Co to jest gen regulacyjny?

Gen regulacyjny to gen, który określa, czy geny będą eksprymowane, czy nie. Znane również jako geny regulatorowe, niektóre geny regulacyjne dotyczą określonego genu, podczas gdy inne mogą obsługiwać grupę pokrewnych genów. Geny te są wytwarzane przez wszystkie organizmy i stanowią ważną część systemu kontroli i równowagi wykorzystywanych do moderowania ekspresji genetycznej, dzięki czemu organizm działa skutecznie i wydajnie.

W niektórych przypadkach gen regulatorowy działa jako aktywator, uruchamiając gen lub grupę genów, aby mogła wystąpić ekspresja. Gen regulacyjny może reagować na presję środowiska, tak jak gdy aktywator bakterii aktywuje gen oporności na antybiotyk, gdy organizm jest w pobliżu antybiotyków. W złożonych organizmach wielokomórkowych geny regulatorowe biorą udział w procesie różnicowania komórek, określając, w co komórka się rozwinie. Pozwala to organizmom na dużą różnorodność typów komórek, tworząc wszystko, od neuronów po komórki skóry.

Inne geny działają jako represory, wyłączając geny, aby nie mogły się wyrażać. Podobnie jak aktywatory, supresory mogą działać w odpowiedzi na wiele różnych rzeczy, w tym presję na środowisko i potrzeby rozwoju embrionalnego. Geny te mogą zapobiegać transkrypcji RNA, dzięki czemu nie można użyć materiału genetycznego. Ten rodzaj genu regulatorowego może również działać w celu stłumienia szkodliwego genu, utrzymując zdrowy organizm.

Podobnie jak inne geny, geny regulatorowe zawierają informacje wykorzystywane do kodowania białek. Są one transkrybowane do RNA, który jest wykorzystywany przez komórki do budowy białek, których ekspresję mają te geny. Po utworzeniu białko może działać na różne sposoby na materiał genetyczny wewnątrz komórki, w zależności od tego, co ma robić. Na przykład gen regulatorowy może wytwarzać białko, które blokuje się na odcinku DNA, tak że nie można go transkrybować.

Identyfikacja genów regulatorowych odbywa się poprzez badanie genomu, znajdowanie specyficznych genów, patrzenie na białka, które kodują, i badanie działania tych białek. Naukowcy pracujący z organizmami, takimi jak muszki owocowe, mogą np. Wyłączać lub włączać geny, a następnie obserwować wyniki, aby dowiedzieć się więcej o tym, co robią te geny. W organizmach takich jak ludzie, w których manipulacja genetyczna nie jest uważana za etyczną, badacze mogą porównać informacje genetyczne między wieloma ludźmi w celu znalezienia podobieństw i różnic, wykorzystując te informacje do zawężenia funkcji określonych genów.