Expresia genica (exprimarea genei)

→ conform relatiei ADN-ARN-proteine, transferul informatiei genetice de la nivelul genei la nivelul caracterelor corespunzatoare se realizeaza intr-o succesiune de etape biochimice:

→ aceste etape:

transcriptia

translatia

aparitia proteinelor

finisarea caracterelor fenotipice la care participa pe langa proteine si alte molecule

prin acest proces secvential de reactii biochimice are loc exprimarea genei in fenotip;

fiecare molecula informationala ce participa la acest proces indeplineste un anumit rol;

prin semnificatia participarii la transferul informatiei genice, fiecare molecula a fost denumita semantida;

astfel:

▪ ADN-ul este semantida primara

▪ ARN-ul este semantida secundara

▪ proteinele sunt semantida tertiara

→ exista si molecule episemantice care nu exprima in totalitate informatia genetica: lipidele, polizaharidele si alte biomolecule;

Transcriptia

→ reprezinta transferul informatiei genetice din molecula ADN dublu catenara in molecula monocatenara a ARN mesager;

→ transcriptia genei β a hemoglobinei umane:     

▫ la capatul 5' al lantului ARN in crestere se adauga 7-metilguanina in prezenta unor enzime specifice;

▫ acest cap favorizeaza legarea ribozomilor la ARN mesager matur si deci favorizeaza initierea translatiei;

▫ se crede ca 7-metil guanina are rol si in stabilizarea ARNm;

▫ secventa AAUAAAA este semnalul pentru poliadenilare;

▫ poliadenilarea reprezinta adaugarea unei secvente de aroximativ 200 de adenine la capatul 3 as ARN-ului format si are rolul de a-l stabiliza in momentul trecerii din nucleu in citoplasma;

Prelucrarea

→ Promotorul este secventa de 300-400 nucleotide ADN plasate la capatul 5' al genei structurale;

→ promotorul este folosit pentru fixarea startului transcriptiei si determina care dintre catenele ADN va servi ca matrita pentru ARN precursor;

→ promotorul este alcatuit din urmatoarele elemente:

CAT box - care stimuleaza transcriptia;

CCAAT box - implicata intr-o transcriptie eficienta cantitativ;

TATA box - care stabileste startul transcriptiei in vivo;

→ langa gena structurala sau uneori chiar in cadrul ei pot fi incluse secvente de nucleotide care moduleaza activitatea promotorului;

Referat: Anatomia aparatului locomotor - sistemul osos, rolul oaselor in organism Referat: Reflexe mucoase

→ aceste secvente se numesc:

Enhancer - are rolul de a stimula transcriptia;

Silencer - are rolul de a suprima transcriptia;

Comparatie intre transcriptia mitocondriala si cea nucleara

Translatia

→ sau exprimarea genelor ca proteine;

moleculele mature de ARNm poarta informatia genetica de la ADN din nucleu la ribozomii din citoplasma;

→ in citoplasma informatia genetica este decodificata dupa regulile codului genetic in secventa de aminoacizi ai lantului;

→ astfel, codul genetic, utilizat pentru etapa finala de exprimare a genei in fenotip;

→ codul genetic este codul tripletelor de baze azotate din ARNm care poarta informatia genetica necesara sintezei aminoacizilor din catena polipeptidica a proteinei primare;

→ la procariote exista o  relatie directa intre ordinea nucleotidelor din ARNm si ordinea aminoacizilor;

→ la eucariote, numai ARNm matur este coliniar cu proteina;

→ descifrarea codului genetic a insemnat aflarea numarului de baze necesare pentru specificarea unui aminoacid, ce nucleotide formeaza codonul si ordinea nucleotidelor in codon;

→ s-a lucrat in vitro folosindu-se:

sistem celular liber format din ribozom;

ARNt cu aminoacizi activati;

factorii proteici necesari translatiei, folositi de la Escherichia Coli;

si

ARNt sintetizat artificial si utilizat ca matrita;