Експресії ГЕНА

програмований геномом процес біосинтезу білків і (або) РНК. При синтезі білків Е. р включає транскрипцію - синтез РНК за участю ферменту РНК-полімерази; трансляцію - синтез білка на матричної рибонуклеїнової кислоти, здійснюваний в рибосомах, і (часто) посттрансляційних модифікацію білків. Біосинтез РНК включає транскрипцію РНК на матриці ДНК, дозрівання і сплайсинг. Е. м визначається регуляторними послідовностями ДНК; регуляція здійснюється на всіх стадіях процесу. Рівень Е. р (к-ть синтезованого білка або РНК) строго регулюється. Для одних генів допустимі варіації, іноді в значить. межах, в той час як для інших генів навіть невеликі зміни кількості продукту в клітці заборонені. Нек-риє захворювання супроводжуються підвищеним рівнем Е. р в клітинах уражених тканин, напр. визначених білків, в т. ч. онкогенов при онкологіч. захворюваннях, антитіл при аутоімунних захворюваннях.
Розрізняють Е. р: 1) конститутивний - відбувається в клітці незалежно від зовнішніх обставин. Сюди відносять експресію генів, що визначають синтез макромолекул, необхідних для життєдіяльності всіх клітин, і спец. генів (тканеспеціфічная Е. р), характерних для конкретного виду клітин