ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА - БГУ. Сайт биологического факультета

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМА-
ЦИИ У ЧЕЛОВЕКА
Процессы транскрипции генов, процессинга РНК, трансляции и посттрансляционной
модификации белковых продуктов у эукариот, равно
как и у человека, хотя и не до конца, но достаточно глубоко и подробно
изучены и изложены в многочисленных руководствах. В связи с
этим в данной главе мы не будем дополнительно рассматривать перечисленные
выше этапы реализации наследственной информации, а
более подробно остановимся на проблеме контроля экспрессии генов
у человека.
Действительно, вопросы контроля генной активности в настоящий
момент находятся на стадии интенсивной разработки и привлекают к
себе все больше и больше внимания. По ориентировочным оценкам, в
тканях человека работает в среднем около 2-3% всех генов, в клетках
печени – около 5%, а в клетках мозга – примерно 9-10%. Это означает,
что в различных соматических клетках человека транскрибируется
1,4-8 тыс. генов. Значительная часть контролируемых ими белков необходима
для обеспечения жизнедеятельности самих клеток. В связи с
этим такие гены назвали "генами домашнего хозяйства". В процессе же
онтогенеза и клеточной дифференцировки в разных тканях организма
происходит избирательная активация других генов, тканеспецифических,
что, в конечном итоге, обуславливает значительные межклеточные
различия в наборе белков и в скорости их синтеза. Как осуществляется
контроль такой дифференциальной активности генов К сожалению,
ответ на этот вопрос мы знаем лишь в общих чертах и наши знания
об этом феномене остаются до сих пор далеко не полными.
Тем не менее, согласно современным представлениям, регуляция
экспрессии генов в цепочке "ген-РНК-белок" может осуществляться на
различных молекулярных и надмолекулярных уровнях: на уровне
транскрипции гена, процессинга РНК, ее трансляции, на уровне посттрансляционной
модификации белковых продуктов и на эпигенетическом
уровне. Так, установлено, что степень компактизации хроматина
может существенно влиять на транскрипционную активность гена.
Аналогичным образом, метилирование ДНК может также модулировать
экспрессию гена, вплоть до ее полной блокады. Многообразие механизмов
контроля генной активности на всех уровнях экспрессии генов
представлено в табл. 10, а их подробный анализ проводится ниже.
74