다른 접합 사건들
재조합 유전자 접합 기술
유전자 접합의 응용
자원
유전자는 단백질을 코딩하는 유전자 서열이다. 유전자 접합은 특정 유전자 또는 유전자 서열이 다른 유기체의 게놈에 삽입되는 유전 공학의 한 형태입니다. 유전자 접합은 또한 단백질로 번역되기 위하여 그것을 준비하기 위하여 특히 데옥시리보 핵산의 가공 도중 단계를 참조할 수 있습니다.
유전자 접합은 또한 다양한 유전자 서열 또는 유전자를 세포의 유전자에 통합하는 것을 목표로 하는 분자 생물학 기술에도 적용될 수 있다. 개별 유전자는 특정 단백질을 암호화하고 인간 게놈 프로젝트의 결과에 따라 인체의 각 세포에는 약 30,000 개의 유전자가 있다고 추정됩니다. 다른 조직에 있는 세포질 기능에는 다양한 목적이 있기 때문에,유전자는 조직 특정한 방법에 있는 유전자 발현의 적합한 수준을 유지하는 복잡한 공동으로 행한 노력을 겪습니다. 예를 들어,근육 세포는 기능하기 위해 특정 단백질을 필요로하며,이러한 단백질은 뇌 세포의 단백질과 현저하게 다릅니다. 유전 정보가,대개를 위해,두 세포 유형 전부에서 동일하더라도,다른 기능적인 목적은 다른 세포질 필요 귀착되고 그러므로 다른 단백질은 다른 조직 모형에서 생성합니다.
유전자는 적절한 신호 없이 발현되지 않는다. 많은 유전자가 비활성 상태로 남아있을 수 있습니다. 유전자 발현의 적절한 자극으로 세포는 다양한 단백질을 생산할 수 있습니다. 유전자는 먼저 세포의 다른 분자가 인식하고 적절한 단백질로 변환 할 수있는 형태로 처리되어야합니다. 리보 핵산(리보 핵산)으로 변환 할 수 있습니다. 접합,캡핑 및 폴리 아데 닐 레이팅. 이러한 각 단계는 새로 생성 된 아르 자형 유전자 성적서라고 불리는 아르 자형 유전자 성적서를 준비하는 데 관여하여 분해되지 않고 핵을 빠져 나갈 수 있습니다. 유전자 발현의 점에서,유전자 접합은 유전자를 통하여 특정 위치에 유전자 접합이 이 문맥에서 일어나는 단계입니다. 접합되는 유전자의 영역은 또한 인트론으로 알려진 시퀀스를 개입하는 비 코딩 영역을 나타냅니다. 처리 된 유전자에 남아있는 유전자는 코딩 영역이라고 불리우며 유전자의 각 코딩 영역은 엑손으로 알려져 있습니다. 따라서,인트론은 엑손과 유전자 스 플라이 싱 사이에 개입하는 서열은 인트론의 절제와 엑손의 결합을 수반한다. 따라서,최종 서열은 원래의 코딩 유전자 또는 유전자 서열보다 짧을 것이다.
접합이 유전자가 어떻게 발현되는지에 대한 역할을 이해하기 위해서는 유전자가 어떻게 기능적 형태로 변하는지를 이해하는 것이 중요하다. 이 경우 전구체(또는 전구체)는 전구체(또는 전구체)라고 불립니다. Pre-RNAs 는 다음 추가 수정을 다른 RNAs 라 transfer RNA(tRNA),ribosomal RNA(rRNA),또는 메신저 RNA(mRNA). 그러나,다른 단백질들은 단백질로 변환되는 것을 돕는 데 중요합니다. 이 분자를 생성 할 수 있습니다.
접합은 일반적으로 각 유전자에 대해 미리 결정된 방식으로 진행된다. 서로 다른 시간 간격으로 성적 증명서 형성을 중단 한 실험은 접합이 일부 인트론으로 시작하고 다른 선택적으로 진행 주요 경로를 따를 것을 보여,반드시 인접하지,인트론. 다른 경로를 따를 수 있지만 각 성적 증명서에는 인트론 절제에 대한 자체 기본 서열이 있습니다.
