Експресія гена

The Експресія гена описує вираження та розвиток генетично схильної характеристики живої істоти. З іншого боку, є генетична інформація, яка не виражається і яку можна виявити лише за допомогою аналізу ДНК.

Що таке експресія гена?

Кожна жива істота має безліч генів, але не всі характеристики, що містяться в ДНК, ніколи не розвинені, тобто виражені. Деякі гени залишаються неактивними, але присутні і все ще можуть передаватися у спадок. Залежно від генотипу статевого партнера, неекспресований ген може з’являтися в поколінні потомства, тобто його можна експресувати.

Що стосується експресії генів, то два ідентичні гени ставлять під сумнів, кожен з яких походить від матері та батька і певною мірою конкурує один з одним. Існує домінантний і рецесивний ген. У людини один домінантний ген, як правило, «перемагає» над рецесивним або два рецесивні гени експресуються однаково і призводять до видимої характеристики, яка лежить між властивістю матері та батька.

Наприклад, у деяких рослин кольори червоний і білий є рецесивними, а при змішуванні рожеві квіти створюються в поколінні потомства, оскільки відбувається експресія генів обох генів.

Функція та завдання

Люди мають велику кількість генів на своїх 47 парах хромосом. Як і кожна жива істота, він має половину від матері, а другу половину від батька. З еволюційної точки зору, тепер справа в тому, щоб виразити ті гени, які є найбільш корисними для виживання нової людини.

Наприклад, в ході еволюції виявилося, що експресія генів для темної шкіри в теплих сонячних регіонах світу є перевагою для людини, тоді як експресія генів для світлої шкіри була кращою в менш сонячних частинах світу. Що стосується двох рецесивних генів, зокрема, це означає, що один з двох або змішана форма може бути виражений за допомогою експресії генів, що означає, що вид здатний постійно удосконалюватися та ставати більш життєздатним.

Тому навіть генетично однакові однакові близнюки з двома рецесивними генами демонструють дещо різні характеристики, наприклад, найменші відмінності в кольорі волосся чи очей.

Так звані мутації окремих генів, тобто спонтанні зміни внаслідок постійного утворення нових клітин організму, завжди відбувалися майже у кожної багатоклітинної живої істоти. Так, наприклад, виникли гірські зайці або полярні ведмеді: мутація генів розвинула експресію генів білого волосся, мутовані тварини виявилися більш життєздатними, ніж їхні коричневі види в полярних регіонах і панували в цих частинах світу. Такі процеси, що ґрунтуються на мутації, що викликається мутацією, чергуються, проходять тисячоліття, а іноді й мільйони років, перш ніж вони набули поширення.

Не тільки експресія генів власного організму виявляється корисною для людини, але й бактеріями. За допомогою різних антибіотиків можна, серед іншого, пригнічувати бактерію в її експресії генів і тим самим приводити до порушення життєво важливих функцій. Бактерія гине і людина може одужати від бактеріальної інфекції.

Крім того, зараз проводяться дослідження, чи можна гальмувати гени, що викликають рак, в їх експресії генів, щоб люди, генетично схильні до раку, не утворювали пухлин.

Хвороби та недуги

Експресія генів - це складний процес, який, як і майже кожен генетичний процес в організмі, може призвести до захворювання. Це стосується як неповної або відсутньої експресії гена, так і до повної експресії генів дефектних генів.

При спадкових захворюваннях усіх видів спостерігається експресія гена домінантного або хворого рецесивного гена у зв'язку з однаково рецесивним геном здорового батька. Спадкові захворювання, які не спалахнуть у хворого та здорового гена, є особливо підступними, оскільки обидва батьки здорові, але є носіями хворого гена. Якщо обидва хворі гени збираються разом, більше не відбувається експресія генів здоровим і хворим геном або здоровим, домінантним геном, і спадкове захворювання спалахує.

Прикладом цього є гемофілія, яка зустрічається майже виключно у чоловіків. Генетично модифікуючі речовини, які можуть змінити експресію генів таким чином, що людина захворіє або померти, також вважаються небезпечними. Наприклад, випромінювання може змінити структуру генів у кожній фазі життя людини так, що експресія генів відрізняється від тієї, що була раніше. Це може призвести до пізнього розвитку раку у дорослих та пороків розвитку у ненароджених дітей через неправильну експресію генів.

Подібні ефекти несправної експресії генів, зумовлені зовнішніми, переважно хімічними впливами, спостерігаються також у тварин і рослин, які в результаті змінюють своє забарвлення або відтворюють відновлювальні частини, такі як квіти та листя, інакше, ніж раніше.

Зміни генів, а отже, відхилення від попередньої експресії генів, також повинні бути виключені з лікарськими засобами, вони не повинні мати жодного так званого мутагенного впливу на людину чи тварин. Скандал із талідомідом є негативним прикладом у цьому плані.