Faktory transkripcie a génová expresia

Aby naše telá mali rôzne typy buniek, musí existovať nejaký mechanizmus na kontrolu ich expresie gény. V niektorých bunkách sú určité gény vypnuté, zatiaľ čo v iných bunkách sú prepisuje a preložené na proteíny. Transkripčné faktory sú jedným z najbežnejších nástrojov, ktoré naše bunky používajú na kontrolu génovej expresie.

Transkripčné faktory (TF) sú molekuly zapojené do regulácie génovej expresie. Zvyčajne ide o proteíny, aj keď môžu pozostávať aj z krátkych nekódujúcich kódov RNA. TF sa tiež zvyčajne nachádzajú v skupinách alebo komplexy, ktoré vytvárajú viacnásobné interakcie, ktoré umožňujú rôzne stupne kontroly nad rýchlosťou transkripcie.

U ľudí (a iných eukaryot) sú gény zvyčajne v predvolenom nastavení “preč„stav, takže TF slúžia hlavne na zmenu génovej expresie“na"U baktérií je opak často pravdou a gény sú exprimované"konštitučne„dovtedy, kým to TF nezruší“preč"TF fungujú tak, že rozoznávajú určité nukleotidové sekvencie (motívy) pred alebo za génom na chromozóme (proti smeru a po prúde).

Eukaryoty majú často promótorovú oblasť upstream od génu alebo zosilňovacie oblasti upstream alebo downstream od génu, s určitými špecifickými motívmi, ktoré sú rozpoznávané rôznymi typmi TF. TF sa viažu, priťahujú ďalšie TF a vytvárajú komplex, ktorý nakoniec uľahčuje väzbu RNA polymerázou, čím sa začína proces transkripcie.

Transkripčné faktory sú iba jedným z prostriedkov, pomocou ktorých naše bunky exprimujú rôzne kombinácie gény, čo umožňuje diferenciáciu na rôzne typy buniek, tkanív a orgánov, ktoré tvoria naše orgánov. Tento mechanizmus kontroly je mimoriadne dôležitý, najmä vo svetle zistení človeka Genóm Projekt, že máme menej génov v našom genóme alebo na našich chromozómoch, ako bolo pôvodne myslelo.

To znamená, že rôzne bunky nevyplývajú z diferenciálnej expresie úplne odlišných sady génov, ale s väčšou pravdepodobnosťou budú mať rôzne úrovne selektívnej expresie tých istých skupín gény.

TF môžu kontrolovať génovú expresiu vytvorením „kaskáda"efekt, pri ktorom prítomnosť malého množstva jedného proteínu spúšťa produkciu väčšieho množstva sekundy, ktorá spúšťa produkciu ešte väčšie množstvo jednej tretiny atď. Mechanizmy, prostredníctvom ktorých sa vyvolávajú významné účinky malých množstiev pôvodného materiálu alebo stimulu, sú základnými modelmi dnešného biotechnologického pokroku v oblasti Inteligentný polymér výskum.

Manipulácia s TF na zvrátenie procesu diferenciácie buniek je základom metód na odvodenie kmeňových buniek z dospelých tkanív. Schopnosť kontrolovať génovú expresiu, spolu so znalosťami získanými zo štúdia ľudského genómu a genomiky v iných organizmy, viedlo k teórii, že môžeme predĺžiť naše životy, ak iba kontrolujeme gény, ktoré regulujú proces starnutia v našom organizme buniek.