これらの因子が遺伝子発現に有する役割
転写因子の理解
私たちの体が異なる種類の細胞を持つためには、私たちの遺伝子の発現を制御するためのメカニズムが必要です。 いくつかの細胞では、特定の遺伝子は消され、他の細胞ではそれらは転写 されてタンパク質に翻訳される。
転写因子は、細胞が遺伝子発現を制御するために使用する最も一般的なツールの1つです。
簡単な定義
転写因子(TF)は、遺伝子発現の調節に関与する分子である。 それらは通常タンパク質であるが、短い非コーディングRNAから構成することもできる。 TFは、通常、群または複合体で働き、複数の相互作用を形成し、転写率に対する制御の程度を変えることができる。
遺伝子をオフ/オンにする
人々(および他の真核生物)では、遺伝子は通常デフォルトの「 オフ 」状態にあるため、TFは主に遺伝子発現を「 オン 」 にする働きをします。 細菌では、その逆がしばしば真実であり、TFがそれを「 オフ 」にするまで、遺伝子は「 構成的に 」表現される。 TFは、染色体上の遺伝子の前後(上流および下流)の特定のヌクレオチド配列(モチーフ)を認識することによって機能する。
遺伝子と真核生物
真核生物は、多くの場合、遺伝子の上流のプロモーター領域、または遺伝子の上流または下流のエンハンサー領域を、様々なタイプのTFによって認識されるある特定のモチーフと有する。
TFは結合し、他のTFを引き付け、最終的にRNAポリメラーゼによる結合を促進し、転写プロセスを開始する複合体を形成する。
なぜ転写因子が重要であるか
転写因子は、我々の細胞が異なる遺伝子の組み合わせを発現する手段の一つに過ぎず、私たちの体を構成する様々な種類の細胞、組織、器官に分化することができます。
しかし、この制御機構は非常に重要であり、特にヒトゲノムプロジェクトの発見に照らして、当初考えられていたよりもゲノムまたは染色体上の遺伝子が実際に少なくなっています。
これが意味することは、異なる細胞が、完全に異なる遺伝子セットの差次的発現から生じなかったが、同じ遺伝子グループの選択的発現のレベルが異なる可能性がより高いことである。
カスケード効果
TFはまた、「 カスケード(cascade) 」効果を生成することによって遺伝子発現を制御することができ、少量の1つのタンパク質の存在が、より大きな量の1秒の産生を誘発し、3倍のより大きな量の産生を誘発する。 非常に少量の初期物質または刺激によって有意な影響が誘導されるメカニズムは、 スマートポリマー研究における今日のバイオテクノロジーの進歩の基本モデルです。
遺伝子発現と寿命
成体組織から幹細胞を得る方法の基礎は、細胞分化プロセスを逆行させるためにTFを操作することです。 他の生物のヒトゲノムやゲノミクスを研究して得た知識とともに、遺伝子発現を制御する能力は、細胞の老化過程を調節する遺伝子を制御すれば、私たちの生活を延ばすことができるという理論につながっています。