Transkriptionsfaktorer och genuttryck

För att våra kroppar ska ha olika typer av celler måste det finnas någon mekanism för att kontrollera uttrycket av vår gener. I vissa celler stängs vissa gener av, medan de är i andra celler transkriberas och översatt till proteiner. Transkriptionsfaktorer är ett av de vanligaste verktygen som våra celler använder för att kontrollera genuttryck.

Transkriptionsfaktorer (TF) är molekyler som är involverade i att reglera genuttryck. De är vanligtvis proteiner, även om de också kan bestå av kort, icke-kodande RNA. TF finns också vanligtvis fungerar i grupper eller komplex, bildar flera interaktioner som möjliggör varierande grad av kontroll över transkriptionshastigheter.

Hos människor (och andra eukaryoter) är gener vanligen i standard "av"tillstånd, så TF: er tjänar huvudsakligen till att vända genuttryck"på"I bakterier är det omvända ofta sant och gener uttrycks"konstitutivt"tills en TF vänder det"av. "TF: er fungerar genom att känna igen vissa nukleotidsekvenser (motiv) före eller efter genen på kromosomen (upp- och nedströms).

Eukaryoter har ofta en promotorregion uppströms från genen, eller förstärkningsregioner upp eller nedströms från genen, med vissa specifika motiv som känns igen av de olika typerna av TF. TF: erna binder, lockar andra TF: er och skapar ett komplex som så småningom underlättar bindning med RNA-polymeras, vilket påbörjar transkriptionen.

Transkriptionsfaktorer är bara ett av de sätt som våra celler uttrycker olika kombinationer av gener, vilket möjliggör differentiering i olika typer av celler, vävnader och organ som utgör vår organ. Denna kontrollmekanism är oerhört viktig, särskilt mot bakgrund av människans resultat Genomprojekt att vi har färre gener i vårt genom eller på våra kromosomer än ursprungligen trodde.

Vad detta innebär är att olika celler inte har uppstått genom differentiellt uttryck av helt annorlunda uppsättningar av gener, men är mer benägna att ha olika nivåer av selektivt uttryck för samma grupper av gener.

TF kan kontrollera genuttryck genom att skapa en "kaskad"effekt, varvid närvaron av små mängder av ett protein utlöser produktion av större mängder av en sekund, vilket utlöser produktion av ännu större mängder av en tredjedel, och så vidare. Mekanismerna genom vilka betydande effekter induceras av små mängder av initialmaterialet eller stimulans är de grundläggande modellerna för dagens bioteknologiska framsteg inom Smart polymer forskning.

Manipulering av TF för att vända celldifferentieringsprocessen är basen för metoder för att härleda stamceller från vuxna vävnader. Förmågan att kontrollera genuttryck, tillsammans med kunskap som erhållits från att studera det mänskliga genomet och genomiken i andra organismer, har lett till teorin om att vi kan förlänga våra liv om vi bara kontrollerar generna som reglerar åldringsprocessen i vår celler.