대체 접합
단일 유전자를 처리하여 수많은 유전자 산물 또는 단백질을 생성 할 수 있으며이 과정을 대체 접합이라고합니다. 이 경우,엑손의 다른 조합이 처리 된 아르 자형 유전자에 남아 있습니다. 유전자 내의 다양한 인트론-엑손 부위에서의 대체 유전자 접합은 동일한 사전 분자로부터 여러 단백질을 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 단백질은 여러 도메인으로 구성됩니다. 다른 엑손은 다른 도메인에 대해 코딩 할 수 있습니다. 선택적인 접합은 쓸모 없는 엑손 뿐 아니라 인트론을 제거할 수 있습니다. 대체 접합에서 생산 될 수 있는 단백질의 조합 구조 또는 기능에 관련 된 하지만 동일 하지 않습니다. 단일 유전자를 사용하여 여러 단백질을 생성함으로써 세포를보다 효율적으로 활용할 수 있습니다.
대체 접합은 조직 특이 적일 수 있으므로 서로 다른 단백질이 두 개 이상의 서로 다른 세포 유형에 의해 동일한 원래 유전자로부터 만들어집니다. 또는 하나의 세포 유형이 동일한 유전자를 사용하여 여러 구성을 만들 수 있습니다. 예를 들어,면역 세포의 한 유형은 수많은 항원에 대한 항체를 제조합니다. 항원은 이물질로,면역 반응을 유발하고 항체가 결합하여 항원을 분해 및 제거 할 수 있습니다. 무한한 수의 항체가 생성 될 수 있지만 모든 항체는 5 가지 기본 하위 유형 중 하나에 속합니다. 교체 접합은 동일한 유전자에서 이 5 개의 항체 모형을 창조하기 위하여 이용됩니다.
항체는 다수의 면역글로-불린 분자로 구성된다. 이 분자는 차례로 여러 도메인을 가지고 있습니다. 중쇄 상수 영역이라고 불리는 특정 도메인은 5 가지 항체 아형을 구별합니다. 항체의 다른 모형은 몸에 있는 각종 기능을 봉사하고 명백한 몸 조직에서 행동합니다. 예를 들어,이가스는 위장 점막으로 분비되고,이가스는 태반을 통과합니다. 이 중쇄 영역을 코딩하는 유전자는 개별 아형의 생산을 지시하는 엑손을 포함하고,유전자는 교대로 접합되어 최종 성적 증명서를 산출하며,그 중 하나를 만들 수 있습니다.
대부분의 유전자는 하나의 성적 증명서만을 산출하지만,여러 성적 증명서를 산출하는 유전자는 수많은 세포 및 발달 역할을 갖는다. 대체 접합은 초파리 멜라노 가스 터 파리에서 성 결정을 제어합니다. 그리고 많은 단백질이 다양한 세포에서 동일한 유전자로부터 차등 적으로 발현됩니다. 다른 근육 세포는 대체 접합을 사용하여 세포 특이 적 미오신 단백질을 만듭니다. 그리고 다양한 발달 단계의 배아 세포는 여러 형태의 단백질 인 레티노 산을 생성합니다. 일부 성적 증명서는 5’끝의 관련 성적 증명서와 다르며 다른 성적 증명서는 3’끝에 다를 수 있습니다.
스플라이세오솜
세포핵에서 실제로 스플라이세오솜을 스플라이세오솜이라고 한다. 스플라이세오좀은 추가적인 작은 단백질에 의해 결합된 작은 서열로 만들어진다. 이 스플 리세 오솜 복합체는 인트론-엑손 경계에서 특정 뉴클레오티드 서열을 인식합니다. 일반적으로 5’에서 3’방향으로 읽혀집니다. 이 지정은 포스 포-디 에스테르 결합을 기반으로 만들어지며,이는 유전자와 유전자좌 가닥의 중추를 구성합니다. 인트론은 먼저 5’끝에서 절단 한 다음 3’끝에서 절단됩니다. 두 개의 인접한 엑손은 인트론없이 함께 결합됩니다. 스플라이세오좀은 효소 복합체로,인트론을 제거하기 위해 프리-아르자니나를 따라 각 단계를 수행한다.
스플라이세오좀을 구성하는 작은 핵분열체는 핵분열체,핵분열체 또는 핵분열체가 아니다. 핵은 핵에 매우 낮은 농도로 존재합니다. 작은 핵 리보-핵 단백질 입자를 구성하기 위해 단백질과 결합합니다. 이 두 가지 유형의 결합은 다음과 같습니다. 이 2 차 구조는 인트론 및 인트론-엑손 경계에서 몇 가지 핵심 영역을 인식합니다. 본질적으로,촉매 접합은 촉매 접합 역할을 합니다. 개별 구성 요소가 없으면 접합을 억제 할 수 있습니다. 유전자 발현을 조절할 수 있는 많은 복합체 중 하나일 뿐이다.
