<< Молекулярная биология

Регулируемая транскрипция

Описание (перевод).
В прошлых анимационных роликах мы увидели главные этапы синтеза мРНК. Рассмотрим подробно события, предшествующие транскрипции.

Синтез мРНК и, в конечном итоге, белков происходит в организме всегда в нужное время и в нужном месте. Некоторые гены, такие как, например, гены «домашнего хозяйства» экспрессируются постоянно. Эти гены подвержены, так называемой, конститутивной транскрипции. Продукция же других белков происходит только в определенное время в определенных клетках. Для этих генов характерна регулируемая транскрипция.

Мы уже знаем, что транскрипция регулируется белками, называемыми транскрипционными факторами. Эти факторы продуцируются в цитоплазме и впоследствии мигрируют в ядро, где взаимодействуют с ДНК и активируют процесс транскрипции. Некоторые, так называемые, специфические транскрипционные факторы могут взаимодействовать только со специфическими генами, транскрипцию которых они контролируют. Большинство эукариотических клеток имеют более 1000 различных факторов транскрипции.

Регулируемая транскрипция начинается с получения клеткой сигнала. Этот сигнал представляет собой взаимодействие специальных регуляторных белков с соответствующими рецепторами клетки. Это взаимодействие запускает каскад химических реакций, в результате которых клетка узнает: какие белки необходимы в данный момент. Этими химическими реакциями являются, как правило, реакции фосфорилирования. Суть фосфорилирования – присоединение остатка фосфорной кислоты к определенным белкам. В результате фосфорилирования белки активируются и начинают взаимодействовать с другими белками. Это взаимодействие, в свою очередь, приводит к фосфорилированию следующего белка в цепи. И так далее. В конце каскада таких реакций активируется последний белок, который затем входит в ядро. Он должен туда проникнуть, поскольку транскрипция происходит только в ядре.

После проникновения через ядерную мембрану белок взаимодействует со специфическими факторами транскрипции, ответственными за активацию продукции мРНК. Также как и с предыдущими белками, транскрипционный фактор изменяется посредством фосфорилирования. Активированный (фосфорилированный) фактор транскрипции затем связывается с энхансером. Связанные друг с другом транскрипционный фактор и энхансер затем перемещаются для взаимодействия с остальным комплексом транскрипционных белков, расположенных на промоторе.

Когда комплекс полностью сформирован, начинается транскрипция генов. Такая последовательность событий обеспечивает экспрессию необходимых генов для определенных тканей в определенное время.