הומאוסטזיס ברמה מולקולריתמפת האתרעל האתרעקרונותספריהאאוקריוטיםפרוקריוטים?מוכנים  
*

אאוקריוטים

רקע תיאורטי

בקרת ביטוי ופעילות גנים בתאים אאוקריוטים

פרק ראשון

שמירה על הומאוסטזיס - מדוע הדבר חשוב ?
הבה נתבונן בתא אחד הנמצא אי שם בגופך: הוא פעיל כל העת, מרכיב מולקולות, מסלק פסולת, גדל, מכפיל את החומר התורשתי שלו ועובר חלוקה.
כדי לקיים את כל הפעילות הנמרצת הזאת הוא זקוק לאספקה שוטפת של חומרים ושל מקורות אנרגיה.
תאים משתמשים באנרגיה כדי לבנות, לאגור, לפרק ולהרחיק פסולת. פעילויות אלה קרויות חילוף חומרים תאי (מטאבוליזם) והן הבסיס לכל פעולות החיים (כמו גדילה, רבייה והתפתחות) של כל היצורים החיים. פעילויות אלה מתבצעות על ידי חלבונים; פעילות חלבונים תלויה במבנה המרחבי (קיפול החלבון במרחב), והמבנה המרחבי משתנה בהשפעת תנאי הסביבה. שינוי המבנה המרחבי של חלבון משפיע על פעילותו, ואחר כך ישפיע הדבר על הפעילות הסדירה של התא.
תנאי הסביבה משתנים ללא הרף; הטמפרטורה עשויה להשתנות, מקור האנרגיה המסופקת לתא עשוי להשתנות וכך גם עוד גורמים רבים. תנאי הסביבה החיצוניים המשתנים מביאים לידי תגובות פנימיות בתא, והן המאפשרות את המשך פעילות החיים הסדירה של התא - אותה פעילות התלויה בחלבונים.

הומאוסטזיס ובקרת ביטוי גנים - מה הקשר ביניהם?
בדיוק ברגעים אלה, בעודכם מעיינים בשורות שלפניכם, מתחולל בגופכם "סרט פעולה" אמיתי. בעוד אתם ממקדים את מבטכם בשורות אלה, האור הנופל על רשתית העין גורם לשינוי המביא ליצירת דחף עצבי בתאי עצב הראייה. הדחף מועבר למוח, והמוח מעבד את המידע עבורכם.
בקריאת שורות ספורות אלה, התרחשו פעילויות רבות בתאים על ידי "שחקנים" שונים: קולטנים, נשאים, משאבות, תעלות, אנזימים ועוד רבים וטובים אחרים. שחקנים אלה הם החלבונים בתא.
בכל תא בכל נקודת זמן לאורך חייו מתבטאים חלק מכלל החלבונים שאותם התא יכול לייצר. ביטוי חחלבוני בתא מאפשר את המשך תיפקוד ושרידות התא.

חזרה למבוא לביטוי גנים


פרק שני

מהיכן הגיעו החלבונים?
החלבונים הם תוצרי ביטוי גנים. גן הוא אזור בדנ"א המתועתק לרנ"א והמתורגם לחלבון.
'ביטוי גן' פירושו: הגן עובר תהליך של תיעתוק ותרגום לחלבון. יש גם גנים המתועתקים לרנ"א ואינם מתורגמים לחלבון; לדוגמה, גנים המקודדים לרנ"א ריבוזומלי. לגנים יש אזורי בקרה השולטים על התבטאות הגן.
חלק מהגנים מתבטאים בכל התאים ברציפות ונקראים גנים של תחזוקה שוטפת (Housekeeping gene), כגון תוצרי גנים האחראים לתהליך נשימה תאית. אחרים יתבטאו לפרקי זמן מסוימים על פי צורכי התא או יעברו השתקה (בתהליכי התמיינות) ולא יתבטאו בתא לעולם.
גורמים רבים משתנים בסביבה החיצונית והפנימית של התא ומאיימים על יציבותו; הם גם קובעים אילו גנים יבוטאו באיזו רמה ומתי. תגובות התא לשינויים בתנאים מאפשרות את שרידות התא בתנאים משתנים ומוגדרות כתגובות הומאוסטטיות.
במהותן, תגובות התא הן תגובות מולקולריות המסתכמות בתהליכים ביוכימיים ברמות שונות: מרמת ביטוי גנים ועד רמת פעילות ביוכימית של חלבונים.
פעילות של תהליכים הומאוסטטיים מתרחשת כל רגע ורגע ללא הרף, והיא למעשה אחד מהמאפיינים החשובים של החיים.

