Войти
Путь регуляции гена A ген-регулятор, регулятор или регуляторный ген ген, участвующий в контроле экспрессии одного или нескольких других генов. Регуляторные последовательности, которые кодируют регуляторные гены, часто находятся на пяти основных концах (5 ') от начального сайта транскрипции гена, который они регулируют. Кроме того, эти последовательности также можно найти на трех основных концах (3 ') в сайте начала транскрипции. В обоих случаях, независимо от того, находится ли регуляторная последовательность до (5 ') или после (3') гена, который она регулирует, последовательность часто находится на расстоянии многих килобаз от сайта начала транскрипции. Ген-регулятор может кодировать белок или он может работать на уровне РНК, как в случае генов, кодирующих микроРНК. Примером гена-регулятора является ген, кодирующий белок-репрессор , который ингибирует активность оператора (гена, который связывает репрессорные белки, таким образом подавляя трансляцию от РНК к белку через РНК-полимеразу ).
У прокариот гены-регуляторы часто кодируют репрессорные белки. Репрессорные белки связываются с операторами или промоторы, препятствующие РНК-полимеразе транскрибировать РНК. Обычно они постоянно экспрессируются, поэтому в клетке всегда есть запас репрессорных молекул. Индукторы заставляют репрессорные белки изменять форму или иным образом становиться неспособными связывать ДНК, позволяя РНК-полимеразе продолжать транскрипцию. Гены-регуляторы могут быть расположены в опероне, прилегающем к нему или далеко от него.
Другие регуляторные гены кодируют белки-активаторы. Активатор связывается с участком молекулы ДНК и вызывает увеличение транскрипции соседнего гена. У прокариот хорошо известным белком-активатором является белок-активатор катаболита (CAP), участвующий в положительном контроле lac-оперона.
в регуляции экспрессии гена, изученные в эволюционной биологии развития (evo-DevO), и активаторы, и репрессоры играют важную роль.
Регуляторные гены также могут быть описаны как положительные или отрицательные регуляторы в зависимости от условий окружающей среды, окружают клетку. Положительные регуляторы - это регуляторные элементы, которые позволяют РНК-полимеразе связываться с промоторной областью, тем самым обеспечивая возможность транскрипции. Что касается lac-оперона, положительным регулятором может быть комплекс CRP-cAMP, который должен быть связан близко к сайту начала транскрипции генов lac. Связывание этого положительного регулятора позволяет РНК-полимеразе успешно связываться с промотором последовательности гена lac, что способствует транскрипции генов lac; lac Z, lac Y и lac A. Отрицательные регуляторы представляют собой регуляторные элементы, которые препятствуют связыванию РНК-полимеразы с промоторной областью, подавляя тем самым транскрипцию. С точки зрения lac-оперона, отрицательным регулятором может быть lac-репрессор, который связывается с промотором в том же самом сайте, с которым обычно связывается РНК-полимераза. Связывание репрессора lac с сайтом связывания РНК-полимеразы ингибирует транскрипцию генов lac. Только когда корепрессор связан с lac-репрессором, сайт связывания будет свободен для РНК-полимеразы для осуществления транскрипции генов lac.
Промоторы находятся в начале гена и служат сайтом, где транскрипция Собирается машина и начинается транскрипция гена. Энхансеры включают промоторы в определенных местах, в определенное время и на определенных уровнях, и их можно просто определить как «промоторы промотора». Глушители, как полагают, отключают экспрессию генов в определенные моменты времени и места. Инсуляторы, также называемые граничными элементами, представляют собой последовательности ДНК, которые создают цис-регуляторные границы, которые не позволяют регуляторным элементам одного гена влиять на соседние гены. Общая догма состоит в том, что эти регуляторные элементы активируются путем связывания факторов транскрипции, белков, которые связываются со специфическими последовательностями ДНК, и контролируют транскрипцию мРНК. Могут существовать несколько факторов транскрипции, которым необходимо связываться с одним регуляторным элементом для его активации. Кроме того, несколько других белков, называемых кофакторами транскрипции, связываются с самими факторами транскрипции, чтобы контролировать транскрипцию.
Отрицательные регуляторы действуют, предотвращая транскрипцию или трансляцию. Примеры, такие как cFLIP, подавляют механизмы гибели клеток, приводящие к патологическим нарушениям, таким как рак, и, таким образом, играют решающую роль в устойчивости к лекарствам. Обход таких субъектов является сложной задачей в терапии рака. Отрицательные регуляторы клеточной гибели при раке включают cFLIP, Bcl 2 семейство, Survivin, HSP, IAP, NF-κB, Akt, mTOR и FADD.
Есть несколько различные методы обнаружения регуляторных генов, но из многих есть несколько, которые используются чаще других. Один из таких избранных называется ChIP-chip. ChIP-chip представляет собой метод in vivo, используемый для определения геномных сайтов связывания для факторов транскрипции в двухкомпонентных регуляторах ответа системы. In vitro анализ на основе микроматрицы (DAP-чип) может использоваться для определения генных мишеней и функций двухкомпонентных систем передачи сигнала. Этот анализ использует тот факт, что регуляторы ответа могут фосфорилироваться и, таким образом, активироваться in vitro с использованием доноров малых молекул, таких как ацетилфосфат.
Филогенетический отпечаток - это метод, в котором используется несколько выравнивания последовательностей для определения местоположений консервативных последовательностей, таких как регуляторные элементы. Помимо множественного выравнивания последовательностей, филогенетический след также требует статистических показателей консервативных и неконсервативных последовательностей. Используя информацию, полученную в результате множественного выравнивания последовательностей и статистических показателей, можно идентифицировать наиболее консервативные мотивы в ортологичных интересующих областях.
