Ekspresja genu

Ekspresja genu (ang. gene expression) – proces, w którym informacja genetyczna zawarta w genie zostaje odczytana i przepisana na jego produkty, które są białkami lub różnymi formami RNA.

Przebieg tego procesu różni się nieco pomiędzy bakteriami i eukariotami. U bakterii geny są zwykle zorganizowane w grupy genów zwane operonami (np. operon laktozowy), które są regulowane jako grupa i przepisywane na zawierający kilka genów mRNA.

U eukariotów regulacja oraz przepisywanie na mRNA odnosi się do pojedynczego genu. Proces ten zachodzi w kilku etapach (Eukariota, w uproszczeniu, dla genu kodującego białko):

• zainicjowanie transkrypcji genu przez czynniki transkrypcyjne
• synteza pre-mRNA przez polimerazę RNA
• obróbka posttranskrypcyjna, dzięki której powstaje dojrzały mRNA
• transport mRNA z jądra komórkowego do cytoplazmy
• rozpoznanie mRNA przez rybosom i translacja białka
• degradacja mRNA
• fałdowanie białka (nabywanie struktury trzeciorzędowej białka)
• modyfikacje posttranslacyjne, np. glikozylacja, fosforylacja
• przemieszczenie białka do właściwej pozycji (np. błony komórkowej, mitochondrium, etc.) (może poprzedzać poprzedni proces)
• funkcjonowanie białka – często najbardziej długotrwały i praktycznie jedyny etap w którym uwidacznia się biologicznie, fenotypowo, informacja genu.
• degradacja białka

Ekspresja RNA jest w etapach podobna do białkowej. Nie występuje translacja. Nie dla każdego rodzaju nieinformatycznego-RNA obejmuje wszystkie etapy. Występuje inicjalizacja, transport, splicing, modyfikacje, samoporządkowanie cząsteczki, funkcjonowanie i degradacja.

Regulacja ekspresji genu to złożony wieloczynnikowy proces. Na każdym z etapów ekspresja genu może być regulowana za pomocą różnych mechanizmów. Ekspresja genu zależy od rodzaju komórki, fazy rozwoju organizmu, metabolicznego/fizjologicznego stanu komórki.

Linki zewnętrzne

• Notatki z wykładu ,,Regulacja działania genów u Eukariota" na Uniwersytecie Warszawskim (wciąż rozbudowywane)