Ekspressioon

See artikkel on esitatud liitmiseks artikliga Geenide avaldumine. Lisateavet artikli arutelust

See artikkel vajab toimetamist. (Jaanuar 2010) Palun aita artiklit toimetada. (Kuidas ja millal see märkus eemaldada?)

Geeniekspressioon ehk geeni avaldumine on protsess, mille käigus organismi geenides sisalduv pärilik materjal avaldub RNA või valguna. Geeniekspressioonil on kolm peamist etappi:

1. transkriptsioon ehk geenist mRNA jäljendi loomine;
2. splaissimine ehk mRNAst mittevajalike osade (intronite) väljalõikamine ja allesjäänud osade (eksonite) ühendamine;
3. translatsioon ehk mRNA põhjal ribosoomides valguahela sünteesimine.

Ekspressiooni regulatsioon

Organismi erinevate rakkude DNA on üldjuhul identne. Kuid kui võrrelda omavahel ühe organismi erinevaid rakutüüpe, siis on raske uskuda, et nii erinevad rakud võivad sisaldada täpselt samasuguseid geene. Bioloogid arvasidki algselt, et diferentseerumise käigus kaotab rakk selektiivselt osa oma geenidest. Tänapäeval on selgunud, et rakkude diferentseerumine on üldjuhul hoopis geenide valikulise ekspressiooni tulemus. Hulkrakses organismis esinev rakutüüpide mitmekesisus on põhjustatud sellest, et rakkude samasuguselt DNA-lt sünteesitakse erinevates rakkudes erinevaid RNA ja valkude molekule.

Informatsioon DNA-lt valguni kandub mitme etapina, kõiki neid etappe on võimalik reguleerida. Rakk võib oma aktiivsete valkude tootmist kontrollida järgmistel viisidel:

• kontrollides, kui sageli ja millal transkribeeritakse vastavat geeni – kontroll transkriptsiooni tasemel
• kontrollides, kuidas toimub primaarse transkripti splaising või mõni muu modifikatsioon – kontroll RNA protsessingu tasemel
• kontrollides, milliseid tuumas toodetud mRNA molekule viiakse tsütoplasmasse, kus toimub valkude süntees – kontroll RNA transpordi tasemel
• kontrollides, milliste tsütoplasmas leiduvate mRNA molekulide kaasabil toodetakse ribosoomides valke – kontroll translatsiooni tasemel
• selektiivselt lagundades mõnesid mRNA molekule tsütoplasmas – kontroll mRNA degradatsiooni tasemel
• selektiivselt aktiveerides või inaktiveerides toodetud valke või transportides neid erinevatesse raku osadesse – posttranslatsiooniline kontroll

Geeni ekspressiooni reguleerimine annab rakule kontrolli struktuuri ja funktsiooni üle, see on raku diferentseerumise, morfogeneesi, paindlikkuse ja kohastumise aluseks.

Vaata ka

• Epigeneetika

Kirjandus

• Toivo Maimets. Molekulaarne rakubioloogia, Tartu: Ilmamaa 1999. ISBN 9985-878-65-5