Дифференциальная экспрессия гена. Экспрессия генов на фоне болезней

Первый этап реализации генетической информации — транскрипция. Гены эукариот транскрибируются в виде предшественника, который состоит из экзонов и интронов (незрелая иРНК). Затем интроны вырезаются специальными ферментами, а экзоны последовательно сшиваются друг с другом, формируя готовый для трансляции транскрипт (зрелая иРНК). Этот процесс получил название сплайсинга. Одна и та же последовательность ДНК может кодировать несколько различных белков, благодаря так называемому альтернативному сплайсингу (образование разных иРНК за счет изменения чередования соединения экзонов из одного первичного РНК-транскрипта).

После транскрипции или параллельно с ней незрелая иРНК подвергается дальнейшей модификации. К 5'-концу пре-иРНК с помощью фермента присоединяется метилированный остаток гуанина в 7-м положении пуринового кольца (процесс кэпирования). Считается, что кэп (шапочка) необходима для правильной ориентации и присоединения рибосом к иРНК перед началом трансляции. К З'-концу пре-иРНК также ферментативноприсоединяется короткая нуклеотидная последовательность, состоящая из остатков аденина (полиаденилирование). Полагают, что поли-А-последовательность необходима для транспорта иРНК через ядерную мембрану в цитоплазму.
По выполняемой функции в клетке эукариотические гены делятся на несколько групп.

Первую группу составляют гены, экспрессирующиеся во всех типах клеток. Продукты их деятельности — белки, необходимые для обеспечения жизнедеятельности любой клетки организма (гены рибосомальных РНК, гистонов и др.).

Вторая группа — тканеспецифические гены, которые функционируют только в определенных типах клеток или тканях на определенных стадиях онтогенеза (гены глобулинов, альбумина, а-фетопротеина, иммуноглобулинов, мышечных белков, секреторных белков эндокринных и пищеварительных желез и многие другие).

почки

Третью группу составляют гены, которые кодируют различные белки, участвующие в регуляции транскрипции (транскрипционные факторы). Белковые продукты этих генов взаимодействуют с регуляторными участками генов, вызывая усиление или подавление экспрессии.
К четвертой группе относят гены, экспрессия которых индуцируется внешними факторами, в том числе ксенобиотиками.

Одной из основных задач фармакогеномики является изучение экспрессии генов при различных заболеваниях и воздействии того или иного лекарства или биологически активного соединения. Это позволит определять возможность их направленной регуляции.

Успешное внедрение фармакогеномики в экспериментальную фармакологию стало возможным благодаря развитию соответствующих технологий в том числе и информационных (биоинформатика). Все они .ассимилировали и интегрировали фармакогенетику в широкое научное направление.

В целом, все методы ДГЭ состоят из множества, часто повторяющихся одних и тех же операций. Выполнение их вручную малоинтересное занятие. Однако угрозой не является монотонная работа оператора, а значительно большей проблемой считается бесконечное повторение одних и тех же операций, что может привести к потере точности. Поэтому перед фармакогеномическими технологиями стоит одна задача — частичная или полная автоматизация аналитических операций.

- Читать далее "Требования и характеристики ДГЭ. Закрытая архитектурная система по генетике"

Оглавление темы "Фармакогеномика и фармакогенетика":
1. Биоаналитические системы в фармакологии. Биоаналитическая аппаратура
2. Дозированные касеты в фармации. Взаимосвязь структуры веществ—фармакокинетических свойств
3. Фармакогеномика. Протеомика и геном человека
4. Расшифровка первичной структуры белков. Секвенирование генома человека
5. Дифференциальная экспрессия гена. Экспрессия генов на фоне болезней
6. Требования и характеристики ДГЭ. Закрытая архитектурная система по генетике
7. Матрица ДНК-чипа. Открытая архитектурная система в фармации
8. Метод дифференциального дисплея. Техника и значение метода дифференциального дисплея
9. Метод вычитающейся гибридизации. Метод репрезентативного дифференциального анализа
10. Результат ДГЭ. Фармакогенетика

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: