Генный продукт - Gene product

А генный продукт биохимический материал, либо РНК или же белок, в результате выражение из ген. Иногда для определения активности гена используется измерение количества продукта гена. Аномальные количества генного продукта могут быть связаны с болезнь -вызывающий аллели, например, чрезмерная активность онкогены которые могут причина рак.[1][2]А ген определяется как «наследственная единица ДНК, которая необходима для производства функционального продукта».[3] Нормативные элементы включают:

Эти элементы работают в сочетании с открытой рамкой чтения, чтобы создать функциональный продукт. Этот продукт может быть транскрибирован и функционировать как РНК или транслироваться с мРНК чтобы белок функционировал в клетке.

РНК продукты

Транскрипция ДНК в РНК с помощью протеина РНК-полимеразы II.

Молекулы РНК, которые не кодируют какие-либо белки, по-прежнему поддерживают функцию в клетке. Функция РНК зависит от ее классификации. Эти роли включают:

  • помощь синтезу белка
  • катализирующие реакции
  • регулирование различных процессов.[4]

Синтезу белка помогают функциональные молекулы РНК, такие как тРНК, который помогает добавить правильную аминокислоту в полипептидную цепь во время перевод, рРНК, основной компонент рибосомы (которые направляют синтез белка), а также мРНК которые содержат инструкции по созданию белкового продукта.[4]

Одним из типов функциональных РНК, участвующих в регуляции, являются: микроРНК (miRNA), который работает путем подавления перевода.[5] Эти miRNA работают, связываясь с комплементарной последовательностью мРНК-мишени, чтобы предотвратить трансляцию.[4][6] Коротко интерферирующая РНК (миРНК) также работают за счет отрицательной регуляции транскрипции. Эти молекулы миРНК работают в составе комплекса подавления, индуцированного РНК (RISC ) в течение РНК-интерференция путем связывания с целевой последовательностью ДНК для предотвращения транскрипции конкретной мРНК.[6]

Белковые продукты

Белки являются продуктом гена, который образуется в результате трансляции зрелой молекулы мРНК. Белки по своей структуре содержат 4 элемента: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Линейная аминокислотная последовательность также известна как первичная структура. Водородная связь между аминокислотами первичной структуры приводит к образованию альфа спирали или же бета-листы.[7] Эти стабильные складки являются вторичной структурой. Конкретная комбинация первичной и вторичной структур формирует третичную структуру полипептида.[7] Четвертичная структура относится к способу, которым несколько цепочек полипептиды сложите вместе.[7]

Функции белков

Белки выполняют множество различных функций в клетке, и функция может варьироваться в зависимости от полипептидов, с которыми они взаимодействуют, и их клеточного окружения. Белки-шапероны работают над стабилизацией вновь синтезированных белков. Они гарантируют, что новый белок сворачивается в его правильную функциональную форму, а также предотвращает агрегацию продуктов в тех областях, где они не должны.[8] Белки также могут функционировать как ферменты, увеличивая скорость различных биохимических реакций и превращая субстраты в продукты.[7][9] Продукты можно модифицировать путем присоединения групп, таких как фосфат, через фермент к конкретным аминокислотам в первичной последовательности.[9] Белки также могут использоваться для перемещения молекул в клетке туда, где они необходимы, это называется моторные белки.[9] Форма клетки поддерживается белками. Белки, такие как актин, микротрубочки и промежуточные нити обеспечить структуру ячейки.[7] Другой класс белков находится в плазматических мембранах. Мембранные белки могут быть связаны с плазматической мембраной по-разному, в зависимости от их структуры.[9] Эти белки позволяют клетке импортировать или экспортировать клеточные продукты, питательные вещества или сигналы во внеклеточное пространство и из него.[7][9] Другие белки помогают клетке выполнять регуляторные функции. Например, факторы транскрипции связываются с ДНК, чтобы помочь транскрипции РНК.[10]

Рекомендации

  1. ^ Фирон ER, Фогельштейн Б. (июнь 1990 г.). «Генетическая модель колоректального туморогенеза». Клетка. 61 (5): 759–67. Дои:10.1016 / 0092-8674 (90) 90186-И. PMID  2188735.
  2. ^ Croce CM (январь 2008 г.). «Онкогены и рак». Медицинский журнал Новой Англии. 358 (5): 502–11. Дои:10.1056 / NEJMra072367. PMID  18234754.
  3. ^ Нуссбаум, Роберт Л .; Макиннес, Родерик Р .; Уиллард, Хантингтон (2016). Томпсон и Томпсон Генетика в медицине (8-е изд.). Филадельфия: Эльзевьер.
  4. ^ а б c Клэнси, Сюзанна (2008). «Функции РНК». Природное образование. 1 (1): 102.
  5. ^ Он, Линь; Хэннон, Грегори Дж. (2004). «МикроРНК: небольшие РНК с большой ролью в регуляции генов». Природа Обзоры Генетика. 5 (7): 522–531. Дои:10.1038 / nrg1379. PMID  15211354. закрытый доступ
  6. ^ а б Кэррингтон, Джеймс С.; Амброс, Виктор (2003). «Роль микроРНК в развитии растений и животных». Наука. 301 (5631): 336–338. Дои:10.1126 / science.1085242. PMID  12869753.
  7. ^ а б c d е ж "Основы клеточной биологии | Изучение науки в Scitable". www.nature.com. Получено 2015-11-08.
  8. ^ Хартл, Ф. Ульрих; Брахер, Андреас; Хайер-Хартл, Манаджит (2011). «Молекулярные шапероны в сворачивании белков и протеостазе». Природа. 475 (7356): 324–332. Дои:10.1038 / природа10317. PMID  21776078.
  9. ^ а б c d е Альбертс, B; Джонсон, А; Льюис, Дж; и другие. (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
  10. ^ «Общий фактор транскрипции / фактор транскрипции | Изучите науку в Scitable». www.nature.com. Получено 2015-11-09.