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Gene Expression |
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Espressione genica (espressione genica) è la vita delle cellule nel processo, la sequenza memorizzata del DNA attraverso la trascrizione e la traduzione delle informazioni genetiche, in molecole proteiche biologicamente attive. Varie funzioni in vivo sono le stesse proteine ed enzimi codificati dal corrispondente gene strutturale. Differenze di espressione genica (espressione genica differenziale) si riferisce al processo di differenziazione, l'espressione genica lusso cella in un certo ordine, il numero di geni espressi in numero totale di geni circa il 5% al 10%. Cioè, l'espressione di alcuni geni generato come risultato di tipo lusso cellule differenziate, un altro gruppo di espressione genica risultato lusso c'è un altro tipo di cellule differenziate, che viene geni differenzialmente espressi. La sua essenza è aperto alcuni geni vicino alcuni geni, che porta alla differenziazione cellulare.Processo di trascrizione In RNA polimerasi catalizzata sintesi del DNA come processo template chiamato trascrizione di mRNA (trascrizione). Nel DNA a doppio filamento, indicato come un modello di template catena filamento trascrizione (template strand) o il filamento antisenso (antisensestrand), non nota come una trascrizione modello catena filamento codificante (filamento codificante) o un filamento antisenso (filamento senso) , complementare al filamento codificante del filamento stampo, è l'unica differenza tra un prodotto di trascrizione del DNA timina (T) nel RNA uracile (U). In DNA a doppio filamento contenente molti geni, il filamento stampo di ciascun gene non è sempre sulla stessa catena, sono alcuni dei geni come modello da un filo di catena, ma può anche essere qualche altro filamento codificante del gene. Per effettuare il trattamento post-trascrizionale, post-trascrizionale di elaborazione comprende: Montaggio cinematografico Un gene esoni e introni sono trascritti trascritti di RNA in una molecola originale, chiamato mRNA anteriore (pre-mRNA), noto anche come RNA eterogeneo nucleare (RNA nucleare heterogenuous, huRNA). Pertanto, entrambe le sequenze dell'esone molecola di pre-mRNA hanno introni sequenze codificanti regione include anche sequenze non tradotte anteriori e posteriori. Queste sequenze introniche devono essere rimossi e messi sequenze dell'esone collegati tra loro per produrre un funzionale molecole di mRNA maturi, un processo chiamato splicing dell'RNA (RNA splicing). Shear verifica in 'fine di introni GT e 3' esone 3 della fine dell'esone con il successivo AG alla giunzione. Capping Quasi tutte le estremità di mRNA eucariotici sono una struttura "a cappello". Anche se la trascrizione eucariotica di un mRNA di purine nucleotide trifosfato (pppAG o pppG) di piombo, ma l'estremità 5 'di un nucleotide sette - trifosfato methylguanosine (m7GpppAGpNp). mRNA 5 'estremità di una tale struttura viene chiamato un tappo (tappo). Diverso mRNA eucariotico ha un cappello diverso. la struttura della protezione dei mRNA funzioni: ① può identificare la piccola subunità ribosomiale, per promuovere legame di mRNA e del ribosoma; ② struttura m7Gppp può sigillare efficacemente RNA 5 ', al fine di proteggere l'mRNA immunitario 5' esonucleasi degrado, migliorare mRNA stabilità. Poliadenilazione Estremità più mRNA eucariotico 3 'sono da 100 a 200 Una composizione di poli (A) coda. Poli (A) coda non è codificata dal DNA, ma dopo il pre-mRNA trascritto come precursore di ATP, AMP transferasi terminale di RNA, il poli (A) polimerasi polimerizzazione catalizzata all'estremità 3 '. Terminazione della trascrizione poliadenilazione non viene aggiunto all'estremità 3 ', ma nella trascrizione all'estremità 3' estremità di un riconoscimento specifico enzima dal punto di cut-off 13 a 20 basi a monte dell'estremità più del segnale di identificazione e il punto di cut-off a valle della sequenza AAUAAA conservati GUGUGUG, la sezione di taglio di rimozione a valle, e poi da poli (A) polimerasi catalizzata con poli (A) di coda, e se il segnale di identificazione è mutato, la rimozione del ruolo e quello di poliadenilazione erano significativamente inferiori . mRNA poli (A) funzioni di coda sono: ① potrebbe aiutare trasportatore mRNA dal nucleo al