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Was sind Transkriptionsfaktoren? Mit dieser Überprüfung verbessern Sie Ihr Verständnis der wichtigen Rolle, die sie bei der Genexpression spielen.
Transkriptionsfaktoren verstehen
Damit unser Körper verschiedene Zelltypen hat, muss ein Mechanismus zur Kontrolle der Expression unserer Gene vorhanden sein. In einigen Zellen werden bestimmte Gene ausgeschaltet, während sie in anderen Zellen transkribiert und in in Proteine übersetzt werden.
Transkriptionsfaktoren sind eines der häufigsten Werkzeuge, mit denen unsere Zellen die Genexpression kontrollieren.
Eine kurze Definition
Transkriptionsfaktoren (TFs) sind Moleküle, die an der Regulierung der Genexpression beteiligt sind. Sie sind normalerweise Proteine, obwohl sie auch aus kurzer, nicht kodierender RNA bestehen können. TFs werden normalerweise auch in Gruppen oder -Komplexen gefunden und bilden multiple Interaktionen, die unterschiedliche Grade der Kontrolle über Transkriptionsraten ermöglichen.
Gene aus- und einschalten
Bei Menschen (und anderen Eukaryonten) befinden sich Gene normalerweise in einem Standardzustand aus , so dass TFs hauptsächlich zur Genexpression dienen. " auf ." In Bakterien ist das Umgekehrte oft wahr, und Gene werden " konstitutiv " exprimiert, bis ein TF es zu " off macht". TFs arbeiten durch Erkennen bestimmter Nucleotidsequenzen (Motive) vor oder nach dem Gen auf dem Chromosom (stromaufwärts und stromabwärts).
Gene und Eukaryoten
Eukaryonten haben oft eine Promotorregion stromaufwärts vom Gen oder Enhancerregionen stromaufwärts oder stromabwärts des Gens, mit bestimmten spezifischen Motiven, die von den verschiedenen TF-Typen erkannt werden.
Die TFs binden, ziehen andere TFs an und erzeugen einen Komplex, der schließlich die Bindung durch RNA-Polymerase erleichtert, wodurch der Prozess der Transkription beginnt.
Warum Transkriptionsfaktoren von Bedeutung sind
Transkriptionsfaktoren sind nur eines der Mittel, mit denen unsere Zellen verschiedene Kombinationen von Genen exprimieren, wodurch eine Differenzierung in die verschiedenen Arten von Zellen, Geweben und Organen möglich wird, aus denen unser Körper besteht.
Dieser Kontrollmechanismus ist jedoch extrem wichtig, insbesondere angesichts der Ergebnisse des Human Genome Project, dass wir tatsächlich weniger Gene in unserem Genom oder auf unseren Chromosomen haben als ursprünglich angenommen.
Dies bedeutet, dass verschiedene Zellen nicht aus der differentiellen Expression völlig unterschiedlicher Sätze von Genen entstanden sind, sondern eher unterschiedliche Grade der selektiven Expression der gleichen Gruppen von Genen haben.
Die Cascade Effect
TFs können auch die Genexpression kontrollieren, indem sie einen " Cascade " Effekt erzeugen, wobei das Vorhandensein kleiner Mengen eines Proteins die Produktion von größeren Mengen einer Sekunde auslöst, was Produktion von noch größeren Beträgen von einem Drittel, und so weiter.Die Mechanismen, durch die signifikante Effekte durch sehr kleine Mengen des Ausgangsmaterials oder Stimulus induziert werden, sind die grundlegenden Modelle der heutigen biotechnologischen Fortschritte in der Smart-Polymer-Forschung.
Genexpression und Lebenserwartung
Das Manipulieren von TFs, um den Zelldifferenzierungsprozess umzukehren, ist die Basis von Verfahren zum Ableiten von Stammzellen aus adulten Geweben. Die Fähigkeit, die Genexpression zusammen mit dem Wissen aus dem Studium des menschlichen Genoms und der Genomik in anderen Organismen zu kontrollieren, hat zu der Theorie geführt, dass wir unser Leben verlängern können, wenn wir nur die Gene kontrollieren, die den Alterungsprozess in unseren Zellen regulieren.