Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Генный продукт представляет собой биохимический материал, либо РНК или белок , в результате экспрессии в виде гена . Иногда для определения активности гена используется измерение количества продукта гена. Аномальные количества продукта гена могут быть коррелированы с аллелями , вызывающими заболевание , такими как повышенная активность онкогенов, которые могут вызывать рак . [1] [2] гена определяются как «наследственная единица ДНК, которая требуется для получения функционального продукта». [3] Регулирующие элементы включают:

Эти элементы работают в сочетании с открытой рамкой чтения для создания функционального продукта. Этот продукт может транскрибироваться и быть функциональным как РНК или транслироваться с мРНК в белок, который функционирует в клетке.

Продукты РНК [ править ]

Транскрипция ДНК в РНК с использованием протеиновой РНК-полимеразы II.

Молекулы РНК, которые не кодируют какие-либо белки, по-прежнему поддерживают функцию в клетке. Функция РНК зависит от ее классификации. Эти роли включают:

  • помощь синтезу белка
  • катализирующие реакции
  • регулирование различных процессов. [4]

Синтезу белка помогают функциональные молекулы РНК, такие как тРНК , которая помогает добавить правильную аминокислоту в полипептидную цепь во время трансляции , рРНК , основной компонент рибосом (который направляет синтез белка), а также мРНК, которая несет инструкции по созданию белковый продукт. [4]

Одним из типов функциональных РНК, участвующих в регуляции, является микроРНК ( miRNA ), которая работает путем репрессии трансляции. [5] Эти miRNA работают, связываясь с комплементарной последовательностью мРНК-мишени, чтобы предотвратить трансляцию. [4] [6] Короткие интерферирующие РНК ( миРНК ) также работают за счет негативной регуляции транскрипции. Эти молекулы миРНК работают в составе РНК-индуцированного комплекса молчания ( RISC ) во время РНК-интерференции путем связывания с целевой последовательностью ДНК для предотвращения транскрипции конкретной мРНК. [6]

Белковые продукты [ править ]

Белки являются продуктом гена, который образуется в результате трансляции зрелой молекулы мРНК. По своей структуре белки содержат 4 элемента: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Линейная аминокислотная последовательность также известна как первичная структура. Водородная связь между аминокислотами первичной структуры приводит к образованию альфа-спиралей или бета-листов . [7] Эти стабильные складки являются вторичной структурой. Конкретная комбинация первичной и вторичной структур формирует третичную структуру полипептида. [7] Четвертичная структура относится к способу складывания нескольких цепей полипептидов . [7]

Функции белков [ править ]

Белки выполняют множество различных функций в клетке, и функция может варьироваться в зависимости от полипептидов, с которыми они взаимодействуют, и их клеточного окружения. Белки-шапероны стабилизируют вновь синтезированные белки. Они гарантируют, что новый белок сворачивается в его правильную функциональную форму, а также предотвращает агрегацию продуктов в тех областях, где они не должны. [8] Белки также могут действовать как ферменты , увеличивая скорость различных биохимических реакций и превращая субстраты в продукты. [7] [9] Продукты можно модифицировать, присоединяя группы, такие как фосфат, через фермент к определенным аминокислотам в первичной последовательности. [9]Белки также могут использоваться для перемещения молекул в клетке туда, где они необходимы, они называются моторными белками . [9] Форма клетки поддерживается белками. Белки, такие как актин , микротрубочки и промежуточные филаменты, обеспечивают структуру клетки. [7] Другой класс белков находится в плазматических мембранах. Мембранные белки могут быть связаны с плазматической мембраной по-разному, в зависимости от их структуры. [9] Эти белки позволяют клетке импортировать или экспортировать клеточные продукты, питательные вещества или сигналы во внеклеточное пространство и из него. [7] [9]Другие белки помогают клетке выполнять регуляторные функции. Например, факторы транскрипции связываются с ДНК, чтобы способствовать транскрипции РНК. [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ферон ЭР, Фогельштейна Б (июнь 1990 г.). «Генетическая модель колоректального туморогенеза». Cell . 61 (5): 759–67. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (90) 90186-I . PMID  2188735 .
  2. ↑ Croce CM (январь 2008 г.). «Онкогены и рак». Медицинский журнал Новой Англии . 358 (5): 502–11. DOI : 10.1056 / NEJMra072367 . PMID 18234754 . 
  3. ^ Nussbaum, Роберт Л .; McInnes, Roderick R .; Уиллард, Хантингтон (2016). Томпсон и Томпсон Генетика в медицине (8-е изд.). Филадельфия: Эльзевьер.
  4. ^ a b c Клэнси, Сюзанна (2008). «Функции РНК» . Природное образование . 1 (1): 102.
  5. ^ Он, Линь; Хэннон, Грегори Дж. (2004). «МикроРНК: небольшие РНК с большой ролью в регуляции генов». Природа Обзоры Генетики . 5 (7): 522–531. DOI : 10.1038 / nrg1379 . PMID 15211354 . 
  6. ^ а б Кэррингтон, Джеймс С.; Амброс, Виктор (2003). «Роль микроРНК в развитии растений и животных». Наука . 301 (5631): 336–338. DOI : 10.1126 / science.1085242 . PMID 12869753 . 
  7. ^ a b c d e f «Содержание основ клеточной биологии | Изучите науку в Scitable» . www.nature.com . Проверено 8 ноября 2015 .
  8. ^ Хартл, Ф. Ульрих; Брахер, Андреас; Хайер-Хартл, Манаджит (2011). «Молекулярные шапероны в сворачивании белков и протеостазе». Природа . 475 (7356): 324–332. DOI : 10,1038 / природа10317 . PMID 21776078 . 
  9. ^ а б в г д Альбертс, Б; Джонсон, А; Льюис, Дж; и другие. (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
  10. ^ «Общий фактор транскрипции / фактор транскрипции | Изучите науку в Scitable» . www.nature.com . Проверено 9 ноября 2015 .