Выражение - ген
Cтраница 1
Выражение гена - внешний эффект гена, который может меняться в зависимости от различных внешних влияний или различного генного окружения, а иногда совсем отсутствует. [1]
И наконец, необходимо поставить ряд вопросов относительно регуляции выражения генов. [2]
Так же как и в случае трансляции мРНК, регуляция выражения генов включает ряд взаимодействий между нуклеиновыми кислотами и белками, определяемых слабыми связями. Поэтому весьма вероятно, что температура может существенно влиять на выражение генов. И здесь, подобно тому как мы это видели во многих других случаях термических эффектов в системах, стабилизируемых слабыми связями, возникает потенциальная возможность пользы и вреда. Мы сначала кратко рассмотрим ряд примеров, относящихся к бактериям, у которых регуляция активности генов, как известно, подвержена влиянию температуры. [3]
Так же как и в случае систем со слабыми связями, участвующих в контроле выражения генов, возможное регуляторное значение термически обусловленных изменений во взаимодействиях гормонов с белками-рецепторами очень велико. Например, если биохимические изменения, с которыми связана температурная акклимация ( см. разд. III этой главы), находятся под гормональным контролем, то не могут ли эти изменения зависеть от влияния температуры на присоединение гормонов к рецепторам и как следствие этого от последующей активации генов или метаболических механизмов. Если пусковым стимулом для некоторых изменений метаболизма, наблюдаемых во время температурной акклимации у рыб, служит воздействие гормонов щитовидной железы, то не может ли это воздействие включаться в результате повышения сродства определенного белка-рецептора и тироксину. За возможным исключением температурных эффектов на уровне транскрипции, ни одна система, зависящая от слабых связей, не является столь мало изученной и столь интересной с точки зрения температурных эффектов, как система взаимодействий гормонов с их рецепторами. [4]
Недавно разработанные методы, позволяющие получать целые растения из единичных клеток, а также осуществлять слияние растительных клеток, могут иметь революционизирующее значение для селекции растений. Они могут послужить также основой нового метода изучения фенотипическо-го выражения генов у растений. Поскольку клетки гаплоидных растений содержат, по-вндимому, только по одной копии большого числа генов, то в таких растениях легко обнаружить мутации, вызванные облучением или химическими агентами, что в свою очередь может способствовать значительному ускорению селекционных работ. [5]
Так же как и в случае трансляции мРНК, регуляция выражения генов включает ряд взаимодействий между нуклеиновыми кислотами и белками, определяемых слабыми связями. Поэтому весьма вероятно, что температура может существенно влиять на выражение генов. И здесь, подобно тому как мы это видели во многих других случаях термических эффектов в системах, стабилизируемых слабыми связями, возникает потенциальная возможность пользы и вреда. Мы сначала кратко рассмотрим ряд примеров, относящихся к бактериям, у которых регуляция активности генов, как известно, подвержена влиянию температуры. [6]
С одной стороны, легко видеть, как изменение температуры может подавлять нормальные регулятор-ные реакции, участвующие в механизмах контроля выражения генов; например, оно может препятствовать включению или выключению определенного гена. С другой стороны, однако, создается возможность прямой температурной активации генов, кодирующих именно те белки или РНК, которые нужны при изменившейся температуре. Например, если в новых температурных условиях необходимы новые классы ферментов, то соответствующие структурные гены могли бы активироваться в результате прямого термического воздействия. [7]
Этот краткий очерк ни в коем случае не дает полной картины системы групп крови АВО - одной из самых сложных систем в организме человека. Мы лишь упомянем о том, что известно много других вариантов А-антигена ( к счастью, все они редко встречаются) и что существуют гены, также редкие, способные изменять выражение генов АВО. Бомбейский ген ( х), присутствуя в двойном количестве ( хх), препятствует образованию антигенов В и Н; подавляет ли он А, еще не известно. Существует, по-видимому, еще один ген - у, который, присутствуя в двойном количестве ( уу), влияет на образование А-антигена в эритроцитах и в значительно меньшей степени - в слюне. Известны также варианты В-антигена. [8]
Столь большое количество ДНК является одной из причин, затрудняющих изучение эукариотического генома. Другая трудность обусловлена тем, что процесс транскрипции генов у эукариот может сильно изменяться как во времени, так и в зависимости от условий окружающей среды. Следовательно, механизмы регуляции фенотипиче-ского выражения генов должны быть очень сложными. [9]
 |
Схематическое изображение предполагаемого строения субъединицы хроматина. [10] |
Какие еще белки кроме гистонов обнаруживаются в клеточных ядрах. К наиболее кислым белкам относится большое число ферментов, включая РНК-полимеразу. Наряду с ядерными белками, которым уделяется обычно основное внимание, определенную роль в регуляции фенотипического выражения генов играет также мало исследованный класс небольших ядерных РНК. Молекулы этой РНК длиной от 65 до 200 нуклеотидов могут стимулировать транскрипцию специфических генов, связываясь с комплементарными участками ДНК. [11]
Страницы: 1