Ген қызметінің реттелуі
Фенотип пен генотиптің арасындағы айырмашылық кез –
келген клеткадағы
полипептидтер, белоктар,
р
РНК және
т
РНК – ның құрылымдарын кодтайтын гендер
қызметінің реттелу механизмдеріне байланысты болады.
Ондай гендерді құрылымдық
(структуралық) гендер деп атайды. Көп клеткалы организмнің генотиптерінің
ұқсастығына қарамастан құрылысы мен қызметі жағынан бір – бірінен өзгеше
болатындығы сол құрылымдық гендердің активтілігінің реттелуімен түсіндіріледі.
Организм тіршілігінің түрлі жағдайларында және дамудың әртүрлі
кезеңдерінде
белоктардың синтезін анықтайтын гендер қызметінің реттелуінің бірнеше типтері бар.
Олар бірнеше деңгейде жүруі мүмкін: гендік, транскрипциялық трансляциялық және
функционалдық. Бұлардың біріншісі қандай болмасын бір белгіні бақылайтын гендердің
санының өзгеруіне байланысты. Екіншісі қанша
и
РНК синтезделуге
тиісті екендігін
анықтайды. Үшіншісі рибосомаларда трансляцияланатын
и
РНК – ның сұрыпталуын
қамтмасыз етеді. Төртіншісі ферменттер активтілігін реттейді.
Сонымен қатар гендер
қызметінің бақылануы полипептидтердің трансляциясы мен
и
РНК – ның
транскрипциясынан соң модификациялану арқылы да жүзеге асуы мүмкін.
Осы аталғандардың ішінде бактериялармен жүргізген зерттеулердің нәтижесінде
көбірек мәліметтер жинақталған транскрипциялық деңгейді қарастыруға болады.
Про және эукариоттардың клеткаларында болатын
реттеуші механизмдер
мыналарды қамтамасыз ете алады.: 1) сыртқы орта жағдайының өзгеруіне жауап ретінде
ген экспрессиясының болу немесе болмау мүмкіндігін; 2)көптеген гендер
экспрессиясының бағдарлы қызметін.
Е.Coli бактериясында көміртегі мен азоттың бірден – бір көзі ретінде қантты
заттарды пайдалануды қамтамасыз ететін ферменттер қоректік ортада тек индуктор, яғни
субстраттың пайда болуына жауап ретінде синтезделеді. Ортада субстрат пайда болғанға
дейін, оның гидролизін жүзеге асыратын ферменттің синтезіне
жауапты ген активті
болмайды немесе репрессияланады. Ал индуктордың әсерінен ген деперрессияланады,
яғни іске қосылады (индукцияланады ).
Ген қызметінің тоқырауы (репрессия) сыртқы орта факторларына да байланысты
болады. Мысалы, Е.Coli де амин қышқылдары синтезіне
қатысатын ферменттерді
анықтайтын гендердің көпшілігі өсу ортасында тиісті амин қышқылдары болмаған
жағдайда ғана қызмет атқара алады.
Ал бактериялар ол амин қышқылдары жеткілікті ортада өсірілсе,
оларды анықтайтын
гендердің қызметі тоқтайды. Бұл мысалдан гендердің екі тобының және соларға сәйкес
ферменттердің болатындығын көреміз.
Олардың бірі қалыпты жағдайда репрессияланады, ал
депрессиясы тек
индуктордың әсерінен қалады. Ал екінші тобы бұл кезде депрессия жағдайында болады
және олар өз өнімдері арқылы ғана репрессияланады. Бұл айырмашылықтарына
қарамастан гендердің екі тобының да реттелу механизмдері ұқсас болып келеді, яғни
олардың қызметі транскрипция деңгейінде жүреді.
Достарыңызбен бөлісу: