За да могат телата ни да имат различни видове клетки, трябва да има някакъв механизъм за контрол на експресията на нашите гени. В някои клетки определени гени са изключени, докато в други са транскрибирани и преведена в протеини. Транскрипционните фактори са едно от най-разпространените инструменти, които нашите клетки използват за контрол на генната експресия.
Кратко определение
Транскрипционните фактори (TFs) са молекули, участващи в регулирането на генната експресия. Обикновено те са протеини, въпреки че могат да се състоят и от кратки, некодиращи РНК. TFs обикновено се срещат и в групи или комплекси, образувайки множество взаимодействия, които позволяват различна степен на контрол върху скоростите на транскрипция.
Изключване и включване на гените
При хората (и други еукариоти) гените обикновено са по подразбиране "от"състояние, така че TFs служат главно за превръщането на генната експресия"На"При бактериите обратното често е вярно и гените се изразяват."конститутивно"докато TF го обърне"
от. "TFs действат чрез разпознаване на определени нуклеотидни последователности (мотиви) преди или след гена на хромозомата (нагоре и надолу по течението).Гени и еукариоти
Еукариотите често имат промоторна област нагоре по течението от гена или усилващи региони нагоре или надолу по веригата от гена, с определени специфични мотиви, които се разпознават от различните видове TF. TFs се свързват, привличат други TFs и създават комплекс, който в крайна сметка улеснява свързването с РНК полимераза, като по този начин започва процесът на транскрипция.
Защо транскрипционните фактори са значителни
Транскрипционните фактори са само едно от средствата, чрез които нашите клетки изразяват различни комбинации от гени, позволяващи разграничаване в различните видове клетки, тъкани и органи, които съставляват нашите тела. Този механизъм на контрол е изключително важен, особено в светлината на откритията на човека Проект на геном, че имаме по-малко гени в нашия геном или в нашите хромозоми, отколкото първоначално мисъл.
Това означава, че различните клетки не са възникнали от диференциалната експресия на напълно различни набори от гени, но е по-вероятно да имат различни нива на селективна експресия на едни и същи групи от гени.
Каскадният ефект
TFs могат да контролират генната експресия чрез създаване на "каскада"ефект, при което наличието на малки количества от един протеин задейства производството на по-големи количества от секундата, което задейства производството на още по-голям суми на една трета и т.н. Механизмите, чрез които значителните ефекти се предизвикват от малки количества от първоначалния материал или стимул, са основните модели на съвременния биотехнологичен напредък в Умен полимер изследвания.
Генна експресия и продължителност на живота
Манипулирането на TFs за обратен процес на диференциране на клетките е в основата на методите за извличане на стволови клетки от тъкани на възрастни. Способността да се контролира генната експресия, заедно със знанията, получени от изучаването на човешкия геном и геномиката в други организми, доведе до теорията, че можем да удължим живота си, ако просто контролираме гените, които регулират процеса на стареене в нашия клетки.