الدور الذي تلعبه هذه العوامل في التعبير الجيني
فهم عوامل النسخ
لكي يكون لأجسامنا أنواع مختلفة من الخلايا ، يجب أن تكون هناك آلية للتحكم في تعبير جيناتنا. في بعض الخلايا ، يتم إيقاف تشغيل جينات معينة ، بينما يتم نقلها وترجمتها إلى خلايا أخرى في خلايا أخرى.
تعتبر عوامل النسخ واحدة من أكثر الأدوات التي تستخدمها خلايانا للتحكم في التعبير الجيني.
تعريف موجز
عوامل النسخ (TFs) هي جزيئات تشارك في تنظيم التعبير الجيني. وهي في الغالب بروتينات ، على الرغم من أنها يمكن أن تتكون أيضًا من الحمض النووي الريبي القصير غير المشفر. كما يتم عادةً العثور على TFs تعمل في مجموعات أو مجمعات ، وتشكل تفاعلات متعددة تسمح بدرجات متفاوتة من التحكم في معدلات النسخ.
تحويل الجينات وتشغيلها
في البشر (وحقيقيات النواة الأخرى) ، عادة ما تكون الجينات في حالة " إيقاف " افتراضية ، لذلك تعمل الخلايا العصبية بشكل أساسي لتحويل التعبير الجيني " إلى ". في البكتيريا ، العكس هو الصحيح في كثير من الأحيان ، ويتم التعبير عن الجينات " التأسيسية " حتى يقوم TF بإيقافه " إيقاف ". تعمل الخلايا العصبية من خلال التعرف على تسلسلات معينة من النوكليوتيدات (الزخارف) قبل أو بعد الجين على الكروموسوم (أعلى وأسفل).
الجينات وحقيقيات النواة
غالبًا ما تحتوي الكائنات حقيقية النواة على منطقة محفزة أعلى المنبع من الجين أو مناطق المحسنة إلى أعلى أو أسفل من الجين ، مع بعض الزخارف المحددة التي يتم التعرف عليها من خلال أنواع مختلفة من TF.
ربط TFs ، جذب TFs أخرى وإنشاء مجمع في نهاية المطاف يسهل الربط بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي ، وبالتالي بدء عملية النسخ.
لماذا تعتبر عوامل النسخ ذات دلالة
عوامل النسخ ليست سوى واحدة من الوسائل التي تعبر بها خلايانا عن توليفات مختلفة من الجينات ، مما يسمح بالتمييز في الأنواع المختلفة من الخلايا والأنسجة والأعضاء التي تشكل أجسامنا.
ومع ذلك ، فإن آلية التحكم هذه مهمة للغاية ، خاصة في ضوء نتائج مشروع الجينوم البشري ، حيث لدينا في الواقع جينات أقل في جينومنا ، أو على كروموسوماتنا ، مما كان يعتقد في الأصل.
ما يعنيه هذا هو أن الخلايا المختلفة لم تنشأ من تعبير تفاضلي لمجموعات مختلفة تمامًا من الجينات ، ولكن من الأرجح أن يكون لها مستويات مختلفة من التعبير الانتقائي عن نفس مجموعات الجينات.
تأثير كاسكيد
يمكن أيضاً أن تتحكم TFs في التعبير الجيني عن طريق إنشاء تأثير "تسلسلي" ، حيث يؤدي وجود كميات صغيرة من بروتين واحد إلى إنتاج كميات أكبر من الثانية ، مما يؤدي إلى إنتاج كميات أكبر من الثلث ، وهكذا. إن الآليات التي يتم من خلالها التأثيرات الهامة من خلال كميات صغيرة جداً من المواد الأولية أو المحفزات هي النماذج الأساسية للتقدم التكنولوجي الحيوي في أبحاث البوليمرات الذكية .
جين التعبير والحياة المتوقعة
إن التلاعب بالـ TFs لعكس عملية التمايز الخلوي هو أساس طرق استخلاص الخلايا الجذعية من الأنسجة البالغة. لقد أدت القدرة على التحكم في التعبير الجيني ، جنبا إلى جنب مع المعرفة التي تم الحصول عليها من دراسة الجينوم البشري والجينوميات في الكائنات الحية الأخرى ، إلى النظرية القائلة بأن بإمكاننا إطالة حياتنا إذا كنا مجرد السيطرة على الجينات التي تنظم عملية الشيخوخة في خلايانا.