מבט-על: על בקרת ביטוי גנים באאוקריוטים
חיי אדם מתחילים במפגש בין תא מין נקבי לבין תא מין זכרי, המתלכדים לתא אחד הנקרא זיגוטה.
הזיגוטה עוברת חלוקות תאים עוקבות ואז נוצר העובר הראשוני (8 תאים - כדורון). ההרכב הגנטי בכל תאי העובר הראשוני זהה. התאים ממשיכים להתחלק; הם מנותבים למסלולי התמיינות שונים ומתפתחים להיות תאים בעלי מבנה ותפקוד שונים.
בשלבים שונים של תהליך ההתמיינות התא עובר ממצב של כל-יכולֶת (Pluripotent) עד למצב של התמיינות סופית לתאים מומחים (specialized cells).

שלבים בהתמיינות תאים
תרשים התמיינות תאים

במהלך ההתמיינות יש גנים המתבטאים בקביעות במשך כל חיי התא; גנים אחרים מתבטאים בפרקי זמן מוגבלים ויש גנים שלא יתבטאו כלל בתא הממוין.
בתאים יש מנגנונים המאפשרים לבטא גנים מסוימים בעוצמה משתנה או לשתק גנים אחרים.
מנגנוני הבקרה קובעים אילו גנים יבוטאו ובאיזו רמה ואילו ישותקו.

חזרה למבוא לביטוי גנים


פרק שלישי

רמות בקרה:
בקרת ביטוי גנים באאוקריוטים
הפיקוח על ביטוי הגנים נעשה ברמות בקרה שונות:
1. רמת הדנ"א
2. רמת התיעתוק
3. רמת הרנ"א
4.רמת התרגום
5.רמת החלבון

1. רמת הדנ"א:
הדנ"א בתא מכיל את כל המידע הדרוש לייצור רנ"א וחלבונים שונים, אולם רק חלק מהמידע בא לידי ביטוי בזמנים שונים ובתא מסוים.
הבקרה ברמת הדנ"א בתא אחראית על יכולת השליפה של המידע בזמן ובעוצמה הדרושה.
בקרה זו פועלת באמצעות המנגנונים הבאים:
  • שינויים באריזת הדנ"א בתא
    דנ"א בתא האאוקריוטי מרוכז ברובו בגרעין התא. הדנ"א ארוז בגרעין בצורת כרומטין (הכולל דנ"א ואת החלבונים הנלווים אליו, היסטונים). אריזת הדנ"א בגרעין משתנה בזמן חלוקת התא. המבנה הפיזי של הדנ"א הדחוס בצורת כרומטין עשוי להשפיע על בקרת ביטוי הגנים. ההשפעה עשויה להתבטא בהפרעה לגישתם של גורמי תיעתוק ושל האנזים המתעתק רנ"א פולימראז לדנ"א והדבר משפיע על זמינות הדנ"א לתהליך התיעתוק.
    גורמי תיעתוק הנקשרים לרצפים ייחודיים בדנ"א עשויים להביא לידי פתיחת אריזת הכרומטין הצפופה ולאפשר האצת התיעתוק על ידי האנזים רנ"א פולמראז.
    לעתים תתחולל השתקת כרומוזום שלם. אחד מכרומוזומי המין X בנקבות יונקים עובר באופן קבוע תהליך של דחיסה במבנה והדחיסה גורמת להשתקה. ההשתקה מתרחשת בראשית ההתפתחות העוברית.
    מקור כרומוזום X שעובר השתקה עשוי להיות מהאם או מהאב, באופן אקראי; הוא מושתק בתא מסוים ולא יתבטא בתא ובכל תאי הבת שלו.


  • שינויים כימיים בדנ"א
    אזורים מסוימים בדנ"א עוברים מתילציה, כלומר קישור קבוצות מתיליות (CH3-) לנוקלאוטיד ציטוזין . ככל שהמתילציה רבה יותר באתר מסוים, קצב תיעתוק הדנ"א יורד.


  • ארגון מחדש של מולקולת הדנ"א
    לפני התיעתוק של גנים מסוימים, רצפים מסוימים נחתכים ומתחברים זה לזה ויוצרים צירוף חדש. לדוגמה, בתהליך יצירת הנוגדנים הייחודיים בתאי B במערכת החיסון עובר הדנ"א תהליך של ארגון מחדש המאפשר קידוד לשם יצירת נוגדן ייחודי. ארגון מחדש של הדנ"א.


  • הכפלת מקטעים של דנ"א (gene amplification)
    כאשר תא נזקק לכמות אדירה של חלבון מסוים, ייתכן תהליך של הכפלת מקטע דנ"א רצוי הכולל את הגן, ובכך מתאפשרים הגברה של תהליך התיעתוק וייצור החלבון בכמות רבה יותר.
חזרה למבוא לביטוי גנים


פרק רביעי

2. רמת תיעתוק
חלק קטן מאוד מכלל הדנ"א (כ- 1%) המצוי בגרעין התא עשוי להיות מעורב בתהליכי תיעתוק ותרגום.
קיימים רצפי בקרה על הדנ"א. רצפים אלה שולטים בהתבטאותו התקינה של הגן ואינם מקודדים לחלבון. חלבונים- גורמי תיעתוק נקשרים לרצפי הבקרה וקובעים את עיתוי התבטאות הגן ואת עוצמתו ומשפיעים על שלב אתחול התיעתוק.
מנגנוני פעולה שונים של חלבונים-גורמי תיעתוק קיימים בתאים אאוקריוטים, אך המכנה המשותף לכולם הוא קישור ייחודי של חלבונים-גורמי תיעתוק לרצף נוקלאוטידים מסוים בדנ"א.
לכל גורם תיעתוק רצף נוקלאוטידים הייחודי לו.
חלבונים שהם גורמי תיעתוק דומים זה לזה במבנה. רצפי הדנ"א המקודדים לחלבונים אלה ורצפי הבקרה שמורים אבולוציונית ביצורים שונים.

לחלבונים- גורמי התיעתוק מתחם (domain) הנקשר לרצף בקרה ייחודי בדנ"א ומתחם המשפיע על עיתוי ועל קצב תהליך התיעתוק על ידי האנזים רנ"א פולמראז.
ניתן למיין גורמי תיעתוק על פי רצף הבקרה בדנ"א שאליו הם נקשרים או על פי המבנה המרחבי של גורם התיעתוק.
מאפיינים של חלבונים שהם גורמי תיעתוק.
דוגמה:
וקישור לפרס נובל בנושא

סוגי רצפי בקרה בדנ"א:
  • אזור האתר המקדם הבסיסי (basal promoter) המצוי קרוב לתחילת הגן שאליו נקשר האנזים רנ"א פולימראז. התקשרות האנזים לאתר המקדם מאפשרת התחלת תיעתוק.
    בסמוך לאתר המקדם הבסיסי (basal promotr) (40 זוגות בסיסים [bp] בקירוב לפני הרצף להתחלת התיעתוק) מצוי רצף המכיל שבעה נוקלאוטידים (TATAAAA) הנקרא TATA box . רצף זה קיים ליד גנים רבים העשויים לעבור תיעתוק במשך חיי התא. אל רצף דנ"א זה נקשרים כמה חלבונים- גורמי תיעתוק.

  • רצפי בקרה אחרים ממוקמים במרחקים שונים במעלה הדנ"א, במרחק של עד כ- 200 אלף זוגות בסיסים מהחלק המקודד לחלבון. רצפי בקרה אלו כלליים; הם מאפיינים את כלל התאים של היצור ומשפיעים על עוצמת ביטוי הגן.

