Nützliche Hinweise zur Struktur des eukaryotischen Gens

Hier sind Ihre Notizen zur Struktur des Eukaryontischen Gens!

Höhere Eukaryonten haben im Vergleich zu Prokaryonten Tausende von Genen. Sie sind vielzellige Organismen, die auch differenziert werden können. Somit wachsen und teilen sich die Zellen im undifferenzierten Stadium nicht nur, sondern sie werden auch Teil von spezialisierten Geweben wie Leber, Milz, Herz usw. in einem Tier und in Blatt, Wurzel, Stiel, Blume usw. in einer blühenden Pflanze (Angiospermen). Daher ist die Regulationsgenexpression in der eukaryontischen Zelle sehr komplex.

Die Struktur des eukaryotischen Gens ist ebenfalls komplex (Abb. 38.15).

Wenn beispielsweise in Bakterien die Basensequenz der DNA bekannt ist, kann die Aminosäuresequenz des Proteins vorhergesagt werden. Hier sind das Gen und das Protein kollinear, was darauf hindeutet, dass die lineare Anordnung der Nukleotide (Basen) im Gen mit der linearen Anordnung der Aminosäuren in Proteinen korreliert.

In den meisten eukaryotischen Genen wird die Übereinstimmung zwischen den Basen im Gen und den Aminosäuren im Protein nur teilweise zutreffen. Hier wird das Gen Basenabschnitte haben, die für Aminosäuren kodieren, die mit Basenabschnitten durchsetzt sind, die keine Aminosäure codieren. Somit ist die Information über das eukaryotische Gen zum Aufbau eines Proteins nicht kontinuierlich, sondern gespalten.

Wenn jedoch mRNA aus solchen eukaryotischen Genen gebildet wird, werden die unerwünschten RNA-Regionen entfernt, und die für Aminosäuren kodierenden Regionen werden miteinander verbunden, und dieser Vorgang wird als Splicing bezeichnet.

Daher sind Basen in mRNA und Aminosäuren in Proteinen auch in eukaryontischen Zellen kollinear, obwohl die Gene gespalten sind. Die Regionen eines Gens, die Teil der mRNA werden und für verschiedene Regionen des Proteins kodieren, werden als Exons bezeichnet. Die Regionen, die nicht Teil der mRNA sind und während der RNA-Verarbeitung vor der mRNA-Bildung entfernt werden, sind als Introns bekannt.

In Eukaryoten müssen Gene, die an der Kodierung der Enzyme eines bestimmten Stoffwechselweges beteiligt sind, nicht verknüpft werden. Manchmal sind sie sogar auf verschiedenen Chromosomen zu finden. Solche Gene werden jedoch wie in bakteriellen Operonen zusammen reguliert.

Die grundlegenden Prozesse der Induktion und Repression laufen in eukaryontischen Zellen ab, jedoch durch ein komplexes Netzwerk regulatorischer Gene. Die Genexpression wird ständig durch die sich verändernde Umgebung in der Zelle reguliert.

Während des Wachstums und der Entwicklung können kleine Moleküle wie Hormone, Vitamine, Metallionen, Chemikalien und eindringende Krankheitserreger bestimmte Gene induzieren oder unterdrücken, was zur Produktion oder zum Fehlen bestimmter Proteine ​​führt. Dies führt letztendlich zum Betrieb oder Nichtbetrieb von Stoffwechselwegen, die zu einer veränderten Zellfunktion führen. So beeinflusst die Umwelt die molekulare Basis der Genaktion.