基因调控中的翻译后控制机制
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基因调控中的翻译后控制机制是细胞调节生物学的重要研究领域。
在生物内部,基因是控制所有生物学过程的基础。
翻译后控制机制(post-transcriptional control mechanisms)包括几种不同的调节机制,帮助细胞控制RNA翻译成蛋白质的过程。
RNA翻译表达受到控制的过程
在细胞内,RNA复制是将DNA模板转录成RNA的过程。
转录出来的RNA被分为两种:脱氧核糖核酸( mRNA )和非翻译RNA(non-translated RNA)。
mRNA 是编码蛋白质的分子,而非翻译RNA不会产生蛋白质。
mRNA 分子包含可以被识别和链接的氨基酸序列,或称为开放阅读框(open reading frames)。
这些序列是蛋白质合成过程中的蓝图。
基因表达的第一步是合成mRNA 和非翻译RNA,然后将 mRNA 翻译为蛋白质。
翻译后控制机制是一系列复杂的调节机制,对 RNA 翻译表达的调控非常重要。
这些调节机制包括:miRNA 调节、锚定RNA、SRC系统(signal recognition particle)、IRP系统(Iron Response Protein)、RNA调控因子(RNA-binding proteins,RBPs)等。
miRNA 调节
miRNA (microRNA) 是一种调节 mRNA 去翻译的小分子。
它们
与 mRNA相互作用,使 mRNA 无法识别和绑定翻译复合物。
miRNA 非常重要,它们控制各种不同的基因表达,包括细胞增殖、分化、细胞死亡和身体器官的发育。
锚定RNA
锚定RNA是大家熟悉的一种调节机制,通过“锚”住 mRNA防
止其绑定蛋白质,防止 mRNA被翻译成蛋白质。
锚定RNA的典
型例子是生殖系统中的细小RNA,它们帮助调节胚胎发育和细胞
的生长和分裂。
SRC系统
另一种调节 mRNA翻译的机制是生物体内的信号识别颗粒(Signal recognition particle,SRC)系统。
SRC是一种复合物,能
够识别和链接 mRNA。
SRC 和 mRNA结合后,将 mRNA 送入细
胞内质网以进行蛋白质的翻译。
IRP系统
IRP 取决于细胞中的铁含量。
当细胞缺乏铁时,IRP将与
mRNA结合。
IRP可以决定mRNA是否在翻译前或翻译后被降解。
这种机制非常重要,因为铁离子是细胞内合成大量蛋白质的必备
元素。
RNA调控因子(RNA-binding proteins,RBPs)
RBPs是涉及 mRNA翻译和稳定性的调节分子。
RBPs可以绑
定 mRNA,并监视 mRNA的翻译和降解。
有许多不同类型的RBPs,它们具有不同的功能和调节特异性。
结论
是细胞调节生物学的重要研究领域。
翻译后控制机制包括几种
不同的调节机制,如miRNA和RNA调控因子。
这些机制调节
mRNA翻译以控制在生物体内的各种细胞过程,例如生长、分化和生殖。
基于对该领域的研究,科学家能够为各种疾病发展提供新思路,并探索新的治疗方法。