일부 인트론에는 자동(자체)접합 기능이 있습니다. 이러한 인트론을 그룹 2 인트론이라고합니다. 그룹 2 인트론은 핵에서 분리되고 미토콘드리아에게 불린 세포 내의 작은 격실에서 있는 게놈에서 오는 몇몇 미토콘드리아 유전자에서 있습니다. 미토크론드리아는 세포 에너지 요구량을 위한 에너지를 제공하는 기능을 합니다. 모든 염색체 유전자가 핵에 있지만,몇 가지 유전자는 세포 미토콘드리아에 있습니다. 2 군 인트론은 핵 인트론과 비슷한 방식으로 내부 인트론 영역을 사용하여 2 차 구조를 형성합니다. 그러나 이러한 미토콘드리아 인트론은 엑손-엑손이 스스로 재결합하는 것을 지시합니다.
접합 아웃 인트론
다양한 접합 신호 서열은 보편적이며 접합 된 모든 인트론 사이트 내에서 발견되는 반면 일부 신호 서열은 개별 유전자에 고유합니다. 뉴클레오티드라는 염기로 구성되어 있습니다. 아데닌(에이),구아닌(지),티민(티),및 시토신(기음). 서열은 인트론의”왼쪽”(5′)과”오른쪽”(3′)경계를 정의하며,인트론 규칙에 부합하는 것으로 설명된다. 이 4 개의 위치 어떤에 있는 돌연변이는 정상적인 접합 기계장치에 의해 제거될 수 없는 인트론을 일으킵니다. 인트론 안에 종의 유전자에 있는 약간 가변성이 있는 다른 높게 보전된 순서에는 입니다;(분지 위치에게 불리는)이 지구는 5 에 연결하는 지역’절단되고 그 후에 고리 모양을 형성하기 위하여 주변에 컬하는 때 인트론의 끝입니다. 이 고리 루프입니다 인트론 그것은 성숙에서 제거 될 때 형성됩니다.
다른 접합 사건
접합은 또한 미르나 이외의 분자를 포함할 수 있다. 합성되는 단백질을 따라 아미노산을 정렬하는 중요한 역할을 하는 트르나스는 접합 과정을 거칠 수 있습니다. 항체-항원(이물질 또는 입자)의 존재에 반응하여 면역계에 의해 생성 된 분자. 그것은 다른 면역 세포에 의한 파괴를 위해 신체의 외국 미생물을 표시합니다.
항원-분자,일반적으로 단백질,몸은 외국으로 식별하고는 면역 반응을 지시하는쪽으로.
상한-성숙한 성적 증명서의 5’끝에 대한 수정.
세포질-핵의 원형질 인 핵질과 구별되는 핵 외부에 위치한 살아있는 세포의 모든 원형질.
데옥시리보 핵산-세포의 유전 물질.
엑손-단백질을 코드화하거나 트르나나 또는 미르나나를 형성하는 데 사용되는 유전자 영역.
유전자—염색체에 위치한 유전자의 일부로 표현되는 이산 상속 단위. 이 유전자는 특정 종류의 단백질 또는 분자 분자를 생산하기위한 코드이므로 특정 유전 특성에 대한 코드입니다.
게놈-유기체가 운반하는 완전한 유전자 세트.
인트론—비코딩 서열은 유전자 처리 중에 접합된다.
미토콘드리아-핵으로부터 분리된 세포내 소기관은 자체 게놈을 가지고 있으며 다양한 조직에 에너지를 생산하는 데 중요하다.
폴리아데닐화—성숙한 미르나 사본의 3’말단에 대한 변형.
유전자 또는 유전자 서열을 삽입할 수 있도록 특정 효소를 사용하여 절단되는 재조합 유전자.
스플라이섬-서열에서 인트론을 제거하여 아르자니나를 처리하는 세포내 기계.
