Генетический эксперимент молчания

I. СОДЕРЖАНИЕГенетический эксперимент молчанияОпределения и основные понятия

Генетическое молчание означает, что экспрессия определенных генов в организме подавляется или полностью выключается,Не зависит от изменения самой генетической последовательности.Это достигается с помощью эпигенетического или РНК - уровня регулирования. Его основные характеристики включают:

1. Неразрушающий характер:: Генная структура остается целостной, а внешние механизмы блокируют процесс ее экспрессии.

2. 可逆性Состояние тишины может быть снято с помощью сигнала окружающей среды или клетки.

3. СлоистостьА.

• Транскрипция горизонтального молчания (TGS):: ингибирование транскрипции ДНК в РНК.

• После транскрипции горизонтальное молчание (PTGS):: Деградация мРНК до перевода РНК в белки.

ПримерыГены цветочного пигмента, вводимые в генетически модифицированные растения, теряют силу из - за молчания, в результате чего лепестки становятся белыми, а не ожидаемыми темными.

II.Генетический эксперимент молчанияКлассификация молекулярных механизмов

Транскрипционное молчание (Transcriptional Gene Silencing, TGS)

Блокирование транскрипции генов путем изменения структуры хроматина:

1. Метилирование ДНК

• механизм:: Цитопиримидин добавляет метильную группу (- CH33), подавляя связывание факторов транскрипции.

• Регулирующие ферменты:: DNMT (ДНК - метилтрансфераза) каталитическое метилирование.

2. модификация гистона

• Ключевые модификацииМетилирование K9 (H3K9me), H3K27me3 и другие маркеры гистона H3 способствуют образованию изохромосом.

• Эффект:: Высокая концентрация хроматина, блокирующая доступ к РНК - полимеразам.

3. Реконструкция хроматина

• Комплекс:: Реконструктивные комплексы, такие как SWI / SNF, изменяют местоположение ядерных микроорганизмов, физически маскируют гены.

Пост - транскрипционное горизонтальное молчание (Post - Transcriptional Gene Silencing, PTGS)

Использование РНК - помех (RNAI) в качестве основного механизма:

1. Канал RNAI

• Триггеры:: Двухцепочечная РНК (dsRNA) разрезается ферментом Dicer на малые РНК (siRNA / miRNA).

• Эффективный комплекс:: RISC (РНК - индуцированный молчаливый комплекс) связывает малые РНК и нацелен на резку комплементарных мРНК.

2. siRNA против miRNA

   тип	Источник	Режим действия	функция
   сиРНК	Экзогенные вирусы / ГМО	wan Полная комплементарность, разложение мРНК	Противовирусная защита
   миРНК	Код эндогенного генома	Частичная комплементарность, подавление перевода	Регулирование развития

Биологическое значение: RNAI - это древний иммунный механизм, который защищает от вирусов и интрузивных транспозонов.

Биологическое значение и физиологическая функция

(i) Оборонительный механизм

1. Антивирус:: Растения деградируют вирусную РНК с помощью PTGS, например, томатный антитабачный яд.

2. Блокирующий ротор:: Молчаливый скачущий ген, поддерживающий стабильность генома.

(2) Регулирование развития и дифференциации

1. Эмбриональное развитие:: МИРНК замалчивает специфические гены, направляющие судьбу клетки (пример: регуляция временных рядов развития нематод).

2. Деактивация X - хромосомы:: Одна X - хромосома женщины замалчивается и зависит от гетерохроматизации, опосредованной Xist RNA.

(3) Связь заболевания