Регуляторы генов работают по принципу тома сойера

Дабы поменять активность гена, регуляторным белкам вовсе необязательно неизменно на нём пребывать, достаточно только ненадолго «присесть» на ДНК.

Реализация генетической информации начинается с того, что на молекуле ДНК синтезируется матричная РНК. Позже эта РНК отправится к рибосомам, каковые в соответствии с генетическим кодом, переписанным в РНК, начнут синтезировать белок. Ясно, что клетка существует в неизменно изменяющихся условиях среды, и сама она изменяется со временем, и исходя из этого ей бывают необходимы то одни белки, то другие.

Дабы обеспечить требуемое количество того либо иного белка, в клетке существует масса регуляторных механизмов, львиная часть которых трудится на этапе транскрипции, другими словами на протяжении синтеза РНК. А главными «действующими лицами» тут являются белки, именуемые транскрипционными факторами.

Схемы сотрудничества архейного транскрипционного фактора с ДНК (красно-белая спираль). (Иллюстрация Wikipedia.)

Сама по себе транскрипция осуществляется ферментным комплексом, что сооружает цепь РНК на цепи ДНК в соответствии с правилу комплементарности нуклеотидов. Но чтобы транскрипция началась, она обязана взять «отмашку» регуляторной области в ДНК. Эта область действует снова же не сама по себе, а посредством транскрипционного фактора, что связывается с регуляторной ДНК-последовательностью и тем самым определяет активность транскрипции.

Причём белок-регулятор не обязательно стимулирует процесс, он может и подавлять синтез РНК.

Факторов транскрипции существует огромное количество, кое-какие из них отличаются узкой специализацией относительно последовательностей в ДНК, другие, напротив, трудятся с широким спектром генов, кое-какие функционируют поодиночке, кое-какие трудятся в команде с другими белками. Главное событие тут – сотрудничество белка с ДНК.

Но необходимо ли наряду с этим, дабы фактор транскрипции, раз связавшись с регуляторной областью в ДНК, продолжал на ней пребывать и посылалсигнал ферментному РНК-синтезирующему комплексу? На первый взгляд думается, что именно так и должно происходить, и что в случае если фактор уйдёт с ДНК, то и его регуляторное влияние провалится сквозь землю.

Но, как узнали исследователи из Нью-Йоркского университета, это не совсем так. Глория Коруцци (Gloria M. Coruzzi) и её сотрудники разбирали активность растительных генов, несущих ответственность за усвоение азотных удобрений. При попытке узнать, как с ними взаимодействуют транскрипционные факторы, оказалось, что большинство из них остаётся связанной с ДНК весьма недолго, порядка нескольких мин..

Но, как сообщено в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences, регуляторный эффект от них позже не исчезал, не смотря на то, что самого регуляторного белка на ДНК уже не было.

Авторы работы сравнивают это с известным отрывком в книге о Томе Сойере, где описывается, как Том белил забор собственной тётушки. Не хотя трудиться самому, он убеждал собственных привычных и товарищей, что ему выпала только почётная обязанность, которой он предпочёл бы ни с кем не делиться. Но в итоге он якобы смягчался и за некое подношение передавал вёдро и кисть с извёсткой второму, а сам отправлялся прохлаждаться в тени.

Аналогия с транскрипционными факторами очевидна, действительно, белки по окончании акта регуляции вовсе не предаются безделью, а устремляются к второму гену, от него – к третьему и т. д. Иными словами, благодаря такому инерционному свойству регуляции, маленькое количество факторов транскрипции может за маленькое время активировать сходу пара генов.

В действительности, такая модель регуляции транскрипции достаточно ветхая – в первый раз её внесли предложение ещё в 80-е века и годы, а позже легко подзабыли. До сих пор сотрудничества транскрипционных факторов с ДНК изучали способами, каковые разрешали найти только долгие связи, сохраняющиеся в течении, к примеру, получаса. Исходя из этого краткосрочные события, продолжающиеся от 1-5 мин., выпадали из поля зрения исследователей.

на данный момент же удалось отыскать метод регистрировать сверхкороткие сотрудничества, каковые смогут продолжаться доли секунды. Очевидно, эти сведения не только расширяют отечественные представления об управлении наиболее значимыми клеточными процессами, но и смогут подтолкнуть вперёд биотехнологию. К примеру, те же растения возможно «убедить» усваивать больше удобрений, подействовав на вот такие краткосрочные ДНК-протеиновые сотрудничества.

Иллюстрация на заставке Allie Fox-Perez / Flickr.com

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

• Как вирусы решают судьбу бактерии
• Крепкая мужская дружба свойственна и обитателям океанов

Приключения Тома Сойера. Марк Твен. Аудиокнига

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Групповая память работает хуже, чем индивидуальная

  Трудясь в коллективе, мы запоминаем меньше, чем в то время, когда трудимся поодиночке. В то время, когда на собеседовании пара человек опрашивают…

• Nasa против emdrive, раунд второй: и всё-таки он работает

  Захватывающая в собственной странности обстановка с «неосуществимым» двигателем EmDrive на электромагнитных волнах взяла развитие по окончании очередного…

• Ibm работает над созданием карманного варианта искусственного интеллекта суперкомпьютера watson

  Постоянным читателям отечественного сайта прекрасно известен суперкомпьютер Watson компании IBM. Но известность этому компьютеру снискали отнюдь не его…

• Мозг тревожных женщин работает вхолостую

  Все время нервничаете и тревожитесь по любому предлогу? Кроме того, что это может привести к с желудком и повысить кровяное давление, излишнее…