Inligting

2020_Lente_Bis2a_Facciotti_Lesing_25 - Biologie

2020_Lente_Bis2a_Facciotti_Lesing_25 - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Leerdoelwitte geassosieer met 2020_Spring_Bis2a_Facciotti_Lecture_25

  • Gegewe die sentrale dogma, stel 'n rasionaal voor vir die behoefte om elke stap te reguleer, insluitend biomolekule-afbraak.
  • Gegee inligting oor die allosteriese regulering van 'n DNA -bindende proteïen, voorspel watter effek die konsentrasie van die allosteriese reguleerder sou hê op die binding van 'n transkripsiefaktor aan 'n regulerende element.
  • Beskryf die rolle van beide positiewe en negatiewe transkripsiereguleerders in die beheer van geenuitdrukking.
  • Teken modelle wat help om te verduidelik hoe die allosteriese binding van klein molekules aan beide positief en negatief werkende transkripsiefaktore in beide gevalle hul vermoë kan verklaar om transkripsie óf op 'n klein-molekule konsentrasie-afhanklike manier te "opdraai" óf "af te draai".

Voorbeelde van bakteriese geenregulering

Hierdie afdeling beskryf twee voorbeelde van transkripsionele regulering in bakterieë. Wees op die uitkyk in die klas, in bespreking en in die studiegidse vir uitbreidings van hierdie idees en gebruik dit om die reguleringsmeganismes wat gebruik word vir die regulering van ander gene te verduidelik.

Gene regulasie voorbeelde in E coli

Die DNA van bakterieë enarchaeaword gewoonlik georganiseerin een of meer sirkelvormige chromosome in die sitoplasma. Die digte samestelling van DNS wat kangesien wordin elektronmikrograweis genoemdie nukleoïed. In bakterieë en archaea,gene,wie se uitdrukking moetstreng gekoördineer wees(bv. gene wat vir proteïene betrokke is wat op dieselfde biochemiese weg betrokke is)word dikwels gegroepeernou saam in die genoom. Wanneer die uitdrukking van verskeie geneword beheerdeur dieselfde promotor en 'n enkele transkripsiegeproduseer wordhierdie uitdrukkingseenhedeis geroepoperone. Byvoorbeeld, in die bakterie Escherichia coli al die gene wat nodig is om laktose te benutis geënkodeerlangs mekaar in die genoom. Ons noem hierdie reëling die laktose (of lac) operon. By baie bakterieë en archaea is byna 50% van alle geneis geënkodeerin operone van twee of meer gene.

Die rol van die promotor

Die eerste vlak van beheer van geenuitdrukking is by die promotor self. Sommige promotors werf RNA-polimerase en verander die DNA-proteïenbindingsgebeurtenisse doeltreffender in transkripsies as ander promotors. Hierdie intrinsieke eienskap van 'n promotor, sy vermoë om transkripsie teen 'n spesifieke tempo te produseer,verwys wordaan aspromotorsterkte. Hoe sterker die promotor,hoe meer RNA word gemaakin enige gegewe tydperk. Promotor krag kangestem word"deur die natuur inbaie kleinof baie groot stappe deur die nukleotiedvolgorde van die promotor te verander (bv. mutering van die promotor). Dit lei tot gesinne van promotors met verskillende sterkpunteword gebruik ombeheer die maksimum tempo van geenuitdrukking vir sekere gene.

UC Davis se voorgraadse verbinding:

'N Groep UC Davis -studente wat belangstel in sintetiese biologie, het hierdie idee gebruik om sintetiese te maakpromotorbiblioteke vir ingenieursmikrobes as deel van hul ontwerpprojek vir die 2011 iGEM kompetisie.

Voorbeeld #1: Trp Operon

Logika vir die regulering van tryptofaanbiosintese

E coliSoos alle organismes, moet hulle óf aminosure sintetiseer óf verbruik om te oorleef. Die aminosuur triptofaan is een so 'n aminosuur. E. coli kan óf triptofaan uit die omgewing invoer (eet wat dit van die wêreld rondom dit kan opvang) óf triptofaan sintetiseer De novo deur gebruik te maak van ensieme wat deur vyf gene gekodeer word. Hierdie vyf genewoonlangs mekaar in die E coli genoom in wat ons noem die triptofaan (trp) operoon (Figuur hieronder). As triptofaan in die omgewing teenwoordig is, dan E coli hoef dit nie te sintetiseer nie en die skakelaar wat die aktivering van die gene in die trp operon skakel af. As die beskikbaarheid van tryptofaan in die omgewing egter laag is, beheer die skakelaar die operonword omgedraaiaan,transkripsie begin, die geneword uitgedruk, en die organisme sintetiseer tryptofaan. Sien die figuur en paragrawe hieronder vir 'n meganistiese verduideliking.

Organisasie van die trp operon

Die vyf gene wat vir triptofaanbiosintese-ensieme kodeer

gereël word

opeenvolgend op die chromosoom en is onder die beheer van 'n enkele promotor - dit wil sê natuurlike seleksie

dit georganiseer hetgene

in 'n operon. Net voor die koderingstreek is die transkripsionele beginwerf. Dit is, soos die naam aandui, die plek waar die RNA -polimerase 'n nuwe transkripsie begin. Die promotorvolgorde is verder stroomop van die transkripsionele beginplek.

'N DNA -volgorde wat' operateur 'genoem word

is ook geënkodeer

tussen die promotor en die eerste trp koderende geen. Hierdie operateur is die DNA -ry waaraan die transkripsiefaktor proteïen sal bind.

Nog 'n paar besonderhede oor TF -bindingsplekke

Ons moet daarop let dat die gebruik van die term "operateur" beperk is tot net 'n paar regulatoriese stelsels en byna altyd verwys na die bindingsplek vir 'n negatiefwerkende transkripsiefaktor. Konseptueel wat jy moet onthou, is dat daar plekke op die DNA is wat met regulatoriese proteïene in wisselwerking tree, wat hulle in staat stel om hul toepaslike funksie te verrig (bv. onderdruk of aktiveer transkripsie). Hierdie tema sal universeel oor die biologie herhaal of die term "operateur" is

is gebruik

.

Terwyl die spesifieke voorbeelde wat jy sal wys TF-bindingsplekke in hul bekende liggings uitbeeld, is hierdie liggings nie universeel vir alle stelsels nie. Transkripsiefaktor -bindingsplekke kan in plek met die promotor verskil. Daar is 'n paar patrone (bv. Positiewe reguleerders is dikwels stroomop van die promotor en negatiewe reguleerders bind stroomaf), maar hierdie veralgemenings geld nie vir alle gevalle nie. Weereens, die belangrikste ding om te onthou is dat transkripsiefaktore (beide positief en negatief werkende) bindingsplekke het waarmee hulle interaksie het om te help om die aanvang van transkripsie deur RNA-polimerase te reguleer.

Die vyf gene wat vereis word om triptofaan te sintetiseer in E. coli groep langs mekaar in dietrpoperon. Wanneer triptofaan volop is, bind twee triptofaanmolekules aan die transkripsiefaktor en laat die TF-tryptofaankompleks by die operateurvolgorde bind. Dit blokkeer fisies die RNA-polimerase om die triptofaanbiosintese-gene te transkribeer. As tryptofaan afwesig is, bind die transkripsiefaktor nie aan die operateur nie endie gene word getranskribeer.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

Regulering van die trp operon

Wanneer triptofaan in die sel teenwoordig is: twee triptofaanmolekules bind aan die trp onderdrukker proteïen. As tryptofaan aan die transkripsiefaktor bind, veroorsaak dit 'n konformasionele verandering in die proteïen wat die TF-tryptofaan-kompleks nou kan laat bind aan die trp operateur volgorde. Binding van die triptofaan-onderdrukker-kompleks by die operateur verhoed fisies dat die RNA-polimerase die stroomaf-gene bind en transkribeer. As daar nie tryptofaan in die sel voorkom nie, bind die transkripsiefaktor nie aan die operateur nie; daarom gaan die transkripsie voort, die triptofaanbenuttingsgene

getranskribeer word

en vertaal, en tryptofaan

word dus gesintetiseer

.

Aangesien die transkripsiefaktor aktief aan die operateur bind om die gene afgeskakel te hou, word die trp operon

word gesê

aan

negatief gereguleer word

"en die proteïene wat by die operateur tot stilte bind trp uitdrukking is negatiewe reguleerders.


Moontlike NB -bespreking Punt

Gestel die natuur het 'n ander benadering tot die regulering van die trp-operon geneem. Stel 'n metode voor om die uitdrukking van die te reguleer trp operon met 'n positiewe reguleerder in plaas van 'n negatiewe reguleerder. Beskryf hoe dit kan werk. (Wenk: ons vra hierdie soort vrae op eksamens)


Eksterne skakel

Kyk hierdie video om meer te wete te kom oor die trp operon.

Voorbeeld #2: Die lac operon

Rasionaal vir die bestudering van die lac operon

In hierdie voorbeeld ondersoek ons ​​die regulering van gene wat proteïene kodeer wie se fisiologiese rol is om die disakkaried laktose in te voer en te assimileer, die lac operon. Die storie van regulering lac operon is 'n algemene voorbeeld wat in baie inleidende biologieklasse gebruik word om basiese beginsels van induseerbare geenregulering te illustreer. Ons beskryf hierdie voorbeeld tweede omdat dit, na ons skatting, meer ingewikkeld is as die vorige voorbeeld wat die aktiwiteit van 'n enkele negatiefwerkende transkripsiefaktor behels.

Daarenteen het die

regulering van die lac operon is 'n wonderlike voorbeeld van hoe die gekoördineerde aktiwiteit van beide positiewe en negatiewe reguleerders rondom dieselfde promotor verskeie bronne van sellulêre inligting kan integreer om die uitdrukking van gene te reguleer.

Terwyl jy deur hierdie voorbeeld gaan, hou die laaste punt in gedagte. Vir baie Bis2a-instrukteurs is dit belangriker vir jou om die lac operon storie en leidende beginsels as om die logiese tabel hieronder te memoriseer. As dit die geval is, sal die instrukteur u gewoonlik laat weet. Hierdie instrukteurs sluit dikwels doelbewus NIE eksamenvrae oor die lac operon. Hulle sal jou eerder toets of jy die fundamentele beginsels onderliggend aan die regulatoriese meganismes wat jy bestudeer verstaan ​​het deur die lac operon-voorbeeld te gebruik. As dit nie duidelik is wat die instrukteur wil hê nie, vra dit.

Die gebruik van laktose

Laktose is 'n disakkaried wat bestaan ​​uit die heksose glukose en galaktose. Ons kry gereeld laktose in melk en sommige melkprodukte. Soos 'n mens jou kan voorstel, kan die disakkaried 'n belangrike voedsel vir mikrobes wees wat sy twee heksoses kan gebruik. coli kan verskeie verskillende suikers as energie- en koolstofbronne gebruik, insluitend

laktose

en die lac operon is 'n struktuur wat kodeer vir die gene wat nodig is

verkry

en verwerk laktose uit die plaaslike omgewing. colikom egter nie gereeld laktose teë nie, en daarom word die gene van die lac operon moet tipies

onderdruk word

(dit wil sê "afgeskakel") as laktose afwesig is. Die aandryf van transkripsie van hierdie gene wanneer laktose afwesig is, sal kosbare sellulêre energie vermors.

Daarteenoor, wanneer

laktose voorkom, sou dit logies wees vir die gene wat verantwoordelik is vir die gebruik van suiker

uitgedruk word

(dit wil sê "aangeskakel"). Tot dusver is die verhaal baie soortgelyk aan dié van die tryptofaan -operon hierbo beskryf.

Daar is egter 'n vangs. Eksperimente uitgevoer in die

1950's

deur Jacob en Monod het dit gewys E coli verkies om al die glukose in die omgewing te gebruik voordat dit laktose gebruik. Dit beteken dat die meganisme wat gebruik word om te besluit

al dan nie

om die laktosebenutting uit te druk moet gene twee tipes inligting kan integreer (1) die konsentrasie van glukose en (2) die konsentrasie van laktose. Terwyl dit teoreties kan

bewerkstellig word

op verskeie maniere, sal ons ondersoek hoe die lac operon bereik dit deur verskeie transkripsiefaktore te gebruik.

Die transkripsionele reguleerders van die lac operon

Die lac repressor - 'n direkte sensor van laktose

Soos opgemerk, die lac operon het normaalweg baie lae tot geen transkripsionele uitset in die afwesigheid van laktose. Dit is as gevolg van twee faktore: (1) die konstitutiewe promotorsterkte vir die operon is relatief laag en (2) die konstante teenwoordigheid van die LacI -repressorproteïen beïnvloed transkripsie negatief. Hierdie proteïen bind aan die operateurplek naby die promotor en blokkeer RNA-polimerase om die te transkribeer lac operon gene.Daarenteen, aslaktose teenwoordig is, bind laktose aan die LacI-proteïen, wat 'n konformasieverandering veroorsaak wat verhoed dat LacI-laktose-kompleks aan die bindingsplekke daarvan bind. Daarom, wanneer laktose teenwoordig is, die negatiewe regulatoriese LacIis nie gebonde niena sy bindingsplek en transkripsie van laktose met behulp van gene kan voortgaan.

CAP-proteïen - 'n indirekte sensor van glukose

In E coli, wanneer glukosevlakke daal, die klein molekule sikliese AMP (kamp) versamel in die sel.

kamp

is 'n algemene seinmolekule wat

betrokke is

in glukose en energiemetabolisme in baie organismes. Wanneer glukosevlakke in die sel afneem, word die toenemende konsentrasies van

kamp

laat hierdie verbinding bind aan die positiewe transkripsionele reguleerder wat genoem word katabolietaktivatorproteïen (CAP) - ook na verwys as CRP.

kamp

-CAP-kompleks het baie terreine regdeur die E coli genoom en baie van hierdie terreine

geleë is

naby die promotors van baie operone wat die verwerking van verskeie suikers beheer.

In die lac operon, die

kamp

-CAP -bindingsplek

is geleë

stroomop van die promotor. Binding van

kamp

-CAP na die DNA help om RNA-polimerase te werf en by die promotor te hou. Die verhoogde besetting van RNA-polimerase tot sy promotor

op sy beurt,

lei tot verhoogde transkripsionele uitset. Hier dien die CAP-proteïen as 'n positiewe reguleerder.

Let daarop dat die CAP-

kamp

kompleks kan, in ander operone, ook as 'n negatiewe reguleerder optree, afhangende van waar die bindingsplek vir CAP-

kamp

kompleks

is geleë

relatief tot die RNA -polimerase bindingsplek.

Alles bymekaarbring: Indrukwekkende uitdrukking van die lac operon

Vir die lac operon aangeaktiveer word,twee voorwaardes moet nagekom word. Eerstens moet die glukosevlak baie laag wees of nie bestaan ​​nie. Tweedens moet laktose teenwoordig wees. Slegs wanneer glukose afwesig is en laktose teenwoordig is, saldielacoperongetranskribeer word. Wanneer hierdie toestandbereik worddieLacI-laktose -kompleks distansieer die negatiewe reguleerder van naby die promotor, wat die RNA -polimerase bevry om die operon se gene te transkribeer. Hoogkamp(indirek dui op lae glukose) vlakke veroorsaak die vorming van die CAP-kampkompleks. Hierdie TF-induser-paar bind nou naby die promotor en tree opom positief te werfdie RNA -polimerase. Hierdie bykomende positiewe invloed verhoog transkripsie-uitsetenlaktose blikkiedoeltreffend benut word.Die meganistiese uitset van ander kombinasies van binêre glukose en laktose toestande word beskryfin die onderstaande tabel en in die figuur wat volg.

Waarheidstabel vir Lac Operon

Transkripsie van die lac operonword noukeurig gereguleersodat die uitdrukking daarvan slegs plaasvind wanneer glukoseis beperken laktose is teenwoordig om as 'n alternatiewe brandstofbron te dien.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

Seine wat transkripsie van die lac Operon
GlukoseCAP bindLaktoseRepressor bindTranskripsie
+--+Geen
+-+-Sommige
-+-+Geen
-++-Ja

'N Meer genuanseerde beeld van die funksie van lac -repressor

Die beskrywing van die lac-onderdrukker se funksie beskryf korrek die logika van die beheermeganisme wat rondom dielacpromotor. Die molekulêre beskrywing van bindingsplekke is egter 'n bietjie te vereenvoudig. In werklikheid het die lac-onderdrukker drie soortgelyke, maar nie identiese, bindingsplekke genaamd Operator 1, Operator 2 en Operator 3. Operator 1 is baie naby aan die transkripsiebeginplek (aangedui +1).Operator 2 is geleëongeveer +400nt in die kodering gebied van dieLacZproteïen.Operator 3 is geleëongeveer -80 nt voor die transkripsie begin werf (net "buite" van die CAP binding werf).

Die lac operon -regulerende gebied wat die promotor, drie lac -operateurs en die CAP -bindingsplek uitbeeld.Die koderingsgebied vir die Lac Z-proteïen word ook getoonrelatief tot die operatore rye. Let daarop dat twee van die operateurs in die proteïenkoderingstreek is - daar is verskeie verskillendetipesinligting gelyktydig in die DNS gekodeer.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

Die lac -repressor tetramer (blou) toon twee binders aan 'n string lus -DNA (oranje) aan.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk) - Aangepas uit Goodsell (https://pdb101.rcsb.org/motm/39)

Eukariotiese gene regulering

Regulasie oorsig

Soos voorheen opgemerk, gaan regulering oor besluitneming. Genregulering, as 'n algemene onderwerp, het betrekking op

besluit

oor die funksionele uitdrukking van genetiese materiaal. Of die finale produk 'n RNA -spesie of 'n proteïen is, die produksie van die finale uitgedrukte produk vereis prosesse wat verskeie stappe neem. Ons het 'n geruime tyd bestee aan die bespreking van sommige van hierdie stappe (dws transkripsie en vertaling) en 'n paar meganismes wat die natuur gebruik vir die opsporing van sellulêre en omgewingsinligting om die aanvang van transkripsie te reguleer.

Toe ons die konsep van sterk en swak promotors bespreek het, het ons die idee bekendgestel dat die regulering van die hoeveelheid (aantal molekules) van 'n transkripsie wat vanaf 'n promotor in een of ander tydeenheid geproduseer word, ook belangrik kan wees vir funksie. Dit behoort nie heeltemal verbasend te wees nie. Vir 'n proteïenkoderende geen, hoe meer transkripsie geproduseer word, hoe groter is die potensiaal om meer proteïene te maak. Dit kan belangrik wees wanneer baie van 'n spesifieke ensiem die sleutel is vir oorlewing. In ander gevalle het die sel net 'n bietjie van 'n spesifieke proteïen nodig en om te veel te maak sal 'n vermorsing van sellulêre hulpbronne wees.

Hier

, kan die sel lae vlakke van transkripsie verkies. Promoteurs van verskillende sterk punte kan aan hierdie uiteenlopende behoeftes voldoen. Wat die transkripsienommer betref, het ons ook kortliks genoem dat sintese nie die enigste manier is om oorvloed te reguleer nie. Afbrekingsprosesse is ook belangrik om te oorweeg.

In hierdie afdeling voeg ons by hierdie temas deur te fokus op eukariotiese reguleringsprosesse. Spesifiek, ons ondersoek - en soms herondersoek - die veelvuldige stappe wat nodig is om genetiese materiaal in eukariotiese organismes in

die konteks van

regulasie. Ons wil hê dat u nie net moet nadink oor die prosesse nie, maar ook moet erken dat elke stap in die proses van uitdrukking ook 'n geleentheid is om nie net die oorvloed van 'n transkripsie of proteïen nie, maar ook die funksionele toestand, vorm (of variant) daarvan te verfyn. en/of stabiliteit. Elkeen van hierdie addisionele faktore kan ook uiters belangrik wees om in ag te neem om die oorvloed van voorwaardelik spesifieke funksionele variante te beïnvloed.

Strukturele verskille tussen bakteriële en eukariotiese selle wat geenregulering beïnvloed

Die kenmerk van die eukariotiese sel is die kern, 'n dubbele membraan wat die erflike materiaal van die sel omsluit. Ten einde die organisme se DNA doeltreffend in die beperkte ruimte van die kern in te pas, word die DNA eers verpak en georganiseer deur proteïen in 'n struktuur genaamd chromatien. Hierdie verpakking van die kernmateriaal verminder toegang tot spesifieke dele van die chromatien. Sommige elemente van die DNA is so styf verpak dat die transkripsiemasjinerie nie toegang tot regulatoriese webwerwe soos promotors het nie. Dit beteken dat een van die eerste terreine van transkripsionele regulering in eukariote die beheertoegang tot die DNA self moet wees. Chromatienproteïene kan onderhewig wees aan ensiematiese modifikasie wat kan beïnvloed of dit styf (beperkte transkripsionele toegang) of meer los (groter transkripsionele toegang) aan 'n segment van DNA bind

.

Hierdie proses van wysiging - watter rigting ook al

word beskou as

eerste - is omkeerbaar. Daarom kan DNA

dinamies gesekwestreer word

en beskikbaar gestel word wanneer die "tyd reg is".

Die regulering van geenuitdrukking in eukariote behels ook

sommige van die

dieselfde bykomende fundamentele meganismes wat in die module oor bakteriese regulering bespreek word (d.i. die gebruik van sterk of swak promotors, transkripsiefaktore, terminators ens.), maar die werklike aantal proteïene betrokke is tipies baie groter in eukariote as bakterieë of archaea.

Die post-transkripsionele ensiematiese verwerking van RNA wat in die kern plaasvind en die uitvoer van die volwasse

mRNA

vir die sitosol is twee bykomende verskille tussen bakteriële en eukariotiese geenregulering. Ons sal hierdie vlak van regulering hieronder in meer besonderhede oorweeg.

Uitbeelding van 'n paar belangrike verskille tussen die prosesse van bakteriële en eukariotiese geenuitdrukking. Let op in hierdie gevaldie teenwoordigheid vanhistoon en histoon wysigers, die splitsing van pre-mRNA, en die uitvoer van die volwasse RNA vanaf die kern as sleutel differensieerders tussen die bakteriële en eukariotiese sisteme.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

DNA-verpakking en epigenetiese merkers

Die DNA in eukariotiese selleis presies gewond, gevou en in chromosome saamgepers sodat dit in die kern pas. Die kernorganiseer ook die DNAso sleutelproteïenehet maklik toegang tot spesifieke segmente van die chromosomesoos benodig. Gebiede van die chromosome wat digter gekompakteer is, sal moeiliker wees vir proteïene om te bind en lei dus tot verminderde geenuitdrukking van gene wat in daardie gebiede gekodeer word. Los gekompakteerde streke van die genoom sal makliker wees vir proteïene om toegang te verkry, wat dus die waarskynlikheid verhoog datageen sal getranskribeer word. Hier word bespreek hoe selle die digtheid van DNA -verdigting reguleer.

DNA verpakking

Die eerste vlak van organisasie, of verpakking, is die opwikkeling van DNA -stringe histoon proteïene. Histone verpak en orden DNA in strukturele eenhede genoem nukleosome, wat die toegang van proteïene tot spesifieke DNA -streke kan beheer. Onder die elektronmikroskoop lyk hierdie wikkeling van DNS om histoonproteïene om nukleosome te vorm soos klein kraletjies aan 'n tou. Hierdie krale (nukleosoomkomplekse) kan langs die tou (DNA) beweeg om te verander watter areas van die DNA vir transkripsionele masjinerie toeganklik is. Terwyl nukleosome kan beweeg om die chromosoomstruktuur oop te maak om 'n segment DNA bloot te stel, doen hulle dit op 'n baie beheerde manier.

DNA vou om histoonproteïene om (a) nukleosoomkomplekse te skep. Hierdie nukleosome beheer die toegang van proteïene tot die onderliggende DNA. Wanneer dit deur 'n elektronmikroskoop bekyk word (b), lyk die nukleosome soos krale aan 'n tou. (krediet "mikrograaf": wysiging van werk deur Chris Woodcock)

Histoon wysiging

Hoe die histoonproteïene beweeg, hang af van chemiese seine wat beide op die histoonproteïene en op die DNA voorkom. Hierdie chemiese seine is chemiese etikette wat by histoonproteïene gevoeg word en die DNA wat die histone vertel of 'n chromosomale gebied 'oop' of 'geslote' moet wees. Die figuur hieronder toon wysigings aan histoonproteïene en DNA aan. Hierdie etikette is nie permanent nie, maar welbygevoeg wordof verwyder soos nodig. Dit is chemiese modifikasies (fosfaat-, metiel- of asetielgroepe) wat heg aan spesifieke aminosure in die histoonproteïene of aan die nukleotiede van die DNA. Die merkers verander nie die DNA-basisvolgorde nie, maar hulledoenverander hoe styf die DNA om die histoonproteïene is gewikkel. DNA is 'n negatief gelaaide molekuul; veranderings in die histoon se lading sal dus verander hoe styf die DNA -molekuul sal wees. Wanneer ongemodifiseerd, het die histoonproteïene 'n groot positiewe lading; deur chemiese modifikasies soos asetielgroepe by te voeg, word die lading minder positief.

Nukleosome kan langs DNA gly. Wanneer nukleosomeis gespasieernou saam (bo) kan transkripsiefaktore nie bind nie engeenuitdrukking word gedraaiaf. Wanneer die nukleosomeis gespasieerver uitmekaar (onder),die DNA word blootgestel. Transkripsiefaktore kan bind, waardeur geenuitdrukking kan plaasvind. Wysigings aan die histone en DNA beïnvloed nukleosoomspasiëring.


Moontlike NB -bespreking Punt

In die latere rypwordingsfase van spermselle word histone (wat hoë getalle lisienaminosure bevat) vervang deur protamiene, wat klein kernproteïene is wat baie ryk is aan arginienaminosure. Daar word gesê dat hierdie proses noodsaaklik is vir kondensasie van spermkop en DNA -stabilisering. Op grond van hierdie inligting, watter vergelykings kan u tref tussen protamiene en histone? Hoekom is dit betekenisvol dat daar hoë getalle lisien en arginien in histone en protamiene is? Om watter redes dink jy vervang protamiene histone in sperm, maar nie ander selle nie?


DNA modifikasie

Die DNA-molekule self kan ook gewysig word. Dit kom voor in baie spesifieke streke genaamd CpG -eilande. Dit is stukke met 'n hoë frekwensie van sitosien- en guanien -dinukleotied -DNA -pare (CG) wat gereeld in die promotorstreke van gene voorkom. Wanneer hierdie konfigurasie bestaan, kan die sitosienlid van die paar gemetileer word ('n metielgroep word bygevoeg). Hierdie wysiging verander die interaksie van die DNA met proteïene, insluitend die histoonproteïene wat toegang tot die streek beheer. Hoogs gemetileerde (hipermetileerde) DNA -streke met gedesetileerde histone is styf opgerol en transkripsioneel onaktief.

Epigenetiese veranderinge lei nie tot permanente veranderinge in die DNS-volgorde nie. Epigenetiese veranderinge verander die chromatienstruktuur (proteïen-DNA-kompleks) om toegang tot transkribeer gene toe te laat of te weier. DNA -modifikasie soos metilering op sitosienukleotiede kan óf repressorproteïene werf wat RNA -polimerase se toegang blokkeer om 'ngeenof hulle kan help om die DNA te verdig om alle proteïentoegang tot daardie area van die genoom te blokkeer. Hierdie veranderinge is omkeerbaar, terwyl mutasies nie is nie, maar epigenetiese veranderinge aan die chromosoom kan ookgeërf word.
Bron:gewysigvan https://researcherblogski.wordpress....r/dudiwarsito/

Regulering van geenuitdrukking deur chromatienhermodelleringis genoemepigenetiese regulering. Epigeneties beteken "rondom genetika." Die veranderinge wat aan die histoonproteïene en DNA plaasvind, verander nie die nukleotiedvolgorde nie en is nie permanent nie. In plaas daarvan is hierdie veranderinge tydelik (hoewel hulle dikwels voortduur deur verskeie rondtes van seldeling en kangeërf word) en verander die chromosomale struktuur (oop of toe) soos nodig.

Eksterne skakel

Kyk na hierdie video wat beskryf hoe epigenetiese regulering geenuitdrukking beheer.

Eukariotiese geenstruktuur en RNA-prosessering

Eukariotiese geenstruktuur

Baie eukariotiese gene, veral dié wat proteïenprodukte kodeer,is geënkodeerop die genoom diskontinu.Diekodering gebied is gebreekin stukke deur ingrypende nie-koderende geenelemente. Ons noem die koderingsstreke eksons terwyl die tussenliggende nie-koderende elementegenoem wordintrone. Die figuur hieronder toon 'n generiese eukariotiese geen.

Die dele van 'n tipiese diskontinue eukariotiese geen. Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

Dele van 'n generiese eukariotiese geen sluit bekende elemente soos 'n promotor en terminator in. Tussen die twee elemente, kodeer die gebied vir al die elemente van die geen wat die potensiaal het

vertaal word

(hulle het geen stopkodons nie), soos in bakteriese stelsels,

is genoem

die oop leesraam (ORF). Verbeter en/of

knaldemper

elemente is streke van die DNA wat regulerende proteïene werf. Dit kan relatief naby die promotor wees, soos in bakteriese stelsels, of duisende nukleotiede weg. Ook teenwoordig in baie bakteriële transkripsies, bestaan ​​5'- en 3'-onvertaalde streke (UTR's) ook. Hierdie streke van die geen kodeer segmente van die

transkripsie,

wat, soos hul name aandui,

word nie vertaal nie

en sit onderskeidelik 5 'en 3' na die ORF. Die UTR's kodeer gewoonlik sommige regulatoriese elemente wat van kritieke belang is vir die regulering van transkripsie of stappe van geenuitdrukking wat post-transkripsioneel plaasvind.

Die RNA-spesies wat voortspruit uit die transkripsie van hierdie gene is ook diskontinu en moet dus

verwerk word

voor die uitgang van die kern na

vertaal word

of gebruik in die sitosol as volwasse RNA's. In eukariotiese stelsels sluit dit RNA -splitsing, 5' -afdekking, 3' -uiteensplitsing en poliadenylering in. Hierdie reeks stappe is 'n komplekse molekulêre proses wat binne die geslote grense van die kern moet plaasvind. Elkeen van hierdie stappe bied 'n geleentheid om die oorvloed van uitgevoerde transkripsies en die funksionele vorms wat hierdie transkripsies sal aanneem, te reguleer. Alhoewel dit onderwerpe sou wees vir meer gevorderde kursusse, moet u dink oor hoe u dit kan raam

sommige van die

volgende onderwerpe as subprobleme van die Ontwerpuitdaging van genetiese regulering. As niks anders nie,

begin om

waardeer die hoogs georkestreerde molekulêre dans wat moet plaasvind om 'n geen uit te druk en hoe dit 'n wonderlike bietjie evolusionêre ingenieurswese is.

5 'kap

Soos in bakteriese sisteme, moet eukariotiese sisteme 'n pre-inisiasie kompleks by en rondom die promotor volgorde saamstel om transkripsie te begin. Die komplekse wat in eukariote saamgevoeg word, dien baie van dieselfde funksies as dié in bakteriese stelsels, maar hulle is aansienlik meer kompleks, wat baie meer regulatoriese proteïene behels. Hierdie ekstra kompleksiteit sorg vir groter regulering en vir die samestelling van proteïene met funksies wat hoofsaaklik in eukariotiese stelsels voorkom. Een van hierdie bykomende funksies is die 'afdekking' van ontluikende transkripsies.

In eukariotiese proteïenkoderende gene, die RNA wat eerste geproduseer word

is genoem

die voor-

mRNA

. Die 'voor' -voorvoegsel dui aan dat dit nie die volgroeide mRNA is nie

vertaal word

en dat dit eers 'n mate van verwerking verg. Die wysiging bekend as 5'-bedekking vind plaas na die voor-

mRNA

is ongeveer 20-30 nukleotiede lank. Op hierdie stadium ontvang die pre-RNA tipies sy eerste post-transkripsionele wysiging, 'n 5'-cap. Die "cap" is 'n chemiese modifikasie - 'n 7-

metielguanosien

- wie se toevoeging tot die 5'-einde van die transkripsie ensiematies gekataliseer word deur veelvuldige ensieme, genaamd die kappie-ensiemkompleks (CEC), 'n groep meervoudige ensieme wat opeenvolgende stappe uitvoer om die 5'-dop by te voeg. Die CEC bind baie vroeg in transkripsie aan die RNA-polimerase en voer 'n modifikasie van die 5'-trifosfaat uit, die daaropvolgende oordrag van by GTP

tot hierdie doel

(verbind die twee nukleotiede deur gebruik te maak van 'n unieke 5'-tot-5'-koppeling), die metilering van die nuut oorgedra guanien, en in sommige transkripsies die bykomende modifikasies aan die eerste paar nukleotiede. Hierdie 5'-dop blyk te funksioneer deur die opkomende transkripsie te beskerm teen agteruitgang en

word vinnig gebind

deur RNA-bindende proteïene bekend as die cap-binding complex (CBC). Daar is bewyse dat hierdie wysiging en die proteïene wat daaraan gebind is, 'n rol speel in die doelwit van die transkripsie vir uitvoer uit die kern. Die beskerming van die ontluikende RNA teen agteruitgang is nie net belangrik vir die behoud van die energie wat in die skep van die

transkripsie

maar

is duidelik betrokke

in die regulering van die oorvloed van

ten volle funksioneel

transkripteer dit

geproduseer word

.

Boonop is die

rol van die 5'-pet in die leiding van die transkripsie vir uitvoer sal direk help om nie net die hoeveelheid transkripsie wat

is gemaak

maar, miskien

meer belangrik,

die hoeveelheid transkripsie wat

word uitgevoer

na die sitoplasma wat die potensiaal het

vertaal word

.

Die struktuur van 'n tipiese 7-metielguanilaatpet. Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

Transkripsie splitsing

Selle moet ontluikende transkripsies in volwasse RNA's verwerk deur by eksone aan te sluit en die tussenliggende introne te verwyder. Hulle

dit bereik

met behulp van 'n multikomponent -kompleks van RNA en proteïene wat die spliceosoom genoem word. Die spliceosome -kompleks kombineer op die ontluikende transkripsie en meestal die besluite waaroor introns gekombineer moet word tot 'n volwasse transkripsie

is gemaak

op hierdie punt. Hoe hierdie besluite

is gemaakword nog nie heeltemal verstaan ​​nie

maar behels die herkenning van spesifieke DNA -rye op die splitsingsplekke deur RNA en proteïenspesies en verskeie katalitiese gebeurtenisse. Dit is interessant om op te let dat die katalitiese gedeelte van die spliceosoom

is gemaak

van RNA eerder as proteïen. Onthou dat die ribosoom nog 'n voorbeeld is van

'n RNA

-proteïenkompleks waar die RNA dien as die primêre katalitiese komponent. Die keuse van watter splitsingsvariant om te maak is 'n vorm van regulering van geenuitdrukking.

In hierdie geval

in plaas van die oorvloed van 'n transkripsie te beïnvloed, laat alternatiewe splitsing die sel toe om te besluit watter

vorm van 'n transkripsie wat dit maak

.

Die alternatiewe splitsingsvorme van gene wat lei tot proteïenprodukte van verwante struktuur maar met verskillende funksie is bekend

as isoforme. Die skepping van isoforme kom algemeen voor in eukariotiese stelsels en

is bekend

belangrik te wees in verskillende ontwikkelingsfases van meersellige organismes en om die funksies van verskillende seltipes te definieer.

Deur

veelvoudige kodering

moontlik

geenprodukte van 'n enkele geen waarvan die transkripsie-inisiasie begin

is gekodeer

vanaf 'n enkele transkripsionele regulerende webwerf (deur

die besluit neem

waarvan die eindproduk na-transkripsie geproduseer moet word) verwyder die behoefte om onafhanklike kopieë van elke geen in verskillende dele van die genoom en ontwikkelende onafhanklike regulatoriese terreine te skep en in stand te hou. Daarom is die vermoë om veelvuldige isovorme uit 'n enkele koderingsgebied te vorm, evolusionêr

voordelig

omdat dit 'n mate van doeltreffendheid in DNS-kodering moontlik maak, transkripsionele regulatoriese kompleksiteit minimaliseer, en die energielas kan verlaag om meer DNS in stand te hou en dit teen mutasie te beskerm. Enkele voorbeelde van

moontlik

uitkomste van alternatiewe splitsing kan die volgende insluit: die opwekking van ensiemvariante met differensiële substraataffiniteit of katalitiese snelhede;

seinreekse wat proteïene na verskeie subsellulêre kompartemente teiken kan verander word

; heeltemal nuwe funksies, deur die omruiling van proteïendomeine kan

geskep word

. Dit is slegs enkele voorbeelde.

'N Bykomende interessante uitkoms van alternatiewe splitsing is die bekendstelling van stopkodons wat deur 'n meganisme wat blykbaar vertaling vereis, kan lei tot die doelgerigte verval van die transkripsie. Dit beteken dat ons, behalwe die beheer van transkripsie-aanvang en 5'-afdekking, ook alternatiewe splitsing kan beskou as een van die regulerende meganismes wat die transkripsie-oorvloed kan beïnvloed. Die gevolge van alternatiewe splitsing is dus potensieel breed - van volledige funksieverlies tot nuwe en gediversifiseerde funksie tot regulatoriese effekte.

