Գեների էքսպրեսիա, գործընթաց, որի ընթացքում գենի տեղեկատվությունը (ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների հաջորդականությունը) վերածվում է որևէ ֆունկցիա կատարող նյութի՝ ՌՆԹ-ի կամ սպիտակուցի։ Գեների էքսպրեսիայի որոշ փուլեր կարող են կարգավորվել։ Այդ փուլերն են՝ տրանսկրիպցիան, տրանսլյացիան, ՌՆԹ-ի սպլայսինգը, սպիտակուցների հետտրանսլյացիոն ձևափոխությունը։

Գեների էքսպրեսիայի կարգավորումը հնարավորություն է տալիս բջջին վերահսկել սեփական կառուցվածքը, գործառույթները և համարվում է բջջի տարբերակման, ձևավորման, հարմարվողականության հիմքը։

Գեների էքսպրեսիան հիմք է հանդիսանում էվոլյուցիոն փոփոխությունների համար, քանի որ մեկ գենային էքսպրեսիայի ժամանակի, տեղի և քանակական բնութագրի վերահսկողությունը կարող է ազդել ամբողջ օրգանիզմի այլ գեների գործառույթների վրա։

Տրանսկրիպցիա և տրանսլյացիաԽմբագրել

 
Տրանսկրիպցիայի տեղամաս

Նախակորիզավորների և կորիզավորների գեները իրենցից ներկայացնում են ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների որոշակի հաջորդականություն։ ԴՆԹ-ի մատրիցայի (կաղապարի) վրա լրացչության սկզբունքով տեղի է ունենում ի-ՌՆԹ-ի սինթեզ, այնուհետ ի-ՌՆԹ-ի վրա տեղի է ունենում տրանսլյացիա՝ սպիտակուցի սինթեզ։ Գոյություն ունեն գեներ, որոնք կոդավորում են ոչ մատրիցային ՌՆԹ-ներ (ռ-ՌՆԹ, փ-ՌՆԹ, կարճ ՌՆԹ), որոնք էքսպրեսացվում են (տրանսկրիպտացվում են), բայց չեն տրանսլյացյացվում։

Կարգավորումը տրանսկրիպցիայից հետոԽմբագրել

Միկրո-ՌՆԹ-կարճ (18-25 նուկլեոտիդանոց) ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդների հաջորդականություններ են, որոնք ճնշում են գեների էքսպրեսիան։ Միկրո-ՌՆԹ-ները միանում են իրենց թիրախի՝ ի-ՌՆԹ-ի հետ՝ կոմպլեմենտարության (լրացչության) սկզբունքով։ Դա հանգեցնում է սպիտակուցի սինթեզի ճնշման կամ ի-ՌՆԹ-ի դեգրադացիայի (քայքայման)։

Միկրո-ՌՆԹ-ները կարող են ունենալ ավելի կամ պակաս համապատասխանություն կոնկրետ ի-ՌՆԹ-ի հետ, որը կախված է թիրախ ՌՆԹ-ի հետ լրացուցիչ ազոտական հիմքերի քանակից։ Քիչ համապատասխանություններ ունենալը թույլ է տալիս մեկ միկրո-ՌՆԹ-ի կողմից ճնշել հարյուրավոր տարբեր գեների էքսպրեսիան[1]։

Գեների էքսպրեսիայի որոշումԽմբագրել

Այժմ գեների էքսպրեսիայի որոշման միջոցներից է այն ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը (ՌՆԹ-ի առաջնային կառուցվածքի որոշումը), որոնք պարունակում են պոլի-A (միկրո-ՌՆԹ) ինչպես նաև էքսպրեսիոն ԴՆԹ միկրոչիպերի կիրառումը։ ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը նոր սերնդի մեթոդների կատարելագործման հետ կապված՝ ՌՆԹ-ի սեքվենավորումը ոչ միայն թույլ է տալիս որոշել գենոմում եղած ամեն առանձին սպիտակուց սինթեզող գենի էքսպրեսիայի մակարդակը, այլև տարբերել այլընտրանքային սպլայսինգի արդյունքում ստացվող միկրո-ՌՆԹ-ների տարբերակները։

