Gen İfadesinin Düzenlenmesi (regulation of gene expression)

Gen ifadesinin düzenlenmesi (veya gen düzenlemesi), hücreler tarafından spesifik gen ürünlerinin (protein veya RNA) üretimini artırmak veya azaltmak için kullanılan çok çeşitli mekanizmaları içerir.

Gen ifadesine (ekspresyonuna) ilişkin karmaşık programlar, örneğin gelişimsel yolları tetiklemek, çevresel uyaranlara yanıt vermek veya yeni besin kaynaklarına uyum sağlamak için biyolojide yaygın olarak bulunur. Gen ekspresyonunun hemen hemen her adımı, transkripsiyonel başlatmadan RNA işlemeye ve bir proteinin translasyon sonrası modifikasyonuna kadar modüle edilebilir. Genellikle bir gen düzenleyici ağda, bir gen düzenleyici diğerini kontrol eder ve bu böyle devam eder.

Gen düzenlemesi (regülasyonu) virüsler, prokaryotlar ve ökaryotlar için gereklidir; çünkü hücrenin gerektiğinde proteini eksprese etmesine izin vererek bir organizmanın çok yönlülüğünü ve uyarlanabilirliğini arttırır.

Her ne kadar 1951 gibi erken bir tarihte Barbara McClintock, mısır tohumlarının renk oluşumunda, iki genetik lokus olan Aktivatör (Ac) ve Dissociator (Ds) arasındaki etkileşimi göstermiş olsa da, bir gen düzenleme sisteminin ilk keşfi, 1961'de François Jacob ve Jacques Monod tarafından keşfedilen lac operonunun tanımlanması olarak kabul edilir; buna göre, laktoz metabolizmasında yer alan bazı enzimler sadece laktoz varlığında ve glikoz yokluğunda E. coli* tarafından ifade (ekspres) edilir.

(E. coli*: Escherichia coli, sıcakkanlı organizmaların alt bağırsaklarında yaygın olarak bulunan Escherichia cinsine ait gram negatif, fakültatif anaerobik, çubuk şeklinde, koliform bir bakteridir.)

Çok hücreli organizmalarda, gen regülasyonu embriyodaki hücresel farklılaşmayı ve morfogenezi yönlendirir ve aynı genom dizisinden farklı gen ekspresyon profillerine sahip farklı hücre tiplerinin yaratılmasına yol açar. Bu, gen düzenlemesinin nasıl ortaya çıktığını açıklamasa da, evrimsel biyologlar bunu, evrimin moleküler düzeyde nasıl işlediğine dair kısmi bir açıklama olarak dahil ederler ve evrimsel gelişim biyolojisi (‘evo-devo’) biliminin merkezinde yer alır.


(a) Gen ifadesinin bir hormon reseptörü tarafından düzenlenmesi, (b) farklı hücrelerde farklı genler ‘açıktır’ (lumenlearning)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Regulation_of_gene_expression

26 Mayıs 2024

 

GERİ (biyoloji)