Ekspresja genów

Ekspresja genów to inaczej odczytywanie informacji genetycznej. Mówiąc dokładniej, jest to proces, w przebiegu którego informacja genetyczna znajdująca się w danym genie zostaje odczytana i przepisana na odpowiednie białka lub formy RNA. Należy zaznaczyć, że ekspresja genu białka różni się od ekspresji genu RNA.

Etapy ekspresji genów

Ekspresję genow białka można przedstawić w kilku etapach:

• transkrypcja genu wywołana czynnikami transkrypcyjnymi;
• synteza pre-mRNA przez polimerazę RNA;
• obróbka posttranslacyjna i powstanie dojrzałego mRNA;
• transport tego produktu z jądra komórkowego do cytoplazmy;
• translacja białka;
• degradacja mRNA;
• zwijanie cząsteczki białka i umieszczanie go we właściwej pozycji;
• modyfikacje posttranslacyjne, np. fosforylacja.

W przypadku ekspresji genu RNA nie obserwuje się translacji, jednak charakterystyczne są procesy takie jak inicjalizacja, splicing, samoporządkowanie cząsteczki i wiele innych. Kluczowym, wstępnym procesem jest transkrypcja, którą warto poznać nieco bliżej. Polega ona na przepisaniu informacji genetycznej z DNA na mRNA, co jest możliwe dzięki zasadzie komplementarności. W komórkach eukariotycznych transkrypcja ma miejsce głównie w jądrze komórkowym, gdzie na jednej z nici DNA (matrycowej) powstaje mRNA. Transkrypcja dzieli się na 3 etapy: inicjację (utworzenie kompleksu inicjującego dalsze procesy), elongację (wydłużanie nici mRNA) i terminację (proces zakończenia transkrypcji).

Drugim kluczowym etapem ekspresji genu jest translacja, która w komórkach eukariotycznych odbywa się na rybosomach, w cytoplazmie lub w obrębie siateczki śródplazmatycznej szorstkiej. Polega na biosyntezie białka, czyli wyprodukowaniu łańcucha polipeptydowego na podstawie kolejności nukleotydów tworzących kodony mRNA.

Regulacja ekspresji genów

Regulacja ekspresji genów odbywa się przy właściwej homeostazie, jednak niezbędne są do niej: białka wiążące DNA, niekodujący RNA, metylacja DNA czy sekwencje regulatorowe genu. Taka regulacja może odbywać się na każdym etapie ekspresji. Decyduje o tym, który z fragmentów DNA komórki ma ulegać ekspresji, a więc ma zostać wykorzystywany do stworzenia funkcjonalnego produktu, np. białka. Rozmaite komórki eukariotyczne mogą wyrażać różne zestawy genów, pomimo tego, iż zawierają identyczne DNA.

Ekspresja genów – znaczenie

Zmienność ekspresji genów dotyczy nie tylko różnych tkanek, ale również pojedynczej komórki. Poszczególne osobniki nawet tego samego gatunku znacznie różnią się poziomem ekspresji genów danej komórki w tym samym stadium rozwojowym. Ekspresja genów jest więc podstawą różnorodności genetycznej organizmów, w tym ludzi, roślin i zwierząt. Ekspresja genów podlega silnemu wpływowi środowiska. U wszystkich organizmów żywych obserwuje się znaczne zróżnicowanie ekspresji genów pomiędzy osobnikami.

Omega 3 – czysty roślinny olej z Pachnotki zwyczajnej
Omega 3 to naturalny produkt zawierający w swoim składzie czysty, roślinny olej, z pełniącymi istotną rolę w odżywianiu człowieka kwasami tłuszczowymi Omega 3. Stanowi wsparcie dla mózgu i odpowiada za jego prawidłową pracę. Dodatkowo wspiera odporność
Zobacz tutaj ...

Bibliografia

1. Polok K., Regulacja transkrypcji Analiza ekspresji genów u człowieka Transkryptom człowieka, Genetyka, 2023.
2. Szczerbal I., Mróz D., Świtoński M., Monoalleliczna ekspresja genów – ważny mechanizm wpływający na zmienność cech, Przegląd Hodowlany, 4/2015.
3. Jorde L., Carey J., Bamshad M., Genetyka Medyczna, Wydawnictwo Urban&Partner, Wrocław 2021.