Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Welke eiwitten moduleren de expressie van genen?

Veel eiwitten zijn betrokken bij het moduleren van genexpressie, elk met een specifieke rol in het complexe proces. Hier is een uitsplitsing van enkele grote spelers:

1. Transcriptiefactoren:

* Definitie: Deze eiwitten binden aan specifieke DNA -sequenties (promoters, versterkers, geluiddempers) in de buurt van het gen dat ze reguleren.

* functie: Ze fungeren als moleculaire schakelaars, het activeren of onderdrukken van transcriptie.

* Voorbeelden:

* Algemene transcriptiefactoren: Vereist voor de start van transcriptie van de meeste genen (bijv. Tata-bindend eiwit).

* Specifieke transcriptiefactoren: Binden aan specifieke regulerende sequenties, vaak beïnvloed door externe signalen (bijv. P53, NF-KB).

2. Co-factoren en co-regulatoren:

* Definitie: Eiwitten die associëren met transcriptiefactoren om hun activiteit te moduleren.

* functie: Ze kunnen als bruggen werken om transcriptiefactoren te verbinden met andere componenten van de transcriptiemachines, de bindingsaffiniteit van transcriptiefactoren aan DNA te wijzigen of hun activiteit te wijzigen.

* Voorbeelden:

* Histone acetyltransferasen (hoeden): Acetylaathistonen, waardoor DNA toegankelijker wordt voor transcriptiefactoren.

* Histone deacetylases (HDACS): Deacetylaat histonen, waardoor DNA minder toegankelijk is en transcriptie onderdrukt.

* Mediator Complex: Een groot complex van eiwitten dat werkt als een brug tussen transcriptiefactoren en RNA -polymerase II.

3. Chromatine remodelleringscomplexen:

* Definitie: Eiwitcomplexen die de structuur van chromatine veranderen, het complex van DNA en eiwitten die chromosomen vormen.

* functie: Ze kunnen nucleosomen (de basiseenheid van chromatine) herpositioneren, DNA blootstellen aan transcriptiefactoren of meer open chromatinestructuren creëren, waardoor transcriptie kan optreden.

* Voorbeelden:

* SWI/SNF -complex: Kunnen nucleosomen langs DNA schuiven en promotorgebieden blootleggen.

* ISWI -complex: Kunnen nucleosomen verplaatsen om chromatine te verdichten of toegankelijker te maken.

4. RNA -polymerasen:

* Definitie: Enzymen die verantwoordelijk zijn voor het transcriberen van DNA naar RNA.

* functie: Ze herkennen en binden aan promoters en synthetiseren vervolgens RNA -moleculen met behulp van de DNA -sjabloon.

* Voorbeelden:

* RNA -polymerase II: Transcribeert eiwitcoderende genen.

* RNA -polymerase I: Transcribeert ribosomale RNA -genen.

* RNA -polymerase III: Transcribeert overdracht RNA -genen en kleine nucleaire RNA -genen.

5. MicroRNA's (miRNA's):

* Definitie: Kleine, niet-coderende RNA-moleculen die post-transcriptioneel genexpressie kunnen reguleren.

* functie: Ze binden aan messenger RNA (mRNA) moleculen, wat leidt tot hun afbraak of translationele repressie.

* Voorbeelden: Let-7, miR-124, miR-16.

6. Andere regulerende eiwitten:

* RNA-bindende eiwitten (RBP's): Kan binden aan RNA -moleculen en hun stabiliteit, lokalisatie en vertaling beïnvloeden.

* Lange niet-coderende RNA's (lncrnas): Kan fungeren als steigers voor eiwitcomplexen, de chromatinestructuur reguleren of transcriptie reguleren.

Sleutelpunten:

* Gensregulatie is een complex en sterk georkestreerd proces met een veelvoud aan eiwitten die samenwerken.

* De specifieke betrokken eiwitten en hun functies kunnen variëren, afhankelijk van het gereguleerde gen en het celtype.

* Veel eiwitten kunnen werken als zowel activatoren als repressoren, afhankelijk van de context.

* Genexpressie wordt constant verfijnd in reactie op interne en externe signalen, waardoor cellen zich kunnen aanpassen aan hun omgeving.