Transkriptionsfaktoren und Genexpression

Damit unser Körper verschiedene Arten von Zellen hat, muss es einen Mechanismus geben, um die Expression unserer Zellen zu steuern Gene. In einigen Zellen sind bestimmte Gene ausgeschaltet, in anderen Zellen transkribiert und übersetzt in Proteine. Transkriptionsfaktoren sind eines der häufigsten Werkzeuge, mit denen unsere Zellen die Genexpression steuern.

Transkriptionsfaktoren (TFs) sind Moleküle, die an der Regulierung der Genexpression beteiligt sind. Sie sind normalerweise Proteine, obwohl sie auch aus kurzen, nicht kodierenden Proteinen bestehen können RNA. TFs arbeiten normalerweise auch in Gruppen oder Komplexeund bilden mehrere Wechselwirkungen, die ein unterschiedliches Maß an Kontrolle über die Transkriptionsraten ermöglichen.

Bei Menschen (und anderen Eukaryoten) sind Gene normalerweise standardmäßig "aus"Zustand, also dienen TFs hauptsächlich dazu, die Genexpression zu drehen"auf"Bei Bakterien ist das Gegenteil oft der Fall und Gene werden exprimiert."

Eukaryoten haben häufig eine Promotorregion stromaufwärts des Gens oder Enhancer-Regionen stromaufwärts oder stromabwärts des Gens mit bestimmten spezifischen Motiven, die von den verschiedenen TF-Typen erkannt werden. Die TFs binden, ziehen andere TFs an und bilden einen Komplex, der schließlich die Bindung durch RNA-Polymerase erleichtert und so den Transkriptionsprozess beginnt.

Transkriptionsfaktoren sind nur eines der Mittel, mit denen unsere Zellen verschiedene Kombinationen von exprimieren Gene, die eine Differenzierung in die verschiedenen Arten von Zellen, Geweben und Organen ermöglichen, aus denen unsere Körper. Dieser Kontrollmechanismus ist äußerst wichtig, insbesondere angesichts der Erkenntnisse des Menschen Genomprojekt, bei dem wir weniger Gene in unserem Genom oder auf unseren Chromosomen haben als ursprünglich habe gedacht.

Dies bedeutet, dass unterschiedliche Zellen nicht aus der unterschiedlichen Expression völlig unterschiedlicher Zellen entstanden sind Sätze von Genen, aber es ist wahrscheinlicher, dass sie unterschiedliche Niveaus der selektiven Expression derselben Gruppen von aufweisen Gene.

TFs können die Genexpression steuern, indem sie ein "KaskadeEffekt, bei dem das Vorhandensein kleiner Mengen eines Proteins die Produktion größerer Mengen eines zweiten auslöst, was die Produktion von auslöst noch größer Beträge von einem Drittel und so weiter. Die Mechanismen, durch die signifikante Effekte durch geringe Mengen des Ausgangsmaterials oder Stimulus induziert werden, sind die Grundmodelle der heutigen biotechnologischen Fortschritte in Intelligentes Polymer Forschung.

Die Manipulation von TFs zur Umkehrung des Zelldifferenzierungsprozesses ist die Grundlage für Methoden zur Ableitung von Stammzellen aus adulten Geweben. Die Fähigkeit, die Genexpression zu kontrollieren, zusammen mit dem Wissen, das aus der Untersuchung des menschlichen Genoms und der Genomik in anderen Ländern gewonnen wurde Organismen hat zu der Theorie geführt, dass wir unser Leben verlängern können, wenn wir nur die Gene kontrollieren, die den Alterungsprozess in unserem regulieren Zellen.