  • רצפים מְעַצמים (enhancers) הקושרים גורמי תיעתוק המאיצים את קצב התיעתוק ורצפים משתקים (silencers) החוסמים את התיעתוק . לרצפים מעצמים ומשתקים נקשרים בדרך כלל חלבונים ייחודיים לרקמות לתאים מסוג מסוים, שאינם משותפים לכלל התאים . רצפים אלו עשויים להתמקם במעלה הדנ"א, במורד הדנ"א ואפילו בתוך הגן עצמו. לגורמי תיעתוק הנקשרים אליהם דרושה הכוונה נוספת כדי להשפיע דווקא על תהליך התיעתוק של גן מסוים בלבד ולא של גן אחר.

  •  רצפים מעצמים

    השפעת חלבונים- גורמי תיעתוק על קישור האנזים רנ"א פולימראז לדנ"א עשויה להיות ישירה. נוצרת הפרעה מרחבית לקישור האנזים הגורמת להאטת קצב התיעתוק.לעתים חל שיפור בקישור וקצב התיעתוק מואץ. לעתים ההשפעה היא עקיפה, על ידי קישור לחלבון אחר הנקשר ישירות לדנ"א.
    גורמי תיעתוק פועלים בכמה צורות:
    • גורם תיעתוק יחיד שולט על ביטוי של קבוצה שלמה של גנים הקשורים בתהליך מסוים. לדוגמה, החלבון MyoD הוא גורם תיעתוק יחיד הנקשר לרצף נוקלאוטידים לפני כל הגנים האחראים על יצירת חלבוני השריר.


    • צירוף כמה חלבונים- גורמי תיעתוק שונים המווסתים יחד את הביטוי של גן מסוים. רק שילוב של כמה חלבונים- גורמי תיעתוק הנקשרים לרצפים ייחודיים באתר המקדם שבדנ"א ובמעלה הדנ"א משפיע על ביטוי הגן. אתחול תיעתוק


    • קיימים גנים שהתבטאותם מושפעת מכמה גורמי תיעתוק אך די בקישור של אחד מהם כדי להשפיע.
    חזרה למבוא לביטוי גנים


    פרק חמישי

    3. בקרה ברמת רנ"א-שליח, mRNA
    כאשר מתבצע תהליך התיעתוק של גן מסוים, נוצרת מולקולה של רנ"א-שליח על גבי אחד הגדילים של הדנ"א. מולקולת רנ"א-שליח יוצאת מגרעין התא, נקשרת לריבוזמים שבציטופלזמה ועוברת תרגום לחלבון.
    בַּקרות מסוימות גורמות שינויים ברנ"א-שליח לאחר היווצרותו, בעודו בגרעין התא.
    בקרות ברמה זו קיימות רק בתאים אאוקריוטים והן מביאות לידי הבשלתו של הרנ"א-שליח.
    בתהליך "הבשלה" זה עובר הרנ"א-שליח שִחבור ושינויים כימיים.
    • תהליך השיחבור:
      גנים מכילים אקסונים , שרצפיהם מקודדים לחלבון ו לאינטרונים, שהם רצפים שיוסרו מהרנ"א-שליח לפני יציאת מולקולת הרנ"א-שליח מהגרעין. שִחבור האקסונים בצירופים שונים יוצר כמה אפשרויות לקבלת תוצר חלבוני שונה מאותו גן.
      שחבור רנ''א שליח


    • שינויים ברנ"א-שליח:
      יצירת כיפה- (CAP) לאחר התיעתוק ויצירת רנ"א-שליח מוצמדת לקצה '5 של המולקולה "כיפה" המורכבת מנוקלאוטיד שקשורות אליו קבוצת מתיל וזרחה. כיפה זו מאפשרת את הקישור לריבוזום.
      פוליאנדנילציה - לאחר תיעתוק ויצירת מולקולת רנ"א-שליח, מוצמדים נוקלאוטידים מסוג אדנין לקצה '3 (זנב המולקולה)
      שינויים ברנ''א שליח.
      תוספת זו מגנה על מולקולת הרנ"א-שליח לפרק זמן מסוים מפני פירוק בזמן שהותו בציטופלזמה.
    רנ"א-שליח שעבר תהליכי הבשלה עובר לציטופלזמה, נקשר לריבוזומים ומתורגם לחלבון. על שלב זה מופעלות בקרות נוספות, כמו למשל:
    • יציבות מולקולת הרנ"א-שליח:
      ככל שמולקולת רנ"א-שליח יציבה יותר בציטופלזמה , כך יעלה מספר הפעמים שתעבור תהליך תרגום בריבוזומים ומספר מולקולות החלבונים שייווצרו יהיה גדול יותר.
      ביצורים פרוקריוטים יציבות הרנ"א-שליח בציטופלזמה נעה בטווח של 1-5 דקות. יציבות הרנ"א-שליח האאוקריוטי עשויה להשתרע על טווח זמן גדול יותר.


    • יש מולקולות רנ"א-שליח הנקשרות טוב יותר לריבוזומים ואז תהליך התרגום לחלבון יעיל יותר.
    חזרה למבוא לביטוי גנים


    פרק שישי

    4. בקרת תרגום
    תהליך התרגום מתרחש על גבי הריבוזומים בציטופלזמה תהליך תרגום (בספריה באתר ,גנטיקה מולקולרית, תיעתוק ותרגום) . בתאים אאוקריוטים גם התרגום לחלבון הוא תהליך מבוקר.
    • לא כל רנ"א-שליח עובר תרגום מיד לאחר היווצרותו. יש עדויות לכך שבתאי ביצית של בעלי חיים רבים יש כמות רבה של רנ"א-שליח שאינו מתורגם עד לאחר ההפריה.


    • התחלת תהליך התרגום על גבי הריבוזום מותנית בקיום רצף התחלת קריאה על גבי רנ"א-שליח. הרצף המקודד להתחלת קריאה הוא הקודון לחומצה האמינית מתיונין (AUG). קודון זה מאפשר לריבוזום לזהות את מולקולת הרנ"א -שליח ולהתחיל בתרגום החלבון.
      ייתכן שבמולקולת הרנ"א-שליח יהיו כמה קודונים לחומצה האמינית מתיונין.
      קישור הריבוזום לאחד מהקודונים לחומצה האמינית מתיונין יגרום להתחלת קריאה בנקודה שונה ולהיווצרות תוצר חלבוני שונה.
    חזרה למבוא לביטוי גנים


    פרק שביעי

    5. בקרה ברמת החלבון
    החלבונים נוצרים בריבוזומים שבציטופלזמה לפי המידע הקיים במולקולת הרנ"א-שליח המעובדת. הם פועלים בחלקי התא השונים ומחוץ לתא.
    בתהליך הבקרה ברמת החלבון בתאים אאוקריוטים מעורבים חלבונים רבים, המסודרים בשרשרת היררכית של פעילות. שרשרת זו נכנסת לפעולה על ידי אות חוץ או אות תוך-תאי. כל חלבון בשרשרת העברת האות הוא נקודת בקרה. ריבוי חלבונים מאפשר נקודות בקרה רבות ברמה זו. מעבר האות מחלבון לחלבון מבוסס על שפעול חלבונים הנמצאים במצב בלתי פעיל.
    במהלך העברת האות התאי מתגברת העברת האות. חלבון אחד משופעל בשרשרת ומשפעל כמה חלבונים מאותו סוג המצויים ברמה היררכית נמוכה יותר. כל אחד מהם משפעל כמה חלבונים וכך הלאה. (הגברת העברת אות בתא) בדרך זו מתאפשרת תגובה מהירה ביותר לשינויים בסביבת התא.
    על שפעול החלבונים מופעלות בקרות שונות:
    • עיבוד חלבונים
      • בסיום שלב התרגום מתקבל חלבון, שלצורך כניסתו לפעילות עליו לעבור שינויים נוספים. החלבונים מועברים מהריבוזומים למקום פעילותם באמצעות מערכת קרומים תאית. במהלך המעבר החלבונים עוברים שינויים המייעדים אותם למקומם. לדוגמה, לחלבון המיועד להיות קולטן על קרום התא נוסף לאחר היווצרותו בריבוזמים רצף של חומצות אמיניות, המאפשר את עיגונו בקרום התא.
        חלק מהחלבונים יופעלו רק לאחר שהגיעו למקום פעילותם.


