Faktory transkripce a genová exprese

Aby naše těla měla různé typy buněk, musí existovat nějaký mechanismus řízení exprese našich buněk geny. V některých buňkách jsou určité geny vypnuty, zatímco v jiných buňkách jsou přepsána a přeloženo na proteiny. Transkripční faktory jsou jedním z nejčastějších nástrojů, které naše buňky používají k řízení genové exprese.

Transkripční faktory (TF) jsou molekuly podílející se na regulaci genové exprese. Obvykle se jedná o proteiny, i když se mohou skládat i z krátkého nekódování RNA. TF se také obvykle nacházejí ve skupinách nebo komplexy, vytváření vícenásobných interakcí, které umožňují různé stupně kontroly nad rychlostmi transkripce.

U lidí (a dalších eukaryot) jsou geny obvykle ve výchozím nastavení “vypnuto"stát, takže TF slouží hlavně k otočení genové exprese"na"U bakterií je opak pravdou často a geny jsou exprimovány"konstitutivně„dokud to TF nezmění“vypnuto"TF fungují tak, že rozpoznávají určité nukleotidové sekvence (motivy) před nebo za genem na chromozomu (proti směru a proti směru).

Eukaryoty mají často promotorovou oblast upstream od genu nebo enhancerové oblasti upstream nebo downstream od genu, s určitými specifickými motivy, které jsou rozpoznávány různými typy TF. TF se váží, přitahují další TF a vytvářejí komplex, který nakonec usnadňuje vazbu RNA polymerázou, a tak začíná proces transkripce.

Transkripční faktory jsou pouze jedním z prostředků, kterými naše buňky exprimují různé kombinace geny, umožňující diferenciaci na různé typy buněk, tkání a orgánů, které tvoří naše těla. Tento mechanismus kontroly je nesmírně důležitý, zejména s ohledem na nálezy člověka Genome Project, že máme méně genů v našem genomu nebo na našich chromozomech, než původně myslel.

To znamená, že různé buňky nevznikly z diferenciální exprese zcela odlišných sady genů, ale s větší pravděpodobností budou mít různé úrovně selektivní exprese stejných skupin geny.

TFs mohou řídit expresi genu vytvořením "kaskáda"účinek, kdy přítomnost malého množství jednoho proteinu spouští produkci větších množství sekundy, což spouští produkci ještě větší částky třetiny atd. Mechanismy, kterými jsou významné účinky vyvolávány malým množstvím výchozího materiálu nebo stimulu, jsou základními modely dnešního biotechnologického pokroku v Inteligentní polymer výzkum.

Manipulace s TF pro zvrácení procesu diferenciace buněk je základem metod pro odvozování kmenových buněk z dospělých tkání. Schopnost řídit genovou expresi, spolu se znalostmi získanými ze studia lidského genomu a genomiky v jiných organismů, vedl k teorii, že můžeme prodloužit naše životy, pokud jen kontrolujeme geny, které regulují proces stárnutí v našem buňky.