A expressão gênica descreve o caminho de um gene para o produto do gene. Você pode descobrir exatamente como funciona e como é regulamentado neste artigo!
Expressão gênica , o processo pelo qual a informação genética é convertida e tornada utilizável pela célula. Em outras palavras, o termo G. descreve a via intracelular do gene para o produto do gene. Para todos os genes que codificam proteínas, o G. inclui tanto a transcrição quanto a tradução . Nos genes que codificam o RNA ribossômico e o RNA de transferência, o G. já está conectado após a transcrição.
Em contraste com o G. de procariontes, em que todas as etapas ocorrem em um compartimento e a transcrição e tradução de mRNAs policistrônicos ( cistron ) ocorrem simultaneamente, o G. dos geralmente monocistrônicos ocorreGenes de células eucarióticas em diferentes compartimentos e separados no tempo. Além disso, o mRNA transcrito é processado ( splicing ) e modificado (modificação pós-traducional , processamento) de várias maneiras ( ver Fig. ) Regulação gênica
Expressão gênica simplesmente explicada
A expressão gênica é o processo pelo qual o material genético das células é convertido em uma forma que podemos usar. Isso funciona porque certas seções do genoma (genes) carregam informações criptografadas para um produto gênico. Esta pode ser uma proteína ou uma molécula de RNA. A formação dos produtos gênicos, ou seja, a expressão dos genes, é o que vocês chamam de expressão gênica. Você “vê” as informações armazenadas nos genes em certas características de um organismo.
Em outras palavras, a expressão descreve o caminho do chamado genótipo ao fenótipo . Você também pode ver esse caminho no sentido mais estrito como a síntese de proteínas ( biossíntese de proteínas ). Inclui várias etapas intermediárias. Estes incluem transcrição e tradução , entre outros .
Definição de expressão gênica
Em biologia, o termo expressão gênica ou expressão curta refere-se ao aparecimento da informação genética (genótipo) no fenótipo. O processo de gene para produto de gene inclui, entre outras coisas, transcrição e tradução.
processo de expressão gênica
A expressão gênica é um processo que consiste em várias subetapas. Isso inclui transcrição, processamento e transporte de mRNA, tradução e modificação pós-tradução. Mas como o caminho do gene para o produto do gene realmente funciona? Vamos dar uma olhada passo a passo no processo de expressão de genes eucarióticos.
Expressão gênica: Em procariontes ( a ), a expressão gênica é contínua, com as moléculas de mRNA sendo ocupadas pelos ribossomos durante sua síntese, de modo que a transcrição e a tradução podem ocorrer simultaneamente. Em eucariotos ( b ), esses dois processos são separados no espaço e no tempo: a transcrição ocorre no núcleo, a tradução no citosol.
O organismo humano é composto por cerca de 100 trilhões de celulas. Cada célula consiste em um envelope, uma membrana celular, o interior da célula ou citoplasma, onde ocorre a maioria dos processos celulares, e um núcleo. Ele contém o DNA, o genoma, embalado em 23 pares de cromossomos. O DNA é composto por 3,2 bilhões de blocos de construção, em cuja sequência está codificada toda a informação genética para a estrutura e manutenção da vida humana.
Com a capacidade de sequenciar genomas inteiros, o científico não se limita mais à produção de sequências de DNA. Defina como funções dos genes em todo o genoma é o novo desafio. Diagrama de circuito de interação de todos os genes e produtos no organismo deve desenvolver processos vitais compreensíveis e acessíveis para terapia. O trabalho de pesquisa deve fazer com que exista uma relação hierárquica, seu arranjo para o genoma dos genes, a função das proteínas e como fonte de proteína dentro de um organismo, visando uma estrutura em uma estrutura energética, reprodução e forma.
transcrição
A primeira etapa é a transcrição e ocorre no núcleo da célula. As enzimas lêem o DNA e criam uma cópia na forma de RNA. Você chama a enzima responsável por essa RNA polimerase . Se você quiser entender essa etapa com mais detalhes, assista ao vídeo diretamente!
Processamento e transporte de mRNA
O RNA formado durante a transcrição também é referido como pré-mRNA. Na segunda etapa , as enzimas os cortam e modificam . Isso cria o mRNA maduro. A fita de RNA pode então ser transportada do núcleo da célula para o citoplasma .
Tradução
Na última etapa, o mRNA é traduzido, por assim dizer, em uma sequência de aminoácidos (proteína). Isso é o que você chama de tradução . Este processo ocorre nos ribossomos . Depois, mudanças, quase melhorias, ainda podem ocorrer nas proteínas. Você chama isso de modificação pós-traducional , ou seja, modificação após a tradução. Você pode ver o processo exato da tradução neste vídeo!
Regulação
A expressão gênica é um processo complicado que consiste em muitas subetapas. Portanto, uma regulamentação precisa é muito importante. O principal é regular quais proteínas seu corpo produz onde , quando e em que quantidade . Porque nem todas as células expressam sempre todos os genes, existem fatores em todos os níveis que podem influenciar a produção de proteínas. Por exemplo , como o nome sugere, os fatores de transcrição podem regular a transcrição .
Quando se trata da questão de quando certos genes são expressos, você pode distinguir entre dois casos. Genes que são sempre necessários e, portanto, sempre expressos. Estes incluem, por exemplo, genes para o metabolismo energético (por exemplo, glicólise ). Você os chama de genes constitutivos . O termo expressão constitutiva descreve o estado de atividade contínua. Os genes que podem ser ativados ou desativados conforme necessário são chamados de opcionais .
Quando se trata de onde certos genes são expressos, a melhor maneira de ver isso é no desenvolvimento das células. Em nosso corpo, temos diferentes tipos de células que assumem tarefas especiais, por exemplo, células pulmonares ou cardíacas. Você também chama essa diferenciação da etapa de especialização . Para isso, uma célula produz apenas determinadas proteínas, dependendo do seu desenvolvimento. Assim, você também se refere a isso como expressão gênica diferencial .
Expressão gênica em eucariotos e procariontes
A expressão gênica em eucariotos e procariontes não é exatamente a mesma. Existem três diferenças principais, que agora veremos em detalhes. Você já aprendeu mais sobre a expressão dos eucariotos. Ocorre em duas etapas espacial e temporalmente separadas. Primeiro a transcrição no núcleo da célula, seguida pela tradução no citoplasma. Nos procariontes, por outro lado, há apenas uma etapa que ocorre no citoplasma.
Além disso, em eucariotos, apenas uma proteína é formada a partir de cada mRNA. Isso é o que você chama de RNA monocistrônico . Em procariontes, por outro lado, várias proteínas podem ser formadas em um mRNA ao mesmo tempo. Isso é então chamado de RNA policistrônico . Finalmente, a regulação do gene também difere . Porque isso é muito mais complexo em eucariotos do que em procariontes.