      • חלבונים רבים מורכבים מכמה שרשרות פוליפפטידיות, המקודדות על ידי גנים שונים. פעילות החלבון תלויה במקרה זה באיחוד השרשרות לצירוף מסוים. מבנה זה של השרשרות המאוחדות נקרא "המבנה הרבעוני של החלבון".
        המבנה הרביעוני של חלבון


    • חיתוך חלבונים: חיתוך חלבונים עשוי להתרחש בתוך התא ומחוצה לו, בהתאם לסוג החלבון ולמקום פעילותו. חלבונים מסוימים משופעלים לאחר שעברו חיתוך של מקטע מהשרשרת הפוליפפטידית.
      לדוגמה, יצירת קריש דם מותנית בשפעול של חלבונים בדם. חלק מהחלבונים עובר שפעול על ידי חיתוך; אחד מהם הוא הפיברינוגן, חלבון מסיס בנוזל הדם. חיתוך אנזימתי של הפיברינוגן גורם להפיכתו לחלבון סיבי, פיברין שאינו מסיס, ויוצר את הקריש.
      ההורמון אינסולין המופרש מהלבלב הופך לפעיל רק אחרי חיתוך של כמה חומצות אמיניות.


    • יציבות חלבונים: חלבונים אינם חיים לנצח. זמן חייהם קצוב ותלוי בגורמים שונים. בהכללה ניתן לומר כי מולקולות חלבון יציבות יותר ממולקולת של רנ"א-שליח. (הפניה למשימה 7 ברגע חושבים פרוקריוטים)


    • יוביקוינטיזציה - תהליך שבו חלבונים המיועדים לפירוק על ידי הפרוטאוזום מסומנים על ידי שרשרת של מולקולות מסוג יוביקויטין. (קשור לקובץ אאוקריוטים, אנימציה מדעית, תעודת זהות). (Protein degradation). תהליך היוביקוינטיזציה מהיר ביותר ולכן מאפשר הפעלה מהירה של בקרה על פעילות חלבונים.


    • הוספת קבוצות לא חלבוניות כמו קבוצות אצטיל וסוכר: להוספה זו תפקיד בשמירה על יציבות חלבונים.
      • גליקופרוטאינים - קישור קבוצות סוכר לחלבונים, בעיקר לחלבוני קרום התא בחלקו הפונה לסביבה החוץ-תאית ולחלבונים המופרשים אל מחוץ לתא. קישור זה מקנה הגנה מפני פירוק על ידי אנזימים מפרקי חלבונים.


      • אצטילציה - חלבונים עוברים שינוי בקצה השרשרת (N טרמינלי). ברוב המקרים החומצה האמינית מתיונין (הראשונה) עוברת קישור לקבוצת אצטיל. חלבונים אחרים עוברים שינוי בקצה זה של השרשרת המאפשר להם להתמקם בקרומים תאיים.
        מתילציה - חלק מהחלבונים עוברים מתילציה בעיקר על חומצת האמינו ליזין, תוספת של קבוצת מתיל -CH3.


      • פוספורילציה- זרחון - זו אחת מצורות הבקרה הנפוצות ביותר בחלבונים בתאי בעלי חיים. הפוספורילציה מבקרת את פעילות החלבון על ידי קישור קבוצת זרחה. במקרים רבים נקשרת יותר מקבוצת זרחה אחת. קבוצות הזרחה נקשרות ומוסרות על ידי אנזימים וכך משנות את מצב פעילות החלבון.
        קישור לפרס נובל 1992

        לאחר קליטת אות על ידי התא מועבר מסר אל תוך התא באמצעות שרשרת שינויים שעוברים החלבונים, המגבירה את העברת המסר. שינויים במבנה החלבון משפיעים על פעילותו. חלק מהשינויים עשויים להיות קישור או הסרה של קבוצות זרחה.
        האנזימים הקושרים קבוצת זרחה מכונים קינאזות (kinases), והאנזימים המסירים קבוצות זרחה מכונים פוספאטאזות (phosphatases).
        בדרך כלל מקור קבוצת הזרחה בפירוק מולקולת ATP
        ATP+ חלבון<- - - -> חלבון מזורחן + ADP

        החומצות האמיניות בחלבון העשויות לעבור זרחון הן סרין, טראונין וטירוזין.


