Գեների էքսպրեսիա

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 տրանսլյացիա

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 հետո

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 որոշում

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 էքսպրեսիա

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]։