Գեների բարդ էքսպրեսիաԽմբագրել

Օնտոգենեզի ընթացքում, որպես գեների բարդ էքսպրեսիայի օրինակ կարող է ծառայել մարդու հեմոգլոբինի սինթեզի գենային վերահսկողությունը։ Հեմոգլոբինի մոլեկուլը կազմված է 4 մասից՝ 2 նույնական ալֆա շղթաներից և 2 նույնական բետա շղթաներից։ Չափահաս մարդու բնականոն հեմոգլոբինը տարբերվում է մարդու սաղմի հեմոգլոբինից։ Դրանց տարբերությունները վերաբերվում են բետա շղթային։ Սաղմի հեմոգլոբինում այն փոխարինված է գամմա շղթայով, իսկ չափահաս մարդու արյան մեջ հանդիպում է հեմոգլոբին, որի բետա շղթան փոխարինված է սիգմա շղթայով։ Բնականոն հեմոգլոբինի բոլոր տիպերը վերահսկվում են առանձին լոկուսներով։ Լոկուսը, որը որոշում է ալֆա շղթաների ձևավորումը, ակտիվ է ամբողջ կյանքում՝ ապահովելով ալֆա շղթաների առկայությունը գոյություն ունեցող բոլոր հեմոգլոբիններում[2]։

Գեների մոնոալելային էքսպրեսիաԽմբագրել

Էուկարիոտների մոնոգենային էքսպրեսիան բնորոշ է կանանց բջիջների x քրոմոսոմում գտնվող գեներին՝ չափաբաժնի փոխհատուցման պատճառով։ Մոնոգենային էքսպրեսիան բնորոշ է նաև իմպրինտացված գեների համար։ Այժմ հայտնի է, որ էուկարիոտների բջիջներում գեների 5-10 % էքսպրեսացվում են մոնոալելային ձևով։ Այդպիսի գեներից ավելի հաճախ հանդիպում են գեներ, որոնք կոդավորում են մակերեսային բջջային սպիտակուցներ՝ մասնավորապես իմունոգլոբուլին սինթեզող գեներ, T բջջային և հոտառական ընկալիչներ։ Այս երևույթը կրում է նաև ալելային բացառում անվանումը։ Էքսպրեսացվող ալելի ընտրությունը տեղի է ունենում զարգացման վաղ շրջանում և այդ ընտրությունը պատահական է:Արդյունքում օրգանիզմի բջիջների մոտ կեսը էքսպրեսացնում են հայրական, իսկ մյուս կեսը մայրական ալելները։ Երբեմն դիտվում է հյուսվածքները բնորոշող գեների մոնոալելային էքսպրեսիա, այլ հյուսվածքներում այդ գենը կարող է էքսպրեսացվել բիալել ձևով:Աուտոսոմային պատահական մոնոալելային էքսպրեսիաներին չեն դասվում այն դեպքերը, երբ գենի տարբեր ալելներ էքսպրեսիայի են ենթարկվում տարբեր մակարդակով՝ գենի cis կարգավորող հաջորդականությունների պոլիմորֆիզմի պատճառով։

Տե՛ս նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Klipp, E.; Liebermeister, W.; Wierling, C.; Kowald, A.; & Lehrach, H. (2009). Systems Biology, 235—245. Federal Republic of Germany: Wiley Blackwell, ISBN 978-3-527-31874-2
  2. О.-Я.Л.Бекиш Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 110-111. — 518 с.

ԳրականությունԽմբագրել

  • Патрушев Л. И. Экспрессия генов. — М.: Наука, 2000. — ISBN 5-02-001890-2
  • Бекиш О.-Я. Л. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — 518 с.