'N Figuur wat verskillende maniere van alternatiewe splitsing uitbeeld wat illustreer hoe verskillende splitsvariante tot verskillende proteïenvorme kan lei.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

3 'einde splitsing en poliadenylering

'N Laaste wysiging word aangebringtot ontluikende voor-mRNAsvoordat hulle die kern verlaat - die splitsing van die 3' -einde en die polyadenylering daarvan.Hierdie twee -stap proses word gekataliseerdeur twee verskillende ensieme (soos hieronder uitgebeeld) en kan die 3'-kant van transkripsies met tot byna 200 nukleotiede versier. Hierdie wysiging verhoog die stabiliteit van die transkripsie.Oor die algemeen is diemeerSoosin die polyA -tag die langer leeftyd wat die transkripsie het. Die polyA -tag speel blykbaar ook 'n rol in dieuitvoer van die transkripsievanaf die kern. Daarom speel die 3' polyA-merker 'n rol in geenuitdrukking deur funksionele transkripsie oorvloed te reguleer enhoeveel uitgevoer worduit die kern vir vertaling.

'n Twee-stap proses is betrokkeinwysigdie 3'-punte van transkripsies voor kernuitvoere. Dit sluit in die sny van transkripsies net stroomaf van 'n gekonserveerde volgorde (AAUAAA) en die oordrag van adenilaatgroepe. Beide prosesse word ensiematies gekataliseer.
Erkenning:Marc T. Facciotti (eie werk)

MikroRNA's

RNA-stabiliteit en mikroRNA's

Behalwe die modifikasies van die pre-RNA hierbo beskryf en die geassosieerde proteïene wat aan die ontluikende en transkripsies bind, is daar ander faktore wat die stabiliteit van die RNA in die sel kan beïnvloed. Een voorbeeld is elemente wat mikro -RNS genoem word. Die mikroRNA's, of miRNA's, is kort RNA molekules wat slegs 21–24 nukleotiede isIn lengte. Die miRNA's word in die kern getranskribeer as langer voor-miRNAs. Hierdie voor-miRNAsword daarna gekapin volwasse miRNA's deur 'n proteïen genaamd dicer. Hierdie volwasse miRNA's herken 'n spesifieke volgorde van 'n teiken-RNA deur komplementêre basisparing. miRNA's assosieer egter ook met 'n ribonukleoproteïenkompleks genaamd die RNA-geïnduseerde stiltekompleks (RISC). RISC bind 'n teiken-mRNA, saam met die miRNA, om die teiken-mRNA af te breek. Saam vernietig miRNA's en die RISC -kompleks die RNA -molekule vinnig. Soos 'n mens sou verwag, was die transkripsie van vooraf-miRNAsen die daaropvolgende verwerking daarvanword ook streng gereguleer.

Kernuitvoer

Kernuitvoer

Ten volle verwerk, volwasseafskrifte,moetuitgevoer worddeur die kern.Dit is nie verbasend nieproses behels die koördinering van 'n volwasse RNA spesie waaraangebind isbaie bykomstige proteïene - waarvan sommigeintiem betrokke wasin die modifikasies hierbo bespreek - en 'n proteïenkompleks genaamd die kernporekompleks (NPC). Vervoer deur die NPC laat toevloeivan proteïene en RNA -spesies in beide rigtings te beweeg enbemiddel worddeurn aantalproteïene.Hierdie proses kan gebruik wordom die vervoer van verskillende transkripsies selektief te reguleer, afhangende van watter proteïene met die betrokke transkripsie assosieer. Dit beteken dat nie alle transkripsies niebehandel wordgelyk deur die NPC - afhangende van die modifikasietoestand en die proteïene wat verband hou met 'n spesifieke RNA -spesie wat dit kanverskuif wordóf min of meer doeltreffend oor die kernmembraan.Sedertdie bewegingsnelheid oor die porie sal die oorvloed volwasse transkripsie beïnvloedword uitgevoerin die sitosol vir vertaaluitvoerbeheer is nog 'n voorbeeld van 'n stap in die proses van geenreguleringgemoduleer word. Daarbenewens het onlangse navorsing interaksies tussen die NPC en transkripsiefaktore indie regulering vantranskripsie-inisiasie, waarskynlik deur een of ander meganisme waardeur die transkripsiefaktore hulself aan die kern bind.porieë. Hierdie laaste voorbeelddemonstreerhoe onderling verbind die regulering van geenuitdrukking oor die veelvuldige stappe van hierdie komplekse proses is.

Ons ken baie bykomende besonderhede van die prosesse hierbo beskryf tot 'n mate van detail, maar daar is nog baie meer vrae

beantwoord word

. Ter wille van Bis2a dit

voldoende is

om 'n model te vorm van die stappe wat plaasvind in die produksie van 'n volwasse transkripsie in eukariotiese organismes. Ons het 'n prentjie met baie breë trekke geskilder en probeer om 'n toneel voor te stel wat weerspieël wat gebeur

oor die algemeen

in alle eukariote. Behalwe om die belangrikste onderskeidende kenmerke van eukariotiese geenregulering te leer, wil ons ook graag hê dat Bis2a-studente aan elkeen van hierdie stappe dink as 'n geleentheid vir die natuur om geenuitdrukking te reguleer

een of ander manier

en om te rasionaliseer hoe tekortkominge of veranderinge in hierdie weë - wat moontlik deur mutasie ingebring word - geenuitdrukking kan beïnvloed.

Alhoewel ons nie die Design Challenge of Energy Story uitdruklik na vore gebring het nie

hier

hierdie formalismes is ewe vaardig om jou te help om sin te maak van wat beskryf word. Ons moedig jou aan om 'n Energieverhaal vir verskeie prosesse te probeer maak. Ons moedig jou ook aan om die Design Challenge-rubriek te gebruik om die stories hierbo te heroorweeg: identifiseer probleme wat opgelos moet word; vermoed moontlike oplossings en kriteria vir sukses. Gebruik die formalismes om dieper te delf en nuwe vrae te stel/nuwe probleme te identifiseer, of dinge wat u nie van die prosesse weet nie, is wat kundiges doen. Die kans is goed dat die doen van hierdie voorgestelde oefening jou sal lei om 'n navorsingsrigting te identifiseer wat iemand reeds nagevolg het (jy sal voel

mooi

slim daaroor!). U kan ook 'n splinternuwe vraag stel waaraan niemand nog gedink het nie.