      • איחוד חלבונים לצבר - קומפלקס. רוב החלבונים בתא אינם פעילים אלא כאשר פועלים בהדדיות (אינטראקציה) עם חלבונים נוספים, אשר גם הם פועלים בהדדיות עם חלבונים אחרים וכו' . יצירת צברי חלבונים מבוקרת פעמים רבות על ידי שינויים שעובר החלבון.
    חזרה למבוא לביטוי גנים


    6. נקודות אחדות לסיכום:

    • 1. הבקרות על ביטוי גנים רבות, והן נמצאות לאורך כל המסלול מדנ"א לחלבון. בכל רמת בקרה יש מנגנונים רבים ושונים.

    • 2. היווצרות חלבון תקין ופעיל מחייבת תקינות של כל הבקרות שבדרך.

    • 3. כדי שנוכל להתערב רפואית בבעיות הנובעות מאי תפקוד או מתפקוד בלתי תקין של חלבון מסוים, יש צורך בהבנת התהליך המורכב של יצירת החלבון התקין.

    • 4. רמת המורכבות של הבקרה על ביטוי גנים באאוקריוטים גדולה מאוד בהשוואה לבקרה בפרוקריוטים.

    • 5. גנים שתוצריהם מעורבים באותו תהליך אינם נמצאים בהכרח ברצף על גבי הדנ"א.

    • 6. גורם תיעתוק אחד עשוי לבקר ביטוי של גנים רבים ושונים שאינם נמצאים ברצף על גבי הדנ"א ותוצריהם עשויים להיות מעורבים בתהליכים שונים.

    • 7. ביטוי של גן יחיד תלוי בהשפעת צירוף של חלבונים רבים גורמי תיעתוק הנקשרים לרצפי בקרה.

    • 8. קיימים חלבונים גורמי תיעתוק הפועלים בכל התאים ויש כאלה האופייניים לרקמה מסוימת.

    • 9. תהליך הבקרה של ביטוי גנים מתבצע על ידי חלבונים רבים. על ייצור חלבונים אלו מופעלות בקרות על ידי חלבונים. כל המידע לייצור החלבונים השונים נמצא בדנ"א. (מה קדם למה הביצה או התרנגולת)

    • 10. גורמים רבים המעורבים בבקרת ביטוי גנים שמורים לאורך האבולוציה. השימור מעיד על חשיבות מנגנונים אלו לקיום החיים. (שינויים במנגנוני מפתח אלו לא שרדו)

    • 11. מולקולות רנ"א-שליח שתועתקו מאותו רצף דנ"א עשויות לעבור תהליך שחבור שונה ותרגום לתוצרים חלבוניים שונים.

    • 12. תהליכים רבים מופעלים בתגובה לשינוי בסביבת התא. השינוי הוא אות להתחלת התהליך; שינוי בחלבונים מאפשר את כניסתם של החלבונים לפעילות ללא צורך בתהליך המלא של יצירת חלבון מדנ"א בתא. חלק מהמרכיבים משופעלים בעקבות האות, ובכך מאפשרים תגובה מידית ושמירה על הומאוסטזיס.

    • 13. תאים אאוקריוטים ביצורים רב-תאיים פועלים בשיתוף פעולה מורכב והדוק. שיתוף פעולה זה מתאפשר הודות ל"דו שיח" המתקיים ברמה המולקולרית בין חלבונים שונים המשפיע על ביטוי גנים.

    • 14. קיימים שני סוגים עיקריים של תהליכי בקרה: תהליכים החוסמים ביטוי גנים ותהליכים המגבירים ביטוי גנים.

 
חזרה

מוכנים? | פרוקריוטים | אאוקריוטים | ספריה | עקרונות | על האתר | מפת האתר | לדף הראשי


כל הזכויות שמורות © 2002, משרד החינוך
האתר נבנה בידי סנונית