다른 모든 분자처럼. 그러나,트르나스는 다른 트르나스분자와 구별되는 독특한 구조와 기능을 가지고 있는데,그 분자는 인코딩된 뉴클레오티드 서열로부터 실제 단백질 빌딩 블록(아미노산)을 일치시켜 단백질 또는 폴리펩티드를 만드는데 책임이 있다. 이러한 특수화 된 아르 자형 나스는 독특한 형태를 가지고 있기 때문에 인트론 제거 후 엑손에 결합하는 효소는 다른 아르 자형 나노 분자의 인트론에 결합하는 효소와 다릅니다. 인트론이 제거되고 엑손이 결합되는 동안,효소 분자는 미르나 처리에 사용되는 분자와 동일하지 않다. 인트론 제거는 다른 인트론 인트론에 비해 내부 인트론 시퀀스에 덜 의존합니다.유전자 접합이 어떻게 발생하는지를 설명하는 메커니즘을 이해하는 데 있어서 진보는 과학자들이 뉴클레오티드 서열을 절단하고 단련할 수 있는 능력을 이끌어냈다. 결합이 사실상 분리되는 끝의 결합을 의미하기 때문에,유전자 접합은 새로운 유전자 제품을 창조하거나 새로운 유전자 서열을 소개하기 위하여 거의 어떤 뉴클레오티드 서열든지의 결합을 나타납니다. 따라서 거의 모든 유전 적 서열이 다른 서열로 접합 될 수 있습니다.
제한 효소라고 불리는 특정 효소는 실험실에서 스플 라이스,연결(또는 결찰)및 염기 서열에 뉴클레오티드를 제거하거나 추가하는 데 사용됩니다. 제한 효소는 재조합 유전자 기술에서 유전 서열을 제거하고 다른 서열로 삽입하는 데 사용됩니다. 이 기술을 통해 일부 생명 공학 및 제약 회사는 의료 및 연구 목적으로 많은 양의 필수 단백질을 제조 할 수있었습니다. 예를 들면,인간 인슐린 단백질은 다량의 단백질을 생성하기 위하여,예를 들면,박테리아의 게놈으로 인슐린 유전자를 삽입해서 중대한 공급에서 할 수 있습니다. 복사 기계처럼,이러한 시퀀스는 자신에 충분한 인슐린을 만들 수없는 당뇨병 환자를위한 인슐린을 많이 생성 할 수 있습니다. 이 환자들은 정제 된 인슐린을 자체 주사하여 질병을 치료할 수 있습니다.
유전자 접합의 응용
유전자 접합 기술을 사용하여 백신이 생산되었습니다. 바이러스의 유전자는 박테리아 균주의 무해한 균주의 게놈에 접합 될 수 있습니다. 박테리아가 바이러스 단백질을 생산하면이 단백질을 수확 할 수 있습니다. 박테리아가 빠르고 쉽게 자라기 때문에 많은 양의이 단백질을 추출,정제 및 백신으로 사용할 수 있습니다. 그것은 면역 반응을 이끌어 낼 주입에 의해 개별으로 소개됩니다. 사람이 자연 노출에 의해 바이러스에 감염되면 초기 접종으로 인해 빠른 면역 반응이 시작될 수 있습니다. 유전자 스파이싱 기술의 또 다른 응용은 비타민 비 생산에 관여하는 유전자와 관련이 있습니다. 이 유전자는 당근 게놈에서 제거되고 쌀의 게놈에 접합되었습니다. 이것은 많은 건강 관련 혜택을 가질 수 있습니다,특히 주요 식품 소스로 쌀에 의존하고 비타민이 풍부한 식품 소스에 액세스 할 수없는 제 3 세계 국가에서.
유전자 접합 기술은,그러므로,연구원은 유기체 게놈의 기존하는 유전 물질에 새로운 유전자를 삽입하는 것을 허용한다 그래야 질병 저항에서 비타민에 전체 특색은,1 개의 유기체에서 베끼고 또 다른 한개를 옮겨질 수 있다.
자료
책
홀,스티븐과 제임스 왓슨. 보이지 않는 국경:인간 유전자를 합성하는 경쟁. 옥스포드:옥스포드 대학 출판부,2002.
켈러,에블린 폭스. 유전자의 세기. 보스턴:하버드 대학 출판부,2002.
램 브레 히트,빌. 새로운 유전자 카페에서의 저녁 식사:유전 공학은 우리가 먹는 음식,우리가 사는 방식,음식의 세계 정치를 어떻게 변화시키고 있는지. 뉴욕:세인트 마틴 언론,2002.
루이스 디커슨