Гени структурні та регуляторні. Регуляція активності генів в еукаріотичній клітині

Гени структурні та регуляторні. Регуляція активності генів в еукаріотичній клітині

Пригадайте: Що таке «ген»?Що таке «геном»?Що вивчає генетика?

Ген -це ділянка ДНК, що містить інформацію про первинну структуру молекули білка або РНК. ЗГАДАЄМО, що є група неклітинних форм життя, в яких генетична інформація записана на РНК. Це РНК-вмісні віруси й віроїди. Клітина. Хромосоми

Перегляньте відеороликhttps://youtu.be/y. CXSZrbmi. L8

Отже, гени – це не тільки ділянки ДНК, що містять певну інформацію, а й система елементів, що забезпечує експресію цієї інформації.

РЕГУЛЯЦІЯ АКТИВНОСТІ ГЕНІВ - це складна сукупність молекулярних механізмів, завдяки яким клітини можуть збільшувати або зменшувати кількість функціональних продуктів експресії певних генів у відповідь на зміну зовнішніх умов. Життя будь-якої клітини визначається сукупністю ї ї генів. Завдяки генам здійснюється будь-який прояв та будь-які зміни життєдіяльності на впливи чинників середовища.

Епігенетика - наука, що вивчає зміни експресії генів, що зумовлені механізмами, не пов’язаними зі змінами послідовності нуклеотидів ДНКЯкщо генетика вивчає процеси, що ведуть до змін у генах організмів, то епігенетика досліджує зміни активності генів, за яких структура ДНК залишається незмінною. Епігенетика вивчає процеси, що активують або пригнічують активність генів у відповідь на приймання їжі, фізичне навантаження, стрес тощо.

Вперше механізми зміни активності генів пояснили французькі науковці Ф.  Жакоб і Ж.  Моно у 1961 р. Вони запропонували концепцію оперона, згідно з якою на активність структурних генів у прокаріотичних клітинах впливає регуляторний ген, що відповідає за синтез регуляторних білків. Ці білки блокують транскрипцію, але з появою в клітині певного субстрату вони інактивуються, що уможливлює транскрипцію й утворення функціонального продукту. Цим продуктом є ферменти, що розщеплюють лактозу й сприяють її засвоєнню.

Найкращим прикладом епігенетичних змін для еукаріотичних клітин є процес диференціації клітин. Одна запліднена яйцеклітина – зигота ділиться й диференціюється в різні види клітин, які наявні в живому організмі. Це здійснюється шляхом активації одних генів та пригнічення інших, а гіпотеза, що пояснює ці зміни, називається гіпотезою диференціальної активності генів.

Універсальні епігенетичні механізми регуляції є такі

Регуляція за участі малих РНК РНК-інтерференція – механізм регуляції, що здійснюється за допомогою малих (20 – 25 нуклеотидів) молекул РНК. Основними молекулами є маленькі ядерні РНК (мя. РНК) та мікро. РНК (мк. РНК), які вже після транскрипції можуть вступати у взаємодію із комплементарними послідовностями іРНК та змінювати їхню активність.

Регуляція шляхом метилювання Це найбільш досліджений механізм регуляції, пов'язаний із приєднанням метильної групи (СН3) до цитозину в складі нуклеотидів ДНК, що зазвичай пригнічує активність генів на рівні транскрипції.

Регуляція на рівні хроматину Це найбільш універсальний спосіб регуляції за допомогою зміни стану хроматину впродовж життя клітини. Деконденсований еухроматин створює можливості для зчитування інформації з генів, а ущільнений конденсований гетерохроматин – блокує.

Виконайте завдання

Домашнє завдання§39, прочитати або прослухайте за посиланням https://youtu.be/oy. EU3fpe. XFw Письмово – дайте відповідь на питання §