De rol van deze factoren in genexpressie
Transcriptiefactoren begrijpen
Om ons lichaam verschillende soorten cellen te laten hebben, moet er een mechanisme zijn om de expressie van onze genen te beheersen. In sommige cellen worden bepaalde genen uitgeschakeld, terwijl ze in andere cellen worden getranscribeerd en in eiwitten worden omgezet.
Transcriptiefactoren zijn een van de meest gebruikelijke hulpmiddelen die onze cellen gebruiken om genexpressie te controleren.
Een korte definitie
Transcriptiefactoren (TF's) zijn moleculen die betrokken zijn bij het reguleren van genexpressie. Het zijn meestal eiwitten, hoewel ze ook kunnen bestaan uit kort, niet-coderend RNA . TF's worden meestal ook gevonden in groepen of complexen , waardoor meerdere interacties worden gevormd die verschillende niveaus van controle over transcriptiesnelheden mogelijk maken.
Genen uit en aanzetten
Bij mensen (en andere eukaryoten) bevinden genen zich meestal in een standaard " uit " -status, dus TF's dienen voornamelijk om genexpressie " aan " te zetten. In bacteriën is het omgekeerde vaak waar en worden genen ' constitutief ' uitgedrukt totdat een TF het ' uitzet' . TF's werken door bepaalde nucleotidensequenties (motieven) te herkennen vóór of na het gen op het chromosoom (stroomopwaarts en stroomafwaarts).
Genen en eukaryoten
Eukaryoten hebben vaak een promotergebied stroomopwaarts van het gen, of enhancerregio's boven of stroomafwaarts van het gen, met bepaalde specifieke motieven die door de verschillende typen TF worden herkend.
De TF's binden, trekken andere TF's aan en creëren een complex dat uiteindelijk de binding door RNA-polymerase vergemakkelijkt, waardoor het transcriptieproces begint.
Waarom transcriptiefactoren belangrijk zijn
Transcriptiefactoren zijn slechts een van de middelen waarmee onze cellen verschillende combinaties van genen tot expressie brengen, waardoor differentiatie mogelijk wordt in de verschillende soorten cellen, weefsels en organen waaruit ons lichaam bestaat.
Dit controlemechanisme is echter uitermate belangrijk, vooral in het licht van de bevindingen van het Human Genome Project dat we eigenlijk minder genen in ons genoom of op onze chromosomen hebben dan oorspronkelijk werd gedacht.
Wat dit betekent is dat verschillende cellen niet zijn ontstaan uit differentiële expressie van volledig verschillende reeksen genen, maar meer kans hebben op variërende niveaus van selectieve expressie van dezelfde groepen genen.
Het cascade-effect
TF's kunnen ook genexpressie regelen door een " cascade " -effect te creëren, waarbij de aanwezigheid van kleine hoeveelheden van één proteïne de productie van grotere hoeveelheden van een seconde triggeren, wat de productie van zelfs grotere hoeveelheden van een derde triggert, enzovoort. De mechanismen waarmee significante effecten worden veroorzaakt door zeer kleine hoeveelheden van het oorspronkelijke materiaal of de stimulus zijn de basismodellen van de hedendaagse biotechnologische vooruitgang in onderzoek naar Smart Polymer .
Genexpressie en levensverwachting
Het manipuleren van TF's om het celdifferentiatieproces om te keren, is de basis van methoden voor het afleiden van stamcellen uit volwassen weefsels. Het vermogen om genexpressie te beheersen, samen met kennis verkregen uit het bestuderen van het menselijk genoom en genomica in andere organismen, heeft geleid tot de theorie dat we ons leven kunnen verlengen als we alleen de genen controleren die het verouderingsproces in onze cellen reguleren.