ისწავლე თამაშით
X–XI კლასები · 11.1.1–11.1.10

გენის რეგულაცია და ექსპრესია

როგორ ქმნიან ერთნაირი გენომის მქონე უჯრედები განსხვავებულ ფუნქციებს გენთა შერჩევითი ჩართვითა და გამორთვით?

პრაქტიკა0 / 8შემოწმება0 / 2პროგრესი იტვირთება…
ქრომატინი · აქტივატორი · რეპრესორი · RNA დამუშავება · იზოფორმა · ცილის ბედი

როგორ ქმნიან ერთნაირი გენომის მქონე უჯრედები განსხვავებულ ფუნქციებს გენთა შერჩევითი ჩართვითა და გამორთვით?

ATGCGTACGCTAmRNA → კოდონები → პოლიპეპტიდიქრომატინი · აქტივატორი · რეპრესორი · RNA დამუშავება · იზოფორმა · ცილის ბედი
სქემა მკაფიოდ გამოყოფს DNA-ის ჯაჭვის მიმართულებას, RNA-ს შუალედურ პროდუქტსა და შესაძლო პეპტიდს.
01

ინფორმაცია, მიმართულება და მექანიზმი

გენური რეგულაცია განსაზღვრავს რომელი RNA და ცილა, რა რაოდენობით და რა დროს წარმოიქმნება. პროკარიოტებში ოპერონები დაკავშირებულ გენებს საერთო კონტროლში აქცევს; ეუკარიოტებში ქრომატინის ხელმისაწვდომობა, ტრანსკრიფციული ფაქტორები, RNA დამუშავება, RNA სტაბილურობა, თარგმნა და ცილის დაშლა მრავალდონიან ქსელს ქმნის. უჯრედული იდენტობა სწორედ ამ შერჩევითი გამოხატვის სტაბილურ ნიმუშს ეყრდნობა.

საკვლევი კითხვა: როგორ ქმნიან ერთნაირი გენომის მქონე უჯრედები განსხვავებულ ფუნქციებს გენთა შერჩევითი ჩართვითა და გამორთვით?

02

ოპერონი: დაკავშირებული პასუხი

პროკარიოტულ ოპერონში ფუნქციურად დაკავშირებულ გენებს საერთო პრომოტორი და ოპერატორი აქვს. რეპრესორის ან აქტივატორის მდგომარეობა გარემოს სიგნალს ერთობლივ ტრანსკრიფციულ პასუხად გარდაქმნის.

მექანიზმი: მცირე მოლეკულა მარეგულირებელ ცილას უკავშირდება → ცილის ოპერატორთან კავშირი იცვლება → RNA-პოლიმერაზა გენთა ჯგუფს წერს ან ვერ წერს.

03

კომბინაციური ეუკარიოტული კონტროლი

ენჰანსერებზე რამდენიმე ფაქტორის განსხვავებული კომბინაცია ერთსა და იმავე გენს ქსოვილ-სპეციფიკურად მართავს. DNA-ის მარყუჟი ამ შორეულ უბნებს პრომოტორულ კომპლექსთან აახლოებს.

მექანიზმი: ქრომატინი იხსნება ან იკეტება → ფაქტორთა კომბინაცია ენჰანსერზე იკრიბება → მედიატორი სიგნალს პოლიმერაზას გადასცემს.

04

RNA და ცილის შემდგომი კონტროლი

ერთი და იგივე ტრანსკრიფციის სიჩქარე საბოლოო ცილის ერთნაირ რაოდენობას არ გარანტირებს. RNA-ის ნახევარდაშლის დრო, თარგმნის ეფექტიანობა და ცილის დაშლა დამოუკიდებელ საკონტროლო ბერკეტებს ქმნის.

მექანიზმი: RNA-ის სტაბილურობა ხელმისაწვდომ შაბლონს ცვლის → თარგმნის ინიციაცია რიბოსომათა რაოდენობას არეგულირებს → უბიკვიტინაცია ცილის დაშლას აჩქარებს.

05

თანმიმდევრობითი კვლევა

რომელ რეგულაციურ დონეზე მოქმედებს სიგნალი, თუ RNA უცვლელია, მაგრამ აქტიური ცილის რაოდენობა სწრაფად იზრდება?

შეცვალე მხოლოდ სიგნალის არსებობა; გენის ასლის რაოდენობა, უჯრედის ტიპი, საკვები გარემო და გაზომვის დროის სქემა გააკონტროლე. ერთდროულად გაზომე პირველადი RNA, მომწიფებული RNA, მთლიანი ცილა, აქტიური ცილა და ცილის დაშლის სიჩქარე.

DNA-დან ცილამდე სრული ლაბორატორია
შენი სასწავლო გზა

მოდელი დასასრულებელია · ექსპერიმენტი დასასრულებელია · პრაქტიკა 0/8 · შემოწმება 0/2