kutafsiri Gene Kanuni
      Baada ya RNA kusafirishwa kwa cytoplasm, inatafsiriwa katika protini. Udhibiti wa mchakato huu unategemea kwa kiasi kikubwa molekuli ya RNA. Kama ilivyojadiliwa hapo awali, utulivu wa RNA utakuwa na athari kubwa katika tafsiri yake katika protini. Kama utulivu unabadilika, kiasi cha muda ambacho kinapatikana kwa tafsiri pia kinabadilika.
    • 16.7: Kansa na Kansa ya Gene
      Saratani si ugonjwa mmoja lakini inajumuisha magonjwa mengi tofauti. Katika seli za saratani, mabadiliko hubadilisha udhibiti wa mzunguko wa seli na seli haziacha kukua kama kawaida ingekuwa. Mabadiliko yanaweza pia kubadilisha kiwango cha ukuaji au maendeleo ya seli kupitia mzunguko wa seli. Mfano mmoja wa urekebishaji wa jeni unaobadilisha kiwango cha ukuaji ni kuongezeka kwa fosforasi ya kimbunga B, protini inayodhibiti maendeleo ya seli kupitia mzunguko wa seli na hutumika kama protini ya ukaguzi wa kiini.
    • 16E: Gene kujieleza (Mazoezi)

    Thumbnail: Nucleosomes spaced mbali mbali ili DNA ni wazi. Sababu za transcription zinaweza kumfunga, kuruhusu kujieleza kwa jeni kutokea. (CC BY 4.0/iliyopita kutoka awali; OpenStax).