Beheer van proteïenoorvloed

Nadat 'n mRNA na die sitoplasma vervoer is,dit word vertaalin proteïen. Beheer van hierdie prosesis grootliks afhanklikop die RNA -molekule. Soos voorheen bespreek, sal die stabiliteit van die RNA 'n groot impak hê op die vertaling daarvan in 'n proteïen. Namate die stabiliteit verander, word diebedrag vanDie tyd dat dit beskikbaar is vir vertaling, verander ook.

Die aanvangskompleks en vertaalkoers

Soos transkripsie,vertaling word beheer deur proteïenekomplekse proteïene en nukleïensure waaraan moet assosieerbegindie proses. In vertaling,een van die eerste komplekse wat saamgestel moet word om die proses te begin, word verwystot as die inisiasiekompleks. Die eerste proteïen wat bind aan die mRNA wat helpbeginvertalingis genoemeukariotiese inisiasiefaktor-2 (eIF-2). Aktiwiteit van die eIF-2-proteïen word deur verskeie faktore beheer. Die eerste isal dan nieDitis gebindna 'n molekule van GTP. Wanneer dieeIF-2is gebindna GTPdit word oorweegom te weesin 'n aktiewe vorm. DieeIF-2 proteïen gebind aan GTP kan aan die klein 40S ribosomale subeenheid bind. As dit gebind is, sal dieeIF-2/40S ribosoomkompleks, wat die mRNA meebring navertaal word, werf ook die metionien -inisieerder tRNA -geassosieerdes.Op hierdie stadium, wanneerdie inisieerderkompleksis saamgestel, word die GTP gehidroliseer tot BBP wat 'n"onaktiewe vorm vaneIF-2 ditword vrygestel, saam met die anorganiese fosfaat, uit die kompleks. Hierdie stapop sy beurt,laat die groot 60S ribosomale subeenheid toe om te bind en aanbegin vertaaldie RNA. Die binding vaneIF-2 na die RNA verder beheer deur proteïenfosforilering. WanneereIF-2 is gefosforileer, dit ondergaan 'n konformasieverandering en kan niebindna GTP en sodoende die inleidingskompleks belemmer om te vorm - vertaling word dus belemmer (sien die figuur hieronder). In die gedefosforileerdestaateIF-2 kan GTP bind en die samestelling van die vertaal -inleidingskompleks moontlik maak soos hierbo beskryf. Die vermoë van die sel om die samestelling van die vertaaluitnodigingskompleks via 'n omkeerbare chemiese modifikasie (fosforylering) op 'n regulerende proteïen af ​​te stem, is nog 'n voorbeeld van hoe die natuur selfs hieruit voordeel getrek hetskynbaareenvoudige stap na gestemde geenuitdrukking.

'N Toename in fosforilering vlakke vaneIF-2 hetwaargeneem isby pasiënte met neurodegeneratiewe siektes soos Alzheimer's, Parkinson's en Huntington's. Watter impak dink u kan dit op proteïensintese hê?

Chemiese modifikasies, proteïenaktiwiteit en lang lewe

Nie om nie

oortref word

deur nukleïensure, kan proteïene ook

chemies gemodifiseer word

met die toevoeging van groepe, insluitend metiel-, fosfaat-, asetiel- en ubiquitinegroepe. Die byvoeging of verwydering van hierdie groepe uit proteïene kan hul aktiwiteit reguleer of die

lengte van

tyd wat hulle in die sel bestaan. Soms kan hierdie wysigings reguleer waar 'n proteïen

is gevind

in die sel - byvoorbeeld in die kern, die sitoplasma, of vasgemaak aan die plasmamembraan.

Chemiese modifikasies kan plaasvind in reaksie op eksterne stimuli soos spanning, die gebrek aan voedingstowwe, hitte of blootstelling aan ultraviolet lig.

Bykomend tot

die funksie van die proteïene self reguleer, as hierdie veranderinge op spesifieke proteïene plaasvind, kan dit die epigenetiese toeganklikheid verander (

in die geval van

histoonmodifikasie), transkripsie (transkripsiefaktore), mRNA-stabiliteit (RNA-bindende proteïene), of translasie (

eIF

-2) sodoende terugvoer en regulering van verskillende dele van die proses van geenuitdrukking.

In die geval van

verander na regulerende proteïene, kan dit 'n doeltreffende manier vir die sel wees

vinnig te verander

die vlakke van spesifieke proteïene in reaksie op die omgewing deur verskillende stappe te reguleer

in die proses

.

Die toevoeging van 'n ubiquitinegroep het 'n ander funksie - dit dui die proteïen aan om af te breek. Ubiquitin is 'n klein molekule wat soos 'n vlag optree

aandui

wat die gemerkte proteïene moet

geteiken word

na 'n organel wat die proteasoom genoem word. Hierdie organel is 'n groot multi-proteïen kompleks wat funksioneer om proteïene in kleiner stukke te skei wat dan kan

herwin word

. Ubiquitinasie (die toevoeging van 'n ubiquitin -tag) help dus om geenuitdrukking te beheer deur die funksionele leeftyd van die proteïenproduk te verander.

Proteïene met ubiquitien-merkers word gemerk vir afbraak binne die proteasoom.

Ten slotte sien ons dat geenregulering kompleks is en ditdit kan gemoduleer wordby elke stap indie proses vanuitdrukking van 'n funksionele geenproduk.Boonop is dieregulatoriese elemente wat by elke stap plaasvind, kan optree om ander regulatoriese stappe beide vroeër en later in die proses van geenuitdrukking te beïnvloed (m.a.w. die proses om 'n transkripsiefaktor chemies te verander kan die regulering van sy eie transkripsie baie stappe vroeër in die proses beïnvloed). Hierdie komplekse stelle interaksies vormwat bekend staan ​​asgene -regulerende netwerke. Om die struktuur en dinamika van hierdie netwerke te verstaan ​​is van kritieke belang om te verstaan ​​hoe verskillende selle funksioneer, die basis virtallesiektes, ontwikkelingsprosesse en hoe selleneem besluiteoor hoe om op die vele faktore te reageerdaardieis in konstante vloed binne en buite.