citoplasma; ② evitare la degradazione nelle cellule di ribozyme, e migliorare la stabilità del mRNA. Processo di traduzione Con mRNA come stampo, tRNA come veicoli di consegna negli enzimi, cofattori e di energia sotto l'azione degli aminoacidi attivati ribosoma (noto anche come il ribosoma) montato al processo catena polipeptidica proteina, conosciuta come traslazione (traslazione) Questo processo può essere suddiviso in tre fasi: (1) la catena peptidica partenza: In molti ruolo dei fattori di inizio, il primo è la piccola subunità ribosomiale e il codone di iniziazione sul legame dell'mRNA, ed un acile metioninico tRNA (tRNA fMet) combinato con fino a formare complesso di inizio. Dal tRNA anticodone UAC, identificare il codone di iniziazione sul agosto mRNA, e ogni coppia, seguita dalla subunità ribosomiale fino ad una subunità piccola per formare un complesso stabile, completando così l'effetto iniziale. Estensione della catena peptidica Ribosoma ha due siti di legame - P-bit e un po ', è anche possibile combinare due aminoacyl tRNA. Quando il ribosoma lungo l'mRNA da 5 '→ 3' mosse, sono lette sequenzialmente codone. Il primo è tRNAfMet obbligatorio in posizione P, seguito dal secondo-tRNA nel sito A. A questo punto, il peptidil transferasi catalizzata, P-bit e un po 'sul due formano un legame peptidico tra gli amminoacidi. Il primo tRNA perso amminoacidi portate via dalla P-bit, P bit vuoto. Una posizione sul-tRNA nel passaggio sotto l'azione dell'enzima e GTP, passare sul bit P, A bit è carico. I ribosomi lungo l'mRNA 5 'al 3' della distanza commovente di un codone. Il terzo-tRNA nella posizione A, ancora con il bit P di amminoacidi formano un legame peptidico, ed accetta la catena peptidica sulla posizione P, P posizione di rilascio tRNA, una posizione sulla catena peptidica e per spostare il bit P, così ripetutamente, continua estensione della catena peptidica, finché si verifica il codone di terminazione di mRNA, nessuno-tRNA può essere combinato con esso, allora l'estensione della catena peptidica viene terminata. Interruzione della catena del peptide Il segnale di terminazione mRNA è un codone di stop (UAA, UAG o UGA). Quando il ribosoma si muove lungo l'mRNA, la catena polipeptidica è in aumento, per la posizione A sul segnale di terminazione si verifica, si ha più alcuna-tRNA Jieshangqu, catena polipeptidica sintetica entra nella fase di terminazione. Sotto l'azione del fattore di rilascio, peptidil-tRNA del legame estere di separare, per cui la catena polipeptidica completo e una subunità grande del ribosoma viene rilasciato fuori, e quindi anche dalla piccola subunità mRNA. Dopo il processo di traduzione (Elaborazione Postranslational): sblocco del ribosoma sul polipeptide per formare ulteriore elaborazione e modificazione di proteine biologicamente attive. L'elaborazione della catena peptidica tradotto comprende peptidi taglio idrossilazione di alcuni aminoacidi, fosforilazione, acetilazione, glicosilazione. Nella nascente catena peptidica traduzione eucariotica consegnerà metionina spaccati off. C'è una classe di prodotto di traslazione gene contiene una varietà di sequenza aminoacidica del precursore può essere tagliato per diverse proteine o peptidi, noti come multi-proteina (poliproteina). Quali insulina (insulina) è primi 86 aminoacidi sintetizzati prodotto primario traduzione, noto come proinsulina (proinsulina), proinsulina comprese le A, B, C tre sezioni, dopo la trasformazione, tagliati in cui nessuna attività C-peptide, e nella tra A e B peptidi formano un legame disolfuro, in modo da ottenere i 51 amminoacidi di insulina attiva. Exon Esoni e introni di espressione nel processo di relatività dal introne ed esone definizione, da non confondere sono, ma eucarioti anche esoni non sono "evidenti" (codifica amminoacidi ), oltre ai geni tRNA ed esoni del gene rRNA pieno "non significativa", quasi tutto il gene strutturale sono sia solo una porzione dell'esone sequenza nucleotidica che codifica un amminoacido, ed è completamente al di fuori amminoacidica codificata esone, come gene G6PD umano sequenza nucleotidica del primo esone. Ha trovato un esone del gene può essere un altro introni del gene, in quanto questo non è diverso. Amilasi gene nei topi, per esempio, da ghiandola salivare e fegato dallo stesso gene. Gene amilasi contiene quattro esoni, fegato amilasi generato esone 1 non viene mantenuta, e la amilasi salivare mantiene la 50bp esone 1 sequenza, ma l'esone 2 della parte anteriore e posteriore due paragrafi introne fermagli, dopo questa modifica, esone 2 diventa l'amilasi salivare introne del gene. Lo stesso gene in diversi tessuti diversi prodotti genici può essere generato da organizzazioni diverse come proteine, codificate dallo stesso gene prodotta, questo fenomeno è dovuto al primo gene-specifico enhancer come modo organizzato, diverse organizzazioni possono tessuto-specifico binding factor, è lo stesso gene in tessuti differenti producono differenti trascritti e il ruolo di elaborazione post-trascrizionale. Ulteriore gene eucariotico può variare una poli (A) del sito, così prodotta in cellule differenti aventi differenti estremità 3 'del mRNA pre, che hanno differente splicing. Poiché la maggior parte dei geni eucariotici è quello di aggiungere materia di poli (A) di coda, e quindi modifica la linea, così diversi tessuti e le cellule hanno diversi fattori in ruolo dell'intervento poliadenilazione nella splicing effetto finale. Applicazione sperimentale Utilizzando espressione genica gene microarray nel mais sotto stress da siccità Il mais è il più grande raccolto del mondo, il secondo più grande raccolto della Cina, e la siccità influenzare il suo rendimento importante fattore limitante. Scienze della Vita, Università di Shandong, il professor Zhang Juren utilizzando gene chip di gruppo di ricerca ha studiato la tecnologia del mais fioritura sotto la siccità lo stress espressione genica parietale. Periodo di fioritura è il periodo critico del fabbisogno idrico del mais, il più sensibile a stress da siccità, siccità produrrà ogni volta il più grande declino. Gruppo del professor Zhang ricerca di mais fioritura come materiali, rispettivamente, di sua breve termine e lungo termine stress da siccità, l'uso di tutto il genoma microarray studi di espressione genica nel lobo parietale. Analisi dei risultati è emerso che vi erano 197 geni differenzialmente espressi nel stress a breve termine (aumento del 53%), mentre nel lungo periodo di stress, ci sono 1009 geni differenzialmente espressi (aumento del 32%). Isolati i geni differenzialmente espressi, circa la metà dei geni di funzione sconosciuta, in base alle funzioni di altri geni possono essere suddivise in: metabolismo; trasduzione del segnale cellulare; trascrizione connessi; la sintesi proteica, la difesa cellulare; trasporto cellulare, la localizzazione subcellulare di diverse importanti classi. I risultati delle analisi mostrano che nel breve termine di stress geni regolati, circa 1/3 dei geni funzionali noti appartengono alla trasduzione del segnale funzionale categoria di classificazione, coinvolta nella trasduzione del segnale intracellulare vie di diverso, il che suggerisce che i geni correlati di trasduzione del segnale Nella risposta precoce alla siccità mais svolge un ruolo importante. Nelle condizioni di siccità di lungo termine, il lobo parietale nel metabolismo di un gran numero di geni differenzialmente espressi. Cellule polmonari fumatore contribuiscono al pattern di espressione genica nella diagnosi precoce del cancro polmonare Nei pazienti con la mortalità per cancro in tutto il mondo, la mortalità per tumore del polmone in prima linea. Elevata mortalità del cancro del polmone è uno dei motivi principali della mancanza di strumento di diagnosi precoce. I ricercatori nel numero di marzo di "Nature - Medicine", ha riferito: fumatori polmone modelli di espressione genica di cellule possono aiutare nella diagnosi precoce del cancro del polmone. Come tutti sappiamo, il fumo è un fattore di rischio per il cancro al polmone, quindi i fumatori sono considerati ad alto rischio di cancro ai polmoni. Fumatori normale espressione genica in cellule epiteliali del cancro polmonare esiste se il modello può essere utilizzato come status biomarker esso? AvrumSpira e colleghi hanno condotto lo studio. Nel predire se un paziente allo sviluppo del cancro, hanno studiato biomarker tasso di precisione del 90%. Quando combinato con altri dati storici, la precisione può essere aumentata al 95%. Ricerca Dove carpa argentata acquatico espressione genica dell'embrione studia gli ultimi sviluppi |
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