ტრანსკრიფციის ეტაპები. რა არის ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში? ეს არის ცილის სინთეზის ეტაპი.რას ნიშნავს ტრანსკრიფციის პროცესი?

ნახშირბადის სახით სიცოცხლე არსებობს ცილის მოლეკულების არსებობის გამო. უჯრედში ცილის ბიოსინთეზი კი გენის ექსპრესიის ერთადერთი შესაძლებლობაა. მაგრამ ამ პროცესის განსახორციელებლად საჭიროა არაერთი პროცესის წამოწყება, რომელიც დაკავშირებულია გენეტიკური ინფორმაციის „გახსნით“, სასურველი გენის ძიებასთან, წაკითხვასთან და რეპროდუცირებასთან. ტერმინი "ტრანსკრიფცია" ბიოლოგიაში კონკრეტულად ეხება ინფორმაციის გადაცემის პროცესს გენიდან მესინჯერ რნმ-ში. ეს არის ბიოსინთეზის დასაწყისი, ანუ გენეტიკური ინფორმაციის პირდაპირი განხორციელება.

გენეტიკური ინფორმაციის შენახვა

ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებში გენეტიკური ინფორმაცია ლოკალიზებულია ბირთვში, მიტოქონდრიაში, ქლოროპლასტებსა და პლაზმიდებში. მიტოქონდრია და ქლოროპლასტები შეიცავს მცირე რაოდენობით ცხოველთა და მცენარეთა დნმ-ს, ხოლო ბაქტერიული პლაზმიდები არის გენების შესანახი ადგილი, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან გარემო პირობებთან სწრაფ ადაპტაციაზე.

ვირუსულ სხეულებში მემკვიდრეობითი ინფორმაცია ასევე ინახება რნმ-ის ან დნმ პოლიმერების სახით. მაგრამ მისი განხორციელების პროცესი ასევე ასოცირდება ტრანსკრიფციის საჭიროებასთან. ბიოლოგიაში ამ პროცესს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს, რადგან სწორედ ის იწვევს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის განხორციელებას, რაც იწვევს ცილების ბიოსინთეზს.

ცხოველურ უჯრედებში მემკვიდრეობითი ინფორმაცია წარმოდგენილია დნმ-ის პოლიმერით, რომელიც კომპაქტურად არის შეფუთული ბირთვის შიგნით. ამიტომ ცილის სინთეზამდე ან რომელიმე გენის წაკითხვამდე უნდა გაიაროს გარკვეული ეტაპები: შედედებული ქრომატინის დაშლა და სასურველი გენის „გათავისუფლება“, ფერმენტის მოლეკულების მიერ მისი ამოცნობა, ტრანსკრიფცია.

ბიოლოგიასა და ბიოლოგიურ ქიმიაში ეს ეტაპები უკვე შესწავლილია. ისინი იწვევს ცილის სინთეზს, რომლის პირველადი სტრუქტურა დაშიფრულია ერთ გენში.

ტრანსკრიფციის ნიმუში ევკარიოტულ უჯრედებში

მიუხედავად იმისა, რომ ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში საკმარისად არ არის შესწავლილი, მისი თანმიმდევრობა ტრადიციულად წარმოდგენილია დიაგრამის სახით. იგი შედგება დაწყების, გახანგრძლივებისა და შეწყვეტისგან. ეს ნიშნავს, რომ მთელი პროცესი დაყოფილია სამ კომპონენტად.

ინიცირება არის ბიოლოგიური და ბიოქიმიური პროცესების ერთობლიობა, რომელიც იწვევს ტრანსკრიფციის დაწყებას. დრეკადობის არსი არის მოლეკულური ჯაჭვის უწყვეტი ზრდა. შეწყვეტა არის პროცესების ერთობლიობა, რომელიც იწვევს რნმ-ის სინთეზის შეწყვეტას. სხვათა შორის, ცილების ბიოსინთეზის კონტექსტში, ბიოლოგიაში ტრანსკრიპციის პროცესი ჩვეულებრივ იდენტიფიცირებულია მესენჯერი რნმ-ის სინთეზთან. მის საფუძველზე მოგვიანებით მოხდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზირება.

ინიცირება

ინიცირება ბიოლოგიაში ყველაზე ნაკლებად გასაგები ტრანსკრიფციის მექანიზმია. რა არის ეს ბიოქიმიური თვალსაზრისით უცნობია. ანუ, სპეციფიკური ფერმენტები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ტრანსკრიფციის გამომწვევზე, ​​საერთოდ არ არის აღიარებული. ასევე უცნობია უჯრედშიდა სიგნალები და მათი გადაცემის მეთოდები, რაც მიუთითებს ახალი ცილის სინთეზის აუცილებლობაზე. ეს არის ციტოლოგიისა და ბიოქიმიის ფუნდამენტური ამოცანა.

დრეკადობა

ჯერ არ არის შესაძლებელი დაწყებისა და გახანგრძლივების პროცესის დროში გამიჯვნა, იმის გამო, რომ შეუძლებელია ლაბორატორიული კვლევების ჩატარება, რომელიც შექმნილია სპეციფიკური ფერმენტების და გამომწვევი ფაქტორების არსებობის დასადასტურებლად. ამიტომ, ეს საზღვარი ძალიან პირობითია. დრეკადობის პროცესის არსი მოდის მზარდი ჯაჭვის გახანგრძლივებაზე, რომელიც სინთეზირებულია დნმ-ის შაბლონის განყოფილების საფუძველზე.

ითვლება, რომ დრეკადობა იწყება რნმ პოლიმერაზას პირველი გადატანის შემდეგ და რნმ-ის საწყის ადგილზე პირველი კადონის მიმაგრების დაწყების შემდეგ. დრეკადობის დროს, კადონები იკითხება 3"-5" ჯაჭვის მიმართულებით დესპირალიზებულ დნმ-ის მონაკვეთზე, რომელიც იყოფა ორ ჯაჭვად. ამავდროულად, მზარდი რნმ-ის ჯაჭვს ემატება ახალი ნუკლეოტიდები, რომლებიც ავსებენ შაბლონის დნმ-ის რეგიონს. ამ შემთხვევაში, დნმ "გაფართოებულია" 12 ნუკლეოტიდის, ანუ 4 კადონის სიგანეზე.

ფერმენტი რნმ პოლიმერაზა მოძრაობს მზარდი ჯაჭვის გასწვრივ და მის უკან დნმ საპირისპიროდ „ჯვარედინი კავშირშია“ ორჯაჭვიან სტრუქტურაში ნუკლეოტიდებს შორის წყალბადის ბმების აღდგენით. ეს ნაწილობრივ პასუხობს კითხვას, თუ რა პროცესს ეწოდება ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში. სწორედ დრეკადობაა ტრანსკრიფციის მთავარი ფაზა, რადგან მისი მსვლელობისას გროვდება ე.წ. შუამავალი გენსა და ცილის სინთეზს შორის.

შეწყვეტა

ევკარიოტულ უჯრედებში ტრანსკრიფციის შეწყვეტის პროცესი ცუდად არის გაგებული. ჯერჯერობით, მეცნიერებმა მისი არსი შეაჩერეს დნმ-ის წაკითხვის შეჩერება 5" ბოლოზე და ადენინის ფუძეების ჯგუფის მიმაგრება რნმ-ის 3" ბოლოზე. ეს უკანასკნელი პროცესი იძლევა შედეგად მიღებული რნმ-ის ქიმიური სტრუქტურის სტაბილიზაციას. ბაქტერიულ უჯრედებში არსებობს ორი სახის შეწყვეტა. ეს არის რო-დამოკიდებული და რო-დამოუკიდებელი პროცესი.

პირველი ხდება Rho პროტეინის თანდასწრებით და მცირდება წყალბადის ბმების მარტივ გაწყვეტამდე დნმ-ის შაბლონურ რეგიონსა და სინთეზირებულ რნმ-ს შორის. მეორე, რო-დამოუკიდებელი, ხდება ღერო-მარყუჟის გამოჩენის შემდეგ, თუ მის უკან არის ურაცილის ფუძეების ნაკრები. ეს კომბინაცია იწვევს რნმ-ის გამოყოფას დნმ-ის შაბლონიდან. აშკარაა, რომ ტრანსკრიფციის შეწყვეტა ფერმენტული პროცესია, მაგრამ მისთვის სპეციფიკური ბიოკატალიზატორები ჯერ არ არის ნაპოვნი.

ვირუსული ტრანსკრიფცია

ვირუსულ სხეულებს არ აქვთ ცილების ბიოსინთეზის საკუთარი სისტემა და, შესაბამისად, ვერ მრავლდებიან უჯრედების ექსპლუატაციის გარეშე. მაგრამ ვირუსებს აქვთ საკუთარი გენეტიკური მასალა, რომელიც საჭიროებს რეალიზებას და ასევე ინტეგრირებას ინფიცირებული უჯრედების გენებში. ამისათვის მათ აქვთ რამდენიმე ფერმენტი (ან ექსპლუატაციას უწევენ უჯრედულ ფერმენტულ სისტემებს), რომლებიც ტრანსკრიფებენ მათ ნუკლეინის მჟავას. ანუ ეს ფერმენტი, ვირუსის გენეტიკურ ინფორმაციაზე დაფუძნებული, ასინთეზებს მესინჯერ რნმ-ის ანალოგს. მაგრამ ეს საერთოდ არ არის რნმ, არამედ დნმ-ის პოლიმერი, რომელიც ავსებს, მაგალითად, ადამიანის გენებს.

ეს მთლიანად არღვევს ბიოლოგიაში ტრანსკრიფციის ტრადიციულ პრინციპებს, რაც ჩანს აივ ვირუსის მაგალითზე. მის საპირისპირო ფერმენტ ფერმენტს შეუძლია ვირუსული რნმ-დან ადამიანის ნუკლეინის მჟავის შემავსებელი დნმ-ის სინთეზირება. რნმ-დან დამატებითი დნმ-ის სინთეზირების პროცესს საპირისპირო ტრანსკრიფცია ეწოდება. ეს არის დეფინიცია ბიოლოგიაში იმ პროცესის, რომელიც პასუხისმგებელია ვირუსის მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ადამიანის გენომში ინტეგრირებაზე.

ტრანსკრიფციის ცნებას ვხვდებით უცხო ენის შესწავლისას. გვეხმარება უცნობი სიტყვების სწორად გადაწერასა და წარმოთქმაში. რას ნიშნავს ეს ტერმინი ბუნებისმეტყველებაში? ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია არის ძირითადი პროცესი ცილის ბიოსინთეზის რეაქციების სისტემაში. სწორედ ეს აძლევს საშუალებას უჯრედს უზრუნველყოს პეპტიდები, რომლებიც შეასრულებენ მასში სამშენებლო, დამცავ, სასიგნალო, სატრანსპორტო და სხვა ფუნქციებს. მხოლოდ ინფორმაციის გადაწერა დნმ-ის ლოკუსიდან ინფორმაციული რიბონუკლეინის მჟავის მოლეკულაზე იწვევს უჯრედის ცილის სინთეზირების აპარატს, რომელიც უზრუნველყოფს ბიოქიმიური ტრანსლაციის რეაქციებს.

ამ სტატიაში განვიხილავთ ტრანსკრიფციისა და ცილების სინთეზის ეტაპებს, რომლებიც ხდება სხვადასხვა ორგანიზმებში და ასევე განვსაზღვრავთ ამ პროცესების მნიშვნელობას მოლეკულურ ბიოლოგიაში. გარდა ამისა, ჩვენ მივცემთ განმარტებას, თუ რა არის ტრანსკრიფცია. ბიოლოგიაში, ჩვენთვის საინტერესო პროცესების შესახებ ცოდნა შეიძლება მივიღოთ ისეთი სექციებიდან, როგორიცაა ციტოლოგია, მოლეკულური ბიოლოგია და ბიოქიმია.

მატრიცის სინთეზის რეაქციების თავისებურებები

მათთვის, ვინც იცნობს ზოგადი ქიმიის კურსზე შესწავლილი ქიმიური რეაქციების ძირითად ტიპებს, მატრიცის სინთეზის პროცესები სრულიად ახალი იქნება. აქ მიზეზი შემდეგია: ცოცხალ ორგანიზმებში წარმოქმნილი ასეთი რეაქციები უზრუნველყოფს მშობელი მოლეკულების კოპირებას სპეციალური კოდის გამოყენებით. ის მაშინვე არ იქნა აღმოჩენილი; უმჯობესია ითქვას, რომ მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შესანახად ორი განსხვავებული ენის არსებობის იდეამ გზა გაიარა ორი საუკუნის განმავლობაში: მე-19-ის ბოლოდან მე-20-ის შუა რიცხვებამდე. უკეთ წარმოსადგენად რა არის ტრანსკრიფცია და თარგმანი ბიოლოგიაში და რატომ ეხება ისინი მატრიცის სინთეზის რეაქციებს, მოდით მივმართოთ ტექნიკურ ლექსიკას ანალოგიისთვის.

ყველაფერი სტამბაშია

წარმოიდგინეთ, რომ ჩვენ უნდა დავბეჭდოთ, მაგალითად, პოპულარული გაზეთის ასი ათასი ეგზემპლარი. ყველა მასალა, რომელიც შედის მასში, გროვდება დედა გადამზიდავზე. ამ პირველ შაბლონს მატრიცა ეწოდება. შემდეგ ხდება მისი ტირაჟირება სტამბებზე - კეთდება ასლები. მსგავსი პროცესები ხდება ცოცხალ უჯრედში, მხოლოდ დნმ და mRNA მოლეკულები მონაცვლეობით ემსახურებიან შაბლონებს, ხოლო მესინჯერი რნმ და ცილის მოლეკულები ასლებს. მოდით შევხედოთ მათ უფრო დეტალურად და გავარკვიოთ, რომ ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში არის მატრიცის სინთეზის რეაქცია, რომელიც ხდება უჯრედის ბირთვში.

გენეტიკური კოდი არის ცილის ბიოსინთეზის საიდუმლოების გასაღები

თანამედროვე მოლეკულურ ბიოლოგიაში აღარავინ კამათობს იმაზე, თუ რომელი ნივთიერებაა მემკვიდრეობითი თვისებების მატარებელი და ინახავს მონაცემებს სხეულის ყველა ცილის შესახებ გამონაკლისის გარეშე. რა თქმა უნდა, ეს არის დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა. ამასთან, იგი აგებულია ნუკლეოტიდებისგან, ხოლო ცილები, რომელთა შემადგენლობის შესახებ ინფორმაცია ინახება მასში, წარმოდგენილია ამინომჟავის მოლეკულებით, რომლებსაც არ აქვთ ქიმიური კავშირი დნმ-ის მონომერებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საქმე გვაქვს ორ განსხვავებულ ენასთან. ერთ მათგანში სიტყვები ნუკლეოტიდებია, მეორეში ამინომჟავები. როგორ იმოქმედებს თარჯიმანი, რომელიც გადაკოდებს ტრანსკრიფციის შედეგად მიღებულ ინფორმაციას? მოლეკულური ბიოლოგია თვლის, რომ ამ როლს ასრულებს გენეტიკური კოდი.

ფიჭური კოდის უნიკალური თვისებები

სწორედ ეს არის კოდი, რომლის ცხრილი წარმოდგენილია ქვემოთ. მის შექმნაზე მუშაობდნენ ციტოლოგები, გენეტიკოსები და ბიოქიმიკოსები. გარდა ამისა, კოდის შემუშავებისას გამოყენებული იქნა ცოდნა კრიპტოგრაფიიდან. მისი წესების გათვალისწინებით, შესაძლებელია სინთეზირებული ცილის პირველადი სტრუქტურის დადგენა, რადგან ბიოლოგიაში თარგმანი არის პეპტიდის სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის რნმ ნუკლეოტიდების ენიდან ცილის ამინომჟავების ენაზე თარგმნის პროცესი. მოლეკულა.

ცოცხალ ორგანიზმებში კოდირების იდეა პირველად G.A. Gamov-მა გააჟღერა. შემდგომმა მეცნიერულმა განვითარებამ განაპირობა მისი ძირითადი წესების ჩამოყალიბება. პირველი, დადგინდა, რომ 20 ამინომჟავის სტრუქტურა დაშიფრულია მესინჯერის რნმ-ის 61 სამეულში, რამაც გამოიწვია კოდის დეგენერაციის კონცეფცია. შემდეგ ჩვენ განვსაზღვრეთ არა-ნესის კოდონების შემადგენლობა, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ცილის ბიოსინთეზის პროცესის დასაწყისი და შეჩერება. შემდეგ გამოჩნდა დებულებები მისი კოლინარობისა და უნივერსალურობის შესახებ, რომელმაც დაასრულა გენეტიკური კოდის ჰარმონიული თეორია.

სად ხდება ტრანსკრიფცია და თარგმანი?

ბიოლოგიაში, მისი რამდენიმე განყოფილება, რომელიც სწავლობს სტრუქტურასა და ბიოქიმიურ პროცესებს უჯრედში (ციტოლოგია და მოლეკულური ბიოლოგია) განსაზღვრავს მატრიცის სინთეზის რეაქციების ლოკალიზაციას. ამრიგად, ტრანსკრიფცია ხდება ბირთვში ფერმენტ RNA პოლიმერაზას მონაწილეობით. მის კარიოპლაზმაში mRNA მოლეკულა სინთეზირებულია თავისუფალი ნუკლეოტიდებისგან კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით, რომელიც კოპირებს ინფორმაციას პეპტიდის სტრუქტურის შესახებ ერთი სტრუქტურული გენიდან.

შემდეგ ის ტოვებს უჯრედის ბირთვს ფორების მეშვეობით ბირთვის კონვერტში და მთავრდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. აქ mRNA უნდა გაერთიანდეს რამდენიმე რიბოსომასთან და შექმნას პოლისომა, სტრუქტურა, რომელიც მზად არის რიბონუკლეინის მჟავების ტრანსპორტირების მოლეკულებთან შესახვედრად. მათი ამოცანაა ამინომჟავების მიტანა მატრიცის სინთეზის სხვა რეაქციის ადგილზე - ტრანსლაცია. განვიხილოთ ორივე რეაქციის მექანიზმი დეტალურად.

mRNA მოლეკულების ფორმირების თავისებურებები

ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია არის პეპტიდის სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის გადაწერა დნმ-ის სტრუქტურული გენიდან რიბონუკლეინის მჟავას მოლეკულაზე, რომელსაც ინფორმაციული ეწოდება. როგორც უკვე ვთქვით, ის ხდება უჯრედის ბირთვში. პირველი, დნმ-ის შემზღუდველი ფერმენტი არღვევს წყალბადის ობლიგაციებს, რომლებიც აკავშირებს დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავას ჯაჭვებს და მისი სპირალი იხსნება. ფერმენტი რნმ პოლიმერაზა მიმაგრებულია თავისუფალ პოლინუკლეოტიდურ უბნებზე. ის ააქტიურებს ასლის - mRNA მოლეკულის შეკრებას, რომელიც ინფორმაციული განყოფილებების - ეგზონების გარდა - შეიცავს ცარიელ ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობებსაც - ინტრონებს. ისინი ბალასტია და მოითხოვენ ამოღებას. ამ პროცესს მოლეკულურ ბიოლოგიაში დამუშავებას ან მომწიფებას უწოდებენ. ამით მთავრდება ტრანსკრიფცია. ბიოლოგია მოკლედ განმარტავს ამას შემდეგნაირად: მხოლოდ არასაჭირო მონომერების დაკარგვით შეძლებს ნუკლეინის მჟავა დატოვოს ბირთვი და მზად იქნება ცილის ბიოსინთეზის შემდგომი ეტაპებისთვის.

საპირისპირო ტრანსკრიფცია ვირუსებში

არაუჯრედული სიცოცხლის ფორმები საოცრად განსხვავდება პროკარიოტული და ევკარიოტული უჯრედებისგან არა მხოლოდ გარეგანი და შინაგანი სტრუქტურით, არამედ მატრიცის სინთეზის რეაქციებითაც. გასული საუკუნის სამოცდაათიან წლებში მეცნიერებამ დაამტკიცა რეტროვირუსების არსებობა - ორგანიზმები, რომელთა გენომი შედგება ორი რნმ ჯაჭვისგან. ფერმენტის - რევერსეტაზას მოქმედებით, ასეთი ვირუსული ნაწილაკები აკოპირებენ დნმ-ის მოლეკულებს რიბონუკლეინის მჟავის მონაკვეთებიდან, რომლებიც შემდეგ შეჰყავთ მასპინძელი უჯრედის კარიოტიპში. როგორც ვხედავთ, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის კოპირება ამ შემთხვევაში საპირისპირო მიმართულებით მიმდინარეობს: რნმ-დან დნმ-მდე. კოდირებისა და წაკითხვის ეს ფორმა დამახასიათებელია, მაგალითად, პათოგენური აგენტებისთვის, რომლებიც იწვევენ სხვადასხვა სახის კიბოს.

რიბოსომები და მათი როლი უჯრედულ მეტაბოლიზმში

პლასტიკური მეტაბოლური რეაქციები, რომლებიც მოიცავს პეპტიდების ბიოსინთეზს, ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. მზა ცილის მოლეკულის მისაღებად საკმარისი არ არის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის კოპირება სტრუქტურული გენიდან და ციტოპლაზმაში გადატანა. ასევე საჭიროა სტრუქტურები, რომლებიც წაიკითხავენ ინფორმაციას და უზრუნველყოფენ ამინომჟავების კავშირს ერთ ჯაჭვში პეპტიდური ბმების მეშვეობით. ეს არის რიბოსომები, რომელთა სტრუქტურასა და ფუნქციებს დიდი ყურადღება ექცევა მოლეკულურ ბიოლოგიაში. ჩვენ უკვე გავარკვიეთ, სად ხდება ტრანსკრიფცია - ეს არის ბირთვის კარიოპლაზმა. ტრანსლაციის პროცესების ადგილი უჯრედის ციტოპლაზმაა. სწორედ მასშია განლაგებული ენდოპლაზმური ბადის არხები, რომლებზეც ჯგუფურად სხედან ცილის სინთეზირებადი ორგანელები - რიბოსომები. თუმცა მათი არსებობა ჯერ კიდევ არ უზრუნველყოფს პლასტიკური რეაქციების დაწყებას. ჩვენ გვჭირდება სტრუქტურები, რომლებიც ცილის მონომერის მოლეკულებს - ამინომჟავებს - მიაწვდიან პოლისომას. მათ სატრანსპორტო რიბონუკლეინის მჟავებს უწოდებენ. რა არიან ისინი და რა როლი აქვთ მაუწყებლობაში?

ამინომჟავების გადამტანები

გადაცემის რნმ-ის მცირე მოლეკულებს სივრცითი კონფიგურაციით აქვთ რეგიონი, რომელიც შედგება ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობისგან - ანტიკოდონი. მთარგმნელობითი პროცესების განსახორციელებლად აუცილებელია საინიციატივო კომპლექსის წარმოქმნა. ის უნდა შეიცავდეს მატრიცის სამეულს, რიბოზომებს და სატრანსპორტო მოლეკულის დამატებით რეგიონს. როგორც კი ასეთი კომპლექსი მოეწყობა, ეს არის სიგნალი ცილის პოლიმერის შეკრების დასაწყებად. როგორც თარგმანი, ასევე ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში არის ასიმილაციის პროცესები, რომლებიც ყოველთვის მოიცავს ენერგიის შთანთქმას. მათი განსახორციელებლად, უჯრედი წინასწარ ემზადება, აგროვებს დიდი რაოდენობით ადენოზინის ტრიფოსფორმჟავას მოლეკულებს.

ამ ენერგეტიკული ნივთიერების სინთეზი ხდება მიტოქონდრიაში - ყველა ევკარიოტული უჯრედის უმნიშვნელოვანეს ორგანელებში გამონაკლისის გარეშე. ის წინ უსწრებს მატრიქსის სინთეზის რეაქციების დაწყებას, იკავებს ადგილს უჯრედის სასიცოცხლო ციკლის პრესინთეტურ ეტაპზე და რეპლიკაციის რეაქციების შემდეგ. ATP მოლეკულების დაშლა თან ახლავს ტრანსკრიფციის პროცესებსა და თარგმნის რეაქციებს; ამ პროცესის დროს გამოთავისუფლებული ენერგია უჯრედის მიერ გამოიყენება ორგანული ნივთიერებების ბიოსინთეზის ყველა ეტაპზე.

მაუწყებლობის ეტაპები

პოლიპეპტიდის წარმოქმნისკენ მიმავალი რეაქციების დასაწყისში, 20 ტიპის ცილის მონომერი უკავშირდება სატრანსპორტო მჟავების გარკვეულ მოლეკულებს. პარალელურად, უჯრედში ხდება პოლისომის ფორმირება: რიბოსომები მიმაგრებულია მატრიქსზე საწყისი კოდონის ადგილას. იწყება ბიოსინთეზის დასაწყისი და რიბოსომები მოძრაობენ mRNA ტრიპლეტების გასწვრივ. მათთვის შესაფერისია მოლეკულები, რომლებიც გადააქვთ ამინომჟავებს. თუ პოლისომაში არსებული კოდონი ავსებს სატრანსპორტო მჟავების ანტიკოდონს, მაშინ ამინომჟავა რჩება რიბოსომაში და შედეგად მიღებული პოლიპეპტიდური ბმა აკავშირებს მას უკვე არსებულ ამინომჟავებთან. როგორც კი ცილის სინთეზირებადი ორგანული მიაღწევს გაჩერების სამეულს (ჩვეულებრივ UAG, UAA ან UGA), ტრანსლაცია ჩერდება. შედეგად, რიბოსომა, ცილის ნაწილაკთან ერთად, გამოყოფილია mRNA-სგან.

როგორ იძენს პეპტიდი თავის მშობლიურ ფორმას?

ტრანსლაციის ბოლო ეტაპი არის ცილის პირველადი სტრუქტურის მესამეულ ფორმაზე გადასვლის პროცესი, რომელსაც აქვს გლობულის ფორმა. ფერმენტები შლის არასაჭირო ამინომჟავების ნარჩენებს, ამატებენ მონოსაქარიდებს ან ლიპიდებს და დამატებით ასინთეზირებენ კარბოქსილისა და ფოსფატის ჯგუფებს. ეს ყველაფერი ხდება ენდოპლაზმური ბადის ღრუებში, სადაც პეპტიდი შედის ბიოსინთეზის დასრულების შემდეგ. შემდეგ, მშობლიური ცილის მოლეკულა გადადის არხებში. ისინი შეაღწევენ ციტოპლაზმაში და უზრუნველყოფენ პეპტიდის შეღწევას ციტოპლაზმის გარკვეულ არეალში და შემდეგ გამოიყენება უჯრედის საჭიროებებისთვის.

ამ სტატიაში ჩვენ გავარკვიეთ, რომ თარგმანი და ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში არის მატრიცის სინთეზის ძირითადი რეაქციები, რომლებიც საფუძვლად უდევს ორგანიზმის მემკვიდრეობითი მიდრეკილებების შენარჩუნებას და გადაცემას.

პირველ რიგში, დაადგინეთ ცილების ბიოსინთეზის ეტაპების თანმიმდევრობა, დაწყებული ტრანსკრიფციით. ცილის მოლეკულების სინთეზის დროს მიმდინარე პროცესების მთელი თანმიმდევრობა შეიძლება გაერთიანდეს 2 ეტაპად:

1. ტრანსკრიფცია.

2. მაუწყებლობა.

მემკვიდრეობითი ინფორმაციის სტრუქტურული ერთეულები არის გენები - დნმ-ის მოლეკულის სექციები, რომლებიც კოდირებენ კონკრეტული ცილის სინთეზს. ქიმიური ორგანიზაციის თვალსაზრისით, მემკვიდრეობისა და ცვალებადობის მასალა პრო- და ევკარიოტებში ფუნდამენტურად არ განსხვავდება. მათში შემავალი გენეტიკური მასალა წარმოდგენილია დნმ-ის მოლეკულაში, ასევე გავრცელებულია მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ჩაწერის პრინციპი და გენეტიკური კოდი. პრო- და ევკარიოტებში იგივე ამინომჟავები დაშიფრულია იგივე კოდონებით.

თანამედროვე პროკარიოტული უჯრედების გენომი ხასიათდება შედარებით მცირე ზომით, E. coli-ს დნმ-ს აქვს რგოლის ფორმა, დაახლოებით 1 მმ სიგრძით. იგი შეიცავს 4 x 10 6 ნუკლეოტიდის წყვილს, რომლებიც ქმნიან დაახლოებით 4000 გენს. 1961 წელს ფ. ჯეიკობმა და ჯ. მონოდმა აღმოაჩინეს პროკარიოტული გენების ცისტრონული, ანუ უწყვეტი ორგანიზაცია, რომელიც მთლიანად შედგება ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის კოდირებისგან და ისინი მთლიანად რეალიზდება ცილის სინთეზის დროს. პროკარიოტების დნმ-ის მოლეკულის მემკვიდრეობითი მასალა მდებარეობს უშუალოდ უჯრედის ციტოპლაზმაში, სადაც ასევე განლაგებულია ტრნმ და გენის ექსპრესიისთვის აუცილებელი ფერმენტები.გამოხატვა არის გენების ფუნქციური აქტივობა, ანუ გენების ექსპრესია. ამრიგად, დნმ-დან სინთეზირებულ mRNA-ს შეუძლია დაუყოვნებლივ შეასრულოს შაბლონის ფუნქცია ცილების სინთეზის ტრანსლაციის პროცესში.

ევკარიოტული გენომი შეიცავს ბევრად მეტ მემკვიდრეობით მასალას. ადამიანებში ქრომოსომების დიპლოიდურ კომპლექტში დნმ-ის მთლიანი სიგრძე დაახლოებით 174 სმ-ია, ის შეიცავს 3 x 10 9 წყვილ ნუკლეოტიდს და მოიცავს 100000-მდე გენს. 1977 წელს აღმოაჩინეს ევკარიოტული გენების უმრავლესობის სტრუქტურაში შეწყვეტა, რომელსაც "მოზაიკის" გენი ეწოდა. მას ახასიათებს კოდირებული ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა ეგზონურიდა ინტრონიკინაკვეთები. ცილის სინთეზისთვის გამოიყენება მხოლოდ ეგზონებიდან მიღებული ინფორმაცია. ინტრონების რაოდენობა განსხვავებულია სხვადასხვა გენში. დადგენილია, რომ ქათმის ოვალბუმინის გენი მოიცავს 7 ინტრონს, ხოლო ძუძუმწოვრების პროკოლაგენის გენში შედის 50. მდუმარე დნმ-ის ინტრონების ფუნქციები ბოლომდე არ არის განმარტებული. ვარაუდობენ, რომ ისინი უზრუნველყოფენ: 1) ქრომატინის სტრუქტურულ ორგანიზაციას; 2) ზოგიერთი მათგანი აშკარად მონაწილეობს გენის ექსპრესიის რეგულირებაში; 3) ინტრონები შეიძლება ჩაითვალოს ცვალებადობის ინფორმაციის შესანახად; 4) მათ შეუძლიათ შეასრულონ დამცავი როლი მუტაგენების მოქმედებაზე.

ტრანსკრიფცია

უჯრედის ბირთვში ინფორმაციის გადაწერის პროცესს დნმ-ის მოლეკულის ნაწილიდან mRNA მოლეკულამდე (mRNA) ეწოდება. ტრანსკრიფცია(ლათინური Transcriptio - გადაწერა). პირველადი გენის პროდუქტი, mRNA, სინთეზირებულია. ეს არის ცილის სინთეზის პირველი ეტაპი. დნმ-ის შესაბამის ადგილას ფერმენტი რნმ პოლიმერაზა ცნობს ტრანსკრიფციის დაწყების ნიშანს - პრომოტრ.საწყისი წერტილი არის პირველი დნმ ნუკლეოტიდი, რომელიც შედის რნმ-ის ტრანსკრიპტში ფერმენტის მიერ. როგორც წესი, კოდირების რეგიონები იწყება კოდონით AUG; ზოგჯერ ბაქტერიებში გამოიყენება GUG. როდესაც რნმ პოლიმერაზა აკავშირებს პრომოტორს, ხდება დნმ-ის ორმაგი სპირალის ლოკალური გადახვევა და ერთ-ერთი ჯაჭვის კოპირება ხდება კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით. mRNA სინთეზირებულია, მისი შეკრების სიჩქარე წამში 50 ნუკლეოტიდს აღწევს. რნმ პოლიმერაზას მოძრაობისას, mRNA ჯაჭვი იზრდება და როდესაც ფერმენტი აღწევს კოპირების რეგიონის ბოლოს - ტერმინატორი, mRNA შორდება შაბლონს. ფერმენტის უკან დნმ-ის ორმაგი სპირალი აღდგენილია.

პროკარიოტების ტრანსკრიფცია ხდება ციტოპლაზმაში. გამომდინარე იქიდან, რომ დნმ მთლიანად შედგება ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობის კოდირებისგან, ამიტომ სინთეზირებული mRNA დაუყოვნებლივ მოქმედებს როგორც თარგი ტრანსლაციისთვის (იხ. ზემოთ).

ევკარიოტებში mRNA-ს ტრანსკრიფცია ხდება ბირთვში. იგი იწყება დიდი მოლეკულების - წინამორბედების (პრო-მრნმ) სინთეზით, რომელსაც მოუმწიფებელი ან ბირთვული რნმ ეწოდება. გენის პირველადი პროდუქტი - პრო-მრნმ არის დნმ-ის ტრანსკრიბირებული მონაკვეთის ზუსტი ასლი, მოიცავს ეგზონებს და ინტრონებს. წინამორბედებისგან მომწიფებული რნმ-ის მოლეკულების ფორმირების პროცესს ე.წ დამუშავება. mRNA მომწიფება ხდება შერწყმა- ესენი იჭრება ფერმენტებით შეზღუდვის ფერმენტიინტრონები და რეგიონების კავშირი ტრანსკრიბირებული ეგზონის თანმიმდევრობებთან ლიგაზას ფერმენტებით. (ნახ.) მომწიფებული mRNA გაცილებით მოკლეა, ვიდრე პრო-მრნმ-ის წინამორბედი მოლეკულები; მათში ინტრონების ზომები მერყეობს 100-დან 1000-მდე ნუკლეოტიდამდე ან მეტზე. ინტრონები შეადგენს ყველა მოუმწიფებელი mRNA-ს დაახლოებით 80%-ს.

ახლა დადასტურდა, რომ ეს შესაძლებელია ალტერნატიული შერწყმა,რომლის დროსაც შესაძლებელია ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობების ამოღება ერთი პირველადი ტრანსკრიპტიდან მის სხვადასხვა ნაწილში და წარმოიქმნება რამდენიმე მომწიფებული mRNA. ამ ტიპის შეჯვარება ტიპიურია ძუძუმწოვრებში იმუნოგლობულინის გენის სისტემაში, რაც შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა ტიპის ანტისხეულების ჩამოყალიბებას mRNA ტრანსკრიპტის საფუძველზე.

დამუშავების დასრულების შემდეგ, მომწიფებული mRNA შეირჩევა ბირთვიდან გასვლამდე. დადგენილია, რომ მომწიფებული mRNA-ს მხოლოდ 5% შედის ციტოპლაზმაში, დანარჩენი კი ბირთვში იშლება.

მაუწყებლობა

თარგმანი (ლათინური Translatio - გადაცემა, გადაცემა) არის mRNA მოლეკულის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში შემავალი ინფორმაციის თარგმნა პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ამინომჟავების თანმიმდევრობაში (სურ. 10). ეს არის ცილის სინთეზის მეორე ეტაპი. მომწიფებული mRNA-ს გადატანა ბირთვული გარსის ფორებით წარმოიქმნება სპეციალური პროტეინებით, რომლებიც ქმნიან კომპლექსს რნმ-ის მოლეკულასთან. გარდა mRNA-ს ტრანსპორტირებისა, ეს ცილები იცავს mRNA-ს ციტოპლაზმური ფერმენტების მავნე ზემოქმედებისგან. თარგმნის პროცესში, tRNA თამაშობს ცენტრალურ როლს; ისინი უზრუნველყოფენ ამინომჟავის ზუსტ შესაბამისობას mRNA ტრიპლეტის კოდთან. ტრანსლაცია-გაშიფვრის პროცესი ხდება რიბოსომებში და ხორციელდება 5-დან 3-მდე მიმართულებით. mRNA და რიბოზომების კომპლექსს პოლისომა ეწოდება.

თარგმნის დროს შეიძლება გამოიყოს სამი ფაზა: დაწყება, გახანგრძლივება და დასრულება.

ინიცირება.

ამ ეტაპზე, ცილის მოლეკულის სინთეზში ჩართული მთელი კომპლექსი იკრიბება. ორი რიბოსომული ქვედანაყოფი გაერთიანებულია mRNA-ს გარკვეულ მონაკვეთზე, მასზე მიმაგრებულია პირველი ამინოაცილ-tRNA და ეს ადგენს ინფორმაციის წაკითხვის ჩარჩოს. ნებისმიერ m-RNA მოლეკულაში არის რეგიონი, რომელიც ავსებს მცირე რიბოსომული ქვედანაყოფის r-რნმ-ს და სპეციალურად აკონტროლებს მას. მის გვერდით არის ინიციატორი საწყისი კოდონი AUG, რომელიც აკოდირებს ამინომჟავას მეთიონინს.საწყისი ფაზა მთავრდება კომპლექსის წარმოქმნით: რიბოსომა, -mRNA- ინიცირებელი ამინოაცილ-tRNA.

დრეკადობა

- ის მოიცავს ყველა რეაქციას პირველი პეპტიდური ბმის წარმოქმნის მომენტიდან ბოლო ამინომჟავის დამატებამდე. რიბოსომას აქვს ორი ადგილი ორი tRNA მოლეკულის დასაკავშირებლად. ერთ რეგიონში, პეპტიდილში (P), არის პირველი t-RNA ამინომჟავა მეთიონინით და ნებისმიერი ცილის მოლეკულის სინთეზი იწყება ამით. მეორე tRNA მოლეკულა შედის რიბოსომის მეორე განყოფილებაში, ამინოაცილის განყოფილებაში (A) და მიემაგრება მის კოდონს. მეთიონინსა და მეორე ამინომჟავას შორის წარმოიქმნება პეპტიდური ბმა. მეორე tRNA მოძრაობს თავის mRNA კოდონთან ერთად პეპტიდილის ცენტრში. თ-რნმ-ის მოძრაობას პოლიპეპტიდური ჯაჭვით ამინოაცილის ცენტრიდან პეპტიდილის ცენტრში თან ახლავს რიბოსომის წინსვლა m-რნმ-ის გასწვრივ ერთი კოდონის შესაბამისი საფეხურით. T-RNA, რომელიც აწვდის მეთიონინს, ბრუნდება ციტოპლაზმაში და გამოიყოფა ამნოაცილის ცენტრი. ის იღებს ახალ ტ-რნმ-ს შემდეგი კოდონით დაშიფრული ამინომჟავით. მესამე და მეორე ამინომჟავებს შორის წარმოიქმნება პეპტიდური ბმა და მესამე ტ-რნმ მ-რნმ კოდონთან ერთად გადადის პეპტიდილის ცენტრში.დაგრძელების პროცესი, ცილოვანი ჯაჭვის გახანგრძლივება. ის გრძელდება მანამ, სანამ სამი კოდონიდან ერთ-ერთი, რომელიც ამინომჟავების კოდირებას არ ახდენს, არ მოხვდება რიბოსომაში. ეს არის ტერმინატორის კოდონი და არ არსებობს მისთვის შესაბამისი tRNA, ამიტომ ვერცერთი tRNA ვერ დაიკავებს ადგილს ამინოაცილის ცენტრში.

შეწყვეტა

- პოლიპეპტიდების სინთეზის დასრულება. იგი დაკავშირებულია სპეციფიკური რიბოსომური ცილის მიერ ერთ-ერთი ტერმინალური კოდონის (UAA, UAG, UGA) ამოცნობასთან, როდესაც ის შედის ამინოაცილ ცენტრში. რიბოსომას მიმაგრებულია სპეციალური შეწყვეტის ფაქტორი, რომელიც ხელს უწყობს რიბოსომური ქვედანაყოფების გამოყოფას და სინთეზირებული ცილის მოლეკულის გამოყოფას. პეპტიდის ბოლო ამინომჟავას ემატება წყალი და მისი კარბოქსილის ბოლო გამოყოფილია tRNA-სგან.

პეპტიდური ჯაჭვის შეკრება ხდება მაღალი სიჩქარით. ბაქტერიებში 37°C ტემპერატურაზე, ის გამოიხატება პოლიპეპტიდში 12-დან 17-მდე ამინომჟავის დამატებით წამში. ევკარიოტულ უჯრედებში პოლიპეპტიდს ყოველ წამს ემატება ორი ამინომჟავა.

შემდეგ სინთეზირებული პოლიპეპტიდური ჯაჭვი შედის გოლჯის კომპლექსში, სადაც სრულდება ცილის მოლეკულის აგება (მეორე, მესამე და მეოთხე სტრუქტურები თანმიმდევრულად ჩნდება). ეს არის სადაც ცილის მოლეკულები აერთიანებს ცხიმებსა და ნახშირწყლებს.

ცილების ბიოსინთეზის მთელი პროცესი წარმოდგენილია დიაგრამის სახით: დნმ ® პრო mRNA ® mRNA ® პოლიპეპტიდური ჯაჭვი ® პროტეინი ® ცილების კომპლექსაცია და მათი ტრანსფორმაცია ფუნქციურად აქტიურ მოლეკულებად.

მემკვიდრეობითი ინფორმაციის განხორციელების ეტაპები ასევე მიმდინარეობს ანალოგიურად: ჯერ ის გადაიწერება mRNA-ს ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში, შემდეგ კი ითარგმნება რიბოსომებზე პოლიპეპტიდის ამინომჟავის თანმიმდევრობაში tRNA-ს მონაწილეობით.

ევკარიოტებში ტრანსკრიფცია ხორციელდება სამი ბირთვული რნმ პოლიმერაზას მოქმედებით. რნმ პოლიმერაზა 1 მდებარეობს ბირთვში და პასუხისმგებელია rRNA გენების ტრანსკრიფციაზე. რნმ პოლიმერაზა 2 გვხვდება ბირთვულ წვენში და პასუხისმგებელია mRNA წინამორბედის სინთეზზე. რნმ პოლიმერაზა 3 არის ბირთვული წვენის მცირე ნაწილი, რომელიც სინთეზირებს მცირე rRNA და tRNA. რნმ პოლიმერაზები სპეციალურად ცნობენ ტრანსკრიპციის პრომოტორის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას. ევკარიოტული mRNA პირველად სინთეზირდება როგორც წინამორბედი (პრო-მრნმ) და მასში გადადის ინფორმაცია ეგზონებიდან და ინტრონებიდან. სინთეზირებული mRNA უფრო დიდია, ვიდრე საჭიროა ტრანსლაციისთვის და ნაკლებად სტაბილურია.

mRNA მოლეკულის მომწიფების დროს, ინტრონები ამოიჭრება რესტრიქციული ფერმენტების გამოყენებით, ხოლო ეგზონები ერთმანეთთან იკერება ლიგაზას ფერმენტების გამოყენებით. mRNA-ს მომწიფებას დამუშავება ეწოდება, ხოლო ეგზონების შეერთებას – შერწყმა. ამრიგად, მომწიფებული mRNA შეიცავს მხოლოდ ეგზონებს და გაცილებით მოკლეა, ვიდრე მისი წინამორბედი, პრო-მრნმ. ინტრონების ზომები მერყეობს 100-დან 10000-მდე ნუკლეოტიდამდე ან მეტი. ინტონები შეადგენს ყველა მოუმწიფებელი mRNA-ს დაახლოებით 80%-ს. ახლა დადასტურდა ალტერნატიული შერწყმის შესაძლებლობა, რომლის დროსაც შესაძლებელია ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობების ამოღება ერთი პირველადი ტრანსკრიპტიდან მის სხვადასხვა ნაწილში და წარმოიქმნება რამდენიმე მომწიფებული mRNA. ამ ტიპის შეჯვარება ტიპიურია ძუძუმწოვრებში იმუნოგლობულინის გენის სისტემაში, რაც შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა ტიპის ანტისხეულების ჩამოყალიბებას mRNA ტრანსკრიპტის საფუძველზე. დამუშავების დასრულების შემდეგ, მომწიფებული mRNA შეირჩევა ბირთვიდან ციტოპლაზმაში გათავისუფლებამდე. დადგენილია, რომ მომწიფებული mRNA-ს მხოლოდ 5% შემოდის, დანარჩენი კი ბირთვში იშლება. ევკარიოტული გენების პირველადი ტრანსკრიპტონების ტრანსფორმაცია, რომელიც დაკავშირებულია მათ ეგზონ-ინტრონის ორგანიზაციასთან და სექსუალურ mRNA-ს ბირთვიდან ციტოპლაზმაში გადასვლასთან დაკავშირებით, განსაზღვრავს ევკარიოტების გენეტიკური ინფორმაციის განხორციელების თავისებურებებს. ამრიგად, ევკარიოტული მოზაიკის გენი არ არის ცისტრონის გენი, რადგან დნმ-ის მთელი თანმიმდევრობა არ გამოიყენება ცილის სინთეზისთვის.

ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია არის დნმ-დან ინფორმაციის წაკითხვის მრავალსაფეხურიანი პროცესი, რომელიც წარმოადგენს ნუკლეინის მჟავის კომპონენტს, არის ორგანიზმში გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელი, ამიტომ მნიშვნელოვანია მისი სწორად გაშიფვრა და მისი გადატანა სხვა უჯრედულ სტრუქტურებში შემდგომი შეკრებისთვის. პეპტიდების.

"ტრანსკრიფციის ბიოლოგიაში" განმარტება

ცილის სინთეზი არის მთავარი სასიცოცხლო პროცესი სხეულის ნებისმიერ უჯრედში. პეპტიდის მოლეკულების შექმნის გარეშე შეუძლებელია ნორმალური ცხოვრების ფუნქციების შენარჩუნება, რადგან ეს ორგანული ნაერთები მონაწილეობენ ყველა მეტაბოლურ პროცესში, წარმოადგენს მრავალი ქსოვილისა და ორგანოს სტრუქტურულ კომპონენტებს და ასრულებენ ორგანიზმში სასიგნალო, მარეგულირებელ და დამცავ როლს.

პროცესი, რომელიც იწყებს ცილის ბიოსინთეზს, არის ტრანსკრიფცია. ბიოლოგია მოკლედ ყოფს მას სამ ეტაპად:

1. ინიცირება.
2. დრეკადობა (რნმ-ის ჯაჭვის ზრდა).
3. შეწყვეტა.

ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია არის ნაბიჯ-ნაბიჯ რეაქციების მთელი კასკადი, რის შედეგადაც რნმ-ის მოლეკულები სინთეზირდება დნმ-ის მატრიცაზე. უფრო მეტიც, ამ გზით წარმოიქმნება არა მხოლოდ საინფორმაციო რიბონუკლეინის მჟავები, არამედ სატრანსპორტო, რიბოსომული, მცირე ბირთვული და სხვა.

ნებისმიერი ბიოქიმიური პროცესის მსგავსად, ტრანსკრიფცია ბევრ ფაქტორზეა დამოკიდებული. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ფერმენტები, რომლებიც განსხვავდებიან პროკარიოტებსა და ევკარიოტებს შორის. ეს სპეციალიზებული ცილები ხელს უწყობენ ტრანსკრიფციის რეაქციების ზუსტად დაწყებას და განხორციელებას, რაც მნიშვნელოვანია მაღალი ხარისხის ცილის გამომუშავებისთვის.

პროკარიოტების ტრანსკრიფცია

ვინაიდან ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია არის რნმ-ის სინთეზი დნმ-ის შაბლონზე, ამ პროცესში მთავარი ფერმენტი არის დნმ-დამოკიდებული რნმ პოლიმერაზა. ბაქტერიებში ასეთი პოლიმერაზების მხოლოდ ერთი ტიპია ყველა მოლეკულისთვის

რნმ პოლიმერაზა, კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით, ასრულებს რნმ ჯაჭვს დნმ-ის შაბლონის ჯაჭვის გამოყენებით. ეს ფერმენტი შეიცავს ორ β-ქვეერთეულს, ერთ α-ქვეგანყოფილებას და ერთ σ-ქვეგანყოფილებას. პირველი ორი კომპონენტი ასრულებს ფერმენტის სხეულის ფორმირების ფუნქციას, ხოლო დანარჩენი ორი პასუხისმგებელია ფერმენტის შენარჩუნებაზე დნმ-ის მოლეკულაზე და შესაბამისად დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის პრომოტორული ნაწილის ამოცნობაზე.

სხვათა შორის, სიგმა ფაქტორი არის ერთ-ერთი ნიშანი, რომლითაც ხდება კონკრეტული გენის ამოცნობა. მაგალითად, ლათინური ასო σ ქვემოწერით N ნიშნავს, რომ ეს რნმ პოლიმერაზა ცნობს გენებს, რომლებიც ჩართულია, როდესაც გარემოში აზოტის ნაკლებობაა.

ტრანსკრიფცია ევკარიოტებში

ბაქტერიებისგან განსხვავებით, ტრანსკრიფცია ცხოველებსა და მცენარეებში გარკვეულწილად უფრო რთულია. პირველ რიგში, თითოეული უჯრედი შეიცავს არა ერთ, არამედ სამ ტიპს სხვადასხვა რნმ პოლიმერაზას. Მათ შორის:

1. რნმ პოლიმერაზა I. პასუხისმგებელია რიბოსომური რნმ-ის გენების ტრანსკრიფციაზე (5S რნმ რიბოსომური ქვედანაყოფების გარდა).
2. რნმ პოლიმერაზა II. მისი ამოცანაა ნორმალური ინფორმაციის (თარგი) რიბონუკლეინის მჟავების სინთეზირება, რომლებიც შემდგომში მონაწილეობენ ტრანსლაციაში.
3. რნმ პოლიმერაზა III. ამ ტიპის პოლიმერაზას ფუნქციაა 5S-რიბოსომური რნმ-ის სინთეზირება.

მეორეც, ევკარიოტულ უჯრედებში პრომოტორის ამოცნობისთვის საკმარისი არ არის მხოლოდ პოლიმერაზას არსებობა. სპეციალური პეპტიდები, სახელწოდებით TF ცილები, ასევე მონაწილეობენ ტრანსკრიპციის დაწყებაში. მხოლოდ მათი დახმარებით შეიძლება რნმ პოლიმერაზა დაეშვას დნმ-ზე და დაიწყოს რიბონუკლეინის მჟავის მოლეკულის სინთეზი.

ტრანსკრიფციის მნიშვნელობა

რნმ-ის მოლეკულა, რომელიც წარმოიქმნება დნმ-ის შაბლონზე, შემდგომში მიმაგრებულია რიბოზომებთან, სადაც იკითხება ინფორმაცია მისგან და სინთეზირდება ცილები. პეპტიდების წარმოქმნის პროცესი უჯრედისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ამ ორგანული ნაერთების გარეშე ნორმალური სიცოცხლის აქტივობა შეუძლებელია: ისინი, პირველ რიგში, ყველა ბიოქიმიური რეაქციის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფერმენტის საფუძველია.

ბიოლოგიაში ტრანსკრიფცია ასევე არის rRNA-ს წყარო, რომელიც, ისევე როგორც tRNA, რომელიც მონაწილეობს ამინომჟავების გადაცემაში ამ არამემბრანულ სტრუქტურებში ტრანსლაციის დროს. ასევე შესაძლებელია SnRNA-ების (პატარა ბირთვების) სინთეზირება, რომელთა ფუნქციაა რნმ-ის ყველა მოლეკულის შეერთება.

დასკვნა

თარგმანი და ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში უაღრესად მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ცილის მოლეკულების სინთეზში. ეს პროცესები მოლეკულური ბიოლოგიის ცენტრალური დოგმის მთავარი კომპონენტია, სადაც ნათქვამია, რომ რნმ სინთეზირდება დნმ-ის მატრიცაზე, ხოლო რნმ, თავის მხრივ, არის საფუძველი ცილის მოლეკულების წარმოქმნის დასაწყისად.

ტრანსკრიფციის გარეშე შეუძლებელი იქნებოდა ინფორმაციის წაკითხვა, რომელიც დაშიფრულია დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავას სამეულში. ეს კიდევ ერთხელ ადასტურებს პროცესის მნიშვნელობას ბიოლოგიურ დონეზე. ნებისმიერი უჯრედი, იქნება ეს პროკარიოტული თუ ევკარიოტული, მუდმივად უნდა სინთეზირდეს ახალი და ახალი ცილის მოლეკულები, რომლებიც ამჟამად საჭიროა სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ამრიგად, ტრანსკრიფცია ბიოლოგიაში არის მთავარი ეტაპი სხეულის თითოეული ცალკეული უჯრედის მუშაობაში.

რნმ ბიოსინთეზი - ტრანსკრიფცია -დნმ-დან გენეტიკური ინფორმაციის წაკითხვის პროცესი, რომლის დროსაც დნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა დაშიფრულია როგორც რნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა. ენერგიად და სუბსტრატად გამოიყენება - ნუკლეოზიდ-3-ფოსფატი რიბოზასთან ერთად. იგი დაფუძნებულია კომპლემენტარობის პრინციპი- კონსერვატიული პროცესი - ახალი ერთჯაჭვიანი რნმ სინთეზირდება მთელი ინტერფაზის განმავლობაში, იწყება გარკვეულ რეგიონებში - პრომოტორები, მთავრდება ტერმინატორებით და მათ შორის რეგიონი - ოპერონი (ტრანსკრიპტონი) - შეიცავს ერთ ან მეტ ფუნქციურად დაკავშირებულ გენს, ზოგჯერ შეიცავს გენებს, რომლებიც არ აკოდირებენ ცილებს. ტრანსკრიფციის განსხვავებები: 1) ინდივიდუალური გენების ტრანსკრიფცია. 2) არ არის საჭირო პრაიმერი. 3) რიბოზა შედის რნმ-ში და არა დეზოქსირიბოზა.

ტრანსკრიფციის ეტაპები: 1) რნმ პოლიმერაზას დნმ-თან შეკავშირება. 2) დაწყება - რნმ-ის ჯაჭვის ფორმირება. 3) რნმ-ის ჯაჭვის გახანგრძლივება ან ზრდა. 4) შეწყვეტა.

სტადია 1 - ტერიტორიას, რომელსაც უკავშირდება რნმ პოლიმერაზა, ეწოდება პრომოტორი (40 ნუკლეოტიდური წყვილი) - აქვს ამოცნობის, მიმაგრების და დაწყების ადგილი. რნმ პოლიმერაზა, რომელიც ცნობს პრომოტორს, ზის მასზე და ქმნის დახურულ პრომოტორულ კომპლექსს, რომელშიც დნმ სპირალიზებულია და კომპლექსი ადვილად იშლება და გარდაიქმნება ღია პრომოტორულ კომპლექსად - ობლიგაციები ძლიერია, აზოტოვანი ბაზა იქცევა გარეთ.

ეტაპი 2 - ინიცირებარნმ-ის სინთეზი შედგება რნმ-ის ჯაჭვში რამდენიმე რგოლის წარმოქმნისგან; სინთეზი იწყება დნმ-ის ერთ ჯაჭვზე 3'-5' და მიმდინარეობს 5'-3' მიმართულებით. ეტაპი მთავრდება b-ქვეგანყოფილების გამოყოფით.

ეტაპი 3 - დრეკადობა- რნმ ჯაჭვის გახანგრძლივება - ხდება Core-rRNA პოლიმერაზას გამო. დნმ-ის ჯაჭვი დესპირაციულია 18 წყვილში, ხოლო 12 წყვილში ეს არის ჰიბრიდი - დნმ-ისა და რნმ-ის საერთო ჰიბრიდი. რნმ პოლიმერაზა მოძრაობს დნმ-ის ჯაჭვის გასწვრივ და შემდეგ აღადგენს დნმ-ის ჯაჭვს. ევკარიოტებში, როდესაც რნმ მიაღწევს 30 ნუკლეოტიდს, დამცავი ქუდის სტრუქტურა იქმნება 5' ბოლოზე.

ეტაპი 4 - შეწყვეტა- ხდება ტერმინატორებზე. ჯაჭვში არის GC-ით მდიდარი მონაკვეთი, შემდეგ კი 4-დან 8-მდე ზედიზედ A. განყოფილების გავლის შემდეგ რნმ-ის პროდუქტში წარმოიქმნება თმის სამაგრი და ფერმენტი უფრო შორს არ მიდის, სინთეზი ჩერდება. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცილის შეწყვეტის ფაქტორი - რო და კოშკი. სანამ სინთეზი მიმდინარეობდა, პიროფოსფატი აფერხებდა rho ცილას, რადგან ფერმენტი შეჩერდა (თმის სამაგრი) შეჩერდა ფოსფორის მჟავას სინთეზი. rho ცილა გააქტიურებულია და ავლენს ნუკლეოზიდური ფოსფატაზის აქტივობას, რაც იწვევს რნმ-ის, რნმ პოლიმერაზას გამოყოფას, რომელიც შემდგომში ერწყმის ქვეერთეულს.

დამუშავება -რნმ-ის მომწიფება. მოიცავს: 1) ქუდის ფორმირებას 5' ბოლოზე, რომელიც მონაწილეობს რიბოსომასთან მიმაგრებაში. 2) მე-3 ბოლოში ხდება პოლიადენილაცია და წარმოიქმნება ასიდან ორასამდე ადენილის ნუკლეოტიდის კუდი; ის იცავს ბოლოს ნუკლეაზების მოქმედებისგან და ეხმარება ბირთვულ ფორებში გავლას და როლს ასრულებს რიბოსომასთან შეერთებაში. . 3) შერწყმა -ამოჭრილია არაკოდირების მიმდევრები - ინტრონები. ეს ხდება ორი გზით: ა) მას ახორციელებს სპლისეოსომა – ეს არის ნუკლეოპროტეინი, რომელიც შეიცავს მთელ რიგ ცილებსა და მცირე ბირთვულ რნმ-ს. დასაწყისში, ინტრონები ამოღებულია, ტოვებს მხოლოდ კოდირების მიმდევრობებს - ეგზონებს. ენდონუკლეაზას ფერმენტები ჭრიან და ლიგაზები აკერებენ დარჩენილ ეგზონებს. რომ. ინტრონები გაქრა. ალტერნატიული შერწყმა - რამდენიმე ცილა წარმოიქმნება რნმ-ის ნუკლეინის მჟავის ერთი თანმიმდევრობიდან. თვითშეჯვარება არის ინტრონების დამოუკიდებელი მოცილება. შერწყმის დარღვევა: 1) სისტემური წითელი მგლურა. 2) ფენილკეტონურია. 3) ჰემოგლობინოპათია. პროკარიოტული მესინჯერი რნმ არ არის დამუშავებული, რადგან მათ არ აქვთ ინტრონები. tRNA დამუშავება. tRNA წინამორბედი იშლება და 5'-3' Q P ნუკლეოტიდი ამოღებულია. CCA თანმიმდევრობა OH ჯგუფით ემატება 3' ბოლოს, ხოლო ფოსფორილირებული პურინული ბაზა ემატება 5' ბოლოს. დუჰიდრურიდინის მარყუჟი - ARSase. rRNA დამუშავება. rRNA წინამორბედი, პრორიბოსომური რნმ 45S, სინთეზირდება ბირთვში და ექვემდებარება რიბონუკლეაზებს 5.8S 18S 28S-ის წარმოქმნით. ისინი 70% სპირალიზებულია. rRNA როლს ასრულებს რიბოსომის ფორმირებაში და მონაწილეობს კატალიზურ პროცესებში. ქვედანაყოფი იქმნება ბირთვში rRNA-სგან. მცირე ქვედანაყოფი არის 30S, დიდი ქვედანაყოფი არის 50S და 70S რიბოსომა წარმოიქმნება პროკარიოტებში, ევკარიოტებში 40S + 60S = 80S. რიბოსომის ფორმირება ხდება ციტოპლაზმაში.

რიბოსომის ადგილები რნმ-ის შეკავშირებისთვის: 1) მცირე ქვედანაყოფებში, რომლებსაც აქვთ mRNA 5'GGAGG3' 3'CCUTCC5' Shine-Dalgorn თანმიმდევრობა. მესინჯერი რნმ მიმაგრებულია მცირე ქვედანაყოფზე. ევკარიოტებში, CEP-შემაკავშირებელი ადგილი mRNA-სთვის. tRNA შეკავშირების ადგილი: ა) P-ადგილი - პეპტიდილის ცენტრი mRNA-ს მზარდ პეპტიდურ ჯაჭვთან შესაკავშირებლად - პეპტიდილ-tRNA-დაკავშირება. ბ) A-ადგილი - tRNA-ს ამინომჟავასთან შეერთებისთვის - ამინოაცილის ადგილი 2) დიდ ქვედანაყოფში არის პეპტიდილტრანსფერაზას აქტივობის მქონე E- ადგილი.

საპირისპირო ტრანსკრიფციადამახასიათებელია რეტროვირუსებისთვის ან რნმ-ის შემცველი ვირუსებისთვის - აივ ინფექციის ვირუსი, ონკოვირუსები.

რნმ-ის ჯაჭვზე დნმ-ის სინთეზი ხდება ფერმენტის საპირისპირო ტრანსკრიპტაზას ან რევერტაზას, ან დნმ რნმ პოლიმერაზას მოქმედებით. მასპინძელ უჯრედში შეჭრისას ხდება დნმ-ის სინთეზი, რომელიც ინტეგრირდება მასპინძლის დნმ-ში და იწყებს მისი რნმ-ის ტრანსკრიფციას და საკუთარი ცილების სინთეზს.

გენეტიკური კოდი, მისი მახასიათებლები.გენეტიკური კოდი არის rRNA მოლეკულის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა, რომელიც შეიცავს კოდირებულ სიტყვებს თითოეული ამინომჟავისთვის. იგი შედგება დნმ-ის მოლეკულაში ნუკლეოტიდების განლაგების გარკვეულ თანმიმდევრობაში.

დამახასიათებელი. 1) სამმაგი გენეტიკური კოდი – ე.ი. თითოეული a/k დაშიფრულია სამი ნუკლეოტიდით. 2) ა/კ-ის გენეტიკური კოდი არის გადაგვარებული ან ზედმეტი – ა/კ-ის დიდი უმრავლესობა დაშიფრულია რამდენიმე კოდონით. სულ იქმნება 64 ტრიპლეტი, საიდანაც 61 ტრიპლეტი კოდირებს სპეციფიკურ ა/კ-ს, ხოლო სამი ტრიპლეტი - AUG, UAA, UGA - უაზრო კოდონებია, რადგან ისინი არ აკიდირებენ არცერთ 20 ა/კ და ასრულებენ სინთეზის შეწყვეტის ფუნქციას. 3) გენეტიკური კოდი უწყვეტია, არ არის სასვენი ნიშნები, ე.ი. სიგნალები, რომლებიც მიუთითებს ერთი სამეულის დასასრულსა და მეორის დასაწყისზე. კოდი არის წრფივი, ცალმხრივი, უწყვეტი. მაგალითად - ACGUTSGACC. 4) სინთეზის აქტივაციის კოდონი არის AUG ტრიპლეტი. 5) გენეტიკური კოდი უნივერსალურია.

22. მაუწყებლობა –ცილის ბიოსინთეზი. თარგმანის ეტაპები: 1) ინიციაცია. 2) დრეკადობა. 3) შეწყვეტა. ინიცირება– ხდება კონდიცირების გააქტიურება.

ინიციატორი aatRNA ურთიერთქმედებს მომავალი პროტეინის 1 ა/კ-თან მხოლოდ კარბოქსილის ჯგუფთან, ხოლო 1 ა/კ შეუძლია მხოლოდ NH 2 ჯგუფს სინთეზისთვის, ე.ი. ცილის სინთეზი იწყება N-ბოლოდან.

საინიციაციო კომპლექსის შეკრება პატარა ნაწილაკზე. ფაქტორები: 30S mRNA fomilmethionyl tRNA IF 123 Mg 2+ GTP – ენერგიის წყარო

დაწყების ფაქტორებით დატვირთული მცირე ქვედანაყოფი mRNA-ზე პოულობს საწყისი კოდონს AUG ან GUG და მის გასწვრივ დგინდება წაკითხვის ჩარჩო, ე.ი. დაწყების კოდონი მოთავსებულია P ადგილზე. Formmethionyl tRNA უახლოვდება მას, რასაც თან ახლავს IF 3 ფაქტორის გამოთავისუფლება, შემდეგ დიდი ქვედანაყოფი მიმაგრებულია და IF 1 და IF2 გამოიყოფა, ხდება 1GTP ჰიდროლიზი და წარმოიქმნება რიბოსომა. დრეკადობა- რიბოსომის სამუშაო ციკლი. მოიცავს სამ საფეხურს: 1) aatRNA-ს A-ადგილთან დაკავშირება, რადგან P-ადგილი დაკავებულია - საჭიროა დრეკადობის ფაქტორები EF-TU, EF-TS და GTP. 2) ტრანსპეპტიდაცია E-ადგილი გადააქვს ამინომჟავას და იქმნება პეპტიდური ბმა. დრეკადობის ფაქტორები პროკარიოტებში: EF-TU, EF-TS, EF-G. 3 ) ტრანსლოკაცია- პირველი, P- ადგილის EF-G დეაცილირებული tRNA ტოვებს რიბოსომას, მოძრაობს 1 ტრიპლეტით 3' ბოლოსკენ; პეპტიდის მოძრაობა A-დან P-ადგილამდე - გამოიყენება GTP და დრეკადობის ფაქტორი - EF-G ტრანსლოკაზა, A - ადგილი ისევ თავისუფალია და პროცესი მეორდება. შეწყვეტა– ტერმინალური კოდონების ამოცნობა UAA, UGA, UAG გამათავისუფლებელი ფაქტორების დახმარებით RF 1 2 3. როდესაც ტერმინალური კოდონი შედის A-ადგილში, tRNA არ არის მიმაგრებული, მაგრამ ერთვის ერთ-ერთი ტერმინალური ფაქტორი, რომელიც ბლოკავს გახანგრძლივებას. , რომელსაც თან ახლავს პეპტიდილ ტრანსფერაზას განყოფილების ესტერაზას აქტივობის გააქტიურება E. პეპტიდსა და თრნმ-ს შორის ესტერული ბმების ჰიდროლიზი ხდება, რიბოსომა ტოვებს პეპტიდს, tRNA და იშლება ქვეერთეულებად, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია.

სტრუქტურის ფორმირება ერთდროულად ხდება ჩაპერონის ცილების - სითბოს შოკის ცილების დახმარებით. ერთი პეპტიდური ბმის სინთეზისთვის საჭიროა 1ATP tRNA-ს ამინოაცილირებისთვის (ამინომჟავის დამატება), 1GTP aatRNA-ს A-ადგილთან დასაკავშირებლად და 1GTP ტრანსლოკაციისთვის. დაახლოებით 4 მაღალენერგეტიკული ბმის ენერგიის მოხმარება ერთი პეპტიდური ბმის სინთეზისთვის.

23. ლაქტოზას ოპერონი.რეპლიკაცია რეგულირდება დნმ ცილის და გუანოზინ ტეტრაფოსფატის კონცენტრაციით. გენის ექსპრესიის ძირითადი რეგულირება ხორციელდება ტრანსკრიფციის დონეზე (დამოკიდებულია უჯრედის განვითარების სტადიაზე, ყველა ფაქტორზე, ჰორმონების და სხვა მარეგულირებელი კომპონენტების მოქმედებაზე). სხვადასხვა ქსოვილის უჯრედებში გენების მხოლოდ 5% არის გამოხატული, 97% ჩუმია - უსარგებლო დნმ - ტრანსკრიფციის რეგულატორები არის ქრონომერები და რიგი მარეგულირებელი თანმიმდევრობა. თუ მარეგულირებელი ცილის დნმ-ზე მიმაგრება იწვევს ტრანსკრიფციას, მაშინ ეს არის დადებითი (+) რეგულირება, თუ ტრანსკრიპციის ჩახშობა არის უარყოფითი (-) რეგულირება. დადებითი რეგულაცია– გენი გამორთულია, მარეგულირებელი ცილის მიმაგრება იწვევს სინთეზის დაწყებას და საბოლოოდ გენი ირთვება. რომ. მარეგულირებელი ცილა შეიძლება იყოს ინდუქტორი ან აქტივატორი . უარყოფითი რეგულაცია- გენი ჩართულია, ხდება რნმ-ის სინთეზი, თუ ცილის მარეგულირებელი ფაქტორი (ცილის სინთეზის ინჰიბიტორი ან რეპრესორი) არის მიმაგრებული, გენი გამორთულია. ბევრი ჰორმონი და სხვა ფაქტორი გავლენას ახდენს მარეგულირებელი ცილის შეკავშირებაზე. E. Coli ლაქტოზას ოპერონი- უარყოფითი რეგულაცია. მისი მუშაობის ძირითადი ელემენტები: დნმ-ის მოლეკულაში - მარეგულირებელი რეგიონი, პრომოტორი, პროოპერონი და სამი სტრუქტურული გენი: ჩამორჩენა 1, ჩამორჩენა 2, ჩამორჩენა 3 და ტერმინატორი. ჩამორჩენა 1 – ახორციელებს ფერმენტ ლაქტაზას ან ბეტა-გალაქტოზიდაზას სინთეზს. Lag 2 არის პერმიაზის ფერმენტი, რომელიც მონაწილეობს ლაქტოზის ტრანსპორტირებაში მემბრანის გასწვრივ. Lag 3 არის ტრანსაცილაზას ფერმენტი. რეგულატორი - mRNA-ს სინთეზი რიბოსომაზე, იწვევს რეპრესორული ცილის წარმოქმნას, ის ემაგრება ოპერატორს (რადგან მას აქვს აფინურობა), ზის მასზე და პრომოტორისა და ოპერონის რეგიონები გადახურულია - რნმ პოლიმერაზა ვერ აკავშირებს პრომოტორს და ტრანსკრიფცია გამორთულია. გლუკოზა და გალაქტოზა უზრუნველყოფს მსგავსებას რეპრესორსა და ოპერატორს შორის. თუ მსგავსება არ არის, ლაქტოზა ურთიერთქმედებს რეპრესორთან, ცვლის მის ტრანსფორმაციას და ის არ ზის ოპერონზე, რადგან კარგავს მასთან მსგავსებას. რნმ პოლიმერაზა ეშვება პრომოტორზე და იწყება მესინჯერი რნმ-ის ტრანსკრიფცია. ლაქტოზა არის ინდუქტორი, პროცესი კი ინდუქციაა - ნეგატიური რეგულაციის ფორმა, ე.წ. იმიტომ, რომ ტრანსკრიფცია ჩერდება რეპრესორის მიმაგრების გამო და მისი გაყოფა იწვევს სინთეზის დაწყებას. პოზიტიური რეგულაცია – TATA ფაქტორი- აქვს მსგავსება TATA ყუთის განყოფილებასთან. TATA ფაქტორი ჯდება TATA ყუთზე - სიგნალი რნმ პოლიმერაზასთვის, რომ ამოიცნოს მისი პრომოტორი, ზის მასზე და იწყებს ახლომდებარე გენების ტრანსკრიფციას. პროკარიოტებში ნეგატიური რეგულაცია ჭარბობს, ევკარიოტებისთვის ეს არ არის სასარგებლო. გამაძლიერებელი რეგიონები (ტრანსკრიპციის გამაძლიერებლები) + მარეგულირებელი ცილა იწვევს ტრანსკრიფციის გაზრდას. სენსორები + რეგულატორი ცილა à თიშავს ტრანსკრიფციას და ცვლის ქრომოსომების სტრუქტურას.