Nem-gének fordítása speciális fehérjék speciális szabályozása

A Hox-gének meghatározzák az állat testének rendjét. Nagyon fontos, hogy a megfelelő mennyiségben, a helyes helyen és az embrionális fejlődés megfelelő pillanatában fejezzék ki őket - egyébként az egész szervezetre vonatkozó rendszert megzavarják. Kiderült, hogy ezeknél a géneknél van egy olyan speciális szabályozás a fordításban, amely lehetővé teszi, hogy az egyik fajta fehérje elkülönüljön a többiektől. Az mRNS-re olyan IRES-szerű helyek találhatók, amelyek a fordítást kiválthatják. Ebben az esetben kikapcsolják ezeknek a fehérjéknek a kap-függő fordítását.







A Nox-gének fontos tanulási célt jelentenek

A Hox gének egy nagy család génjei, amelyek meghatározzák a testszerkezet mintáját multicelluláris organizmusokban. Szabályozzák a testek által kódolt fehérjék kifejlődését, amelyek biztosítják a szervek és szövetek megfelelő kialakulását [1]. Nehéz túlbecsülni az eloszlást, mert szinte mindegyik többsejtű. Ők irányítják a gerincesek fejlődését, beleértve az embereket [1]. A hatásuk alatt mind a legyek szárnyai, mind pedig az emlősök peremei kialakulnak [2]. Még a növények virágai is megjelennek az ilyen génekben kódolt fehérjék miatt [3]. Így a Hox-gének munkája határozza meg a test szerkezetét.

Azonban a Nox gének expresszió szabályozásának mechanizmusa magától értetődő. Egyértelmű, hogy ez a folyamat nagyon összetett és többlépcsős, nem kódoló RNS-t tartalmaz [4]. Továbbá a kromatinszerkezet fontos a Nox gének helyén a DNS-en [4]. A gének maguk a kromoszómákon helyezkednek el, ezért szigorú, következetes aktiválásuk szükséges ahhoz, hogy a test megfelelően formálódjon.

Nemrégiben a tudósok felfedezték a szabályozás egy másik szakaszát - közvetlenül a No-génekben kódolt fehérjék szintézisének kezdete előtt (a fordítás megkezdésekor) [5].

A fordítás megkezdése eltérõ

Tehát a sejt genetikai anyagát DNS-ben kódolják. A DNS-sel egy meghatározott RNS-típus olvasható, és RNS-sel - egy fehérjével. Ezt az RNS-t mátrix-RNS-nek nevezik, eukariótákban határozott struktúrájú [6]. Ez egy lineáris molekula, vagyis 2 vége van, amelyeket 5'- és 3'-végeknek neveznek. Az 5'-végén van egy speciális szerkezet - sapka. Meg kell kezdeni a fehérje szintézisét az RNS mátrixon, mivel vonzza a fehérjegyárat - a riboszómát.

Ez történik velünk, de nem vírusokkal. Pontosabban, nem minden vírus. Egyesek más struktúrákkal rendelkeznek az RNS-ben, amelyek fehérjeszintézist indítanak - az IRES-t. Így kiderül, hogy az emlős RNS néha olyan struktúrákat tár fel, amelyek hasonlóak az IRES-vírusokhoz. Ebben az esetben a sapka is jelen van. Két riboszómát vonzó jelet kaptunk. Ez az érdekes jelenség gyakran fontos biológiai jelentéssel bír. Például, a stressz alatt a fordítás függőleges iniciációját elnyomják [7, 8]. De bizonyos fehérjéket szintetizálni kell és stresszt kell alkalmazni. Ez az, amikor a sejt az IRES-t használja. És hogy egy ilyen vegyes rendszer normális, nem sokkoló körülmények között működik, nagy rejtély. A sejtes IRES nem hasonlít egymáshoz [9]. a test fejlődésében betöltött szerepe nem egyértelmű. A Nox-gének szabályozását vizsgáló kutatók megpróbálták megtalálni a választ erre a kérdésre [10].







A moxa Hox gének IRES vírusokkal rendelkeznek?

Érdekes, hogy egyes Nox-gének mRNS-ében feltételezik az IRES-t. És ez az IRES vonzza a riboszómát és kiváltja a fehérjék szintézisét. Az első kísérleti bizonyíték már bemutatásra került e hipotézis mellett [10]. A tudósok egy másik speciális szabályozó elemet is felfedeztek - a transzláció gátló elemet (TIE), amely blokkolja a sapkától függő fehérje szintézist [11]. A blokkoló elem megjelenése megmagyarázza, miért, egy kupakszerkezet jelenlétében. és az IRES csak az IRES-nél működik.

Miért jobb az IRES, mint egy sapka?

Az RNS azon részének fontossága, ahol a javasolt IRES található, ebben az esetben kísérletileg megerősítették. Kimutatták, hogy ha az egyik egér Noxes mutálódik. az IRES törlésével az egér rendellenesen alakul ki (lásd az 1. ábrát).

Nem-gének fordítása speciális fehérjék speciális szabályozása

1. ábra. Patkányok az egerek csontvázának kifejlesztésében, az 5'-nem transzlatált régióban a Hox-gének - Noha9 egyikében. A tudósok olyan egérsorozatot vontak le, amelyben az IRES megsérült az egyik No-génben. Az ilyen egerek rendellenesen fejlődnek ki. A vázszerkezet zavarja őket: például nincsenek elég bordák (fekete nyilak jelzik a hiányzó bordákat). Más patológiákat is megfigyelnek. A [11] kép.

Javasolt, hogy a nagyon fontos fehérjék, amelyeket a No-gének kódolnak. Az IRES jobb, mint a sapka. Ez annak a ténynek tudható be, hogy az összes mRNS sapka szerkezete ugyanaz. Az IRES pedig más. Vagyis a test szerkezetét meghatározó fehérjékhez egyedi megközelítésre van szükségünk. Még a szintézis kezdete is fontos szabályozási lépés, és minden ilyen fehérjére egyedinek kell lennie.

Fogalmak szójegyzéke:

  • Az IRES (Internal Ribosome Entry Site) egy belső riboszóma leszállóhely.
  • A Hox-gének olyan gének családjai, amelyek kódolják a szervek és szövetek kialakulását szabályozó transzkripciós faktorokat a test fejlődésében.
  • A törlés egy DNS-molekula töredékének eltávolítása.
  • Cap-7-metil-guanozin szerkezete a mátrix RNS 5'-végén.
  • A riboszóma egy RNS-ből és fehérjékből álló komplex, amely a fehérje aminosavból történő előállítását szolgálja egy adott mátrix szerint a mátrix-RNS (mRNS) által szolgáltatott genetikai információ alapján.
  • Fordítás - fehérje szintézise az RNS mátrixon.
  • Kromoszóma - egy DNS-ből és fehérjékből álló struktúra, amely egy eukarióta sejt magjában helyezkedik el. A genetikai információ tárolására, megvalósítására és átadására szolgál.
  • Az eukarióták élő szervezetek, amelyek sejtjei magokat tartalmaznak.

irodalom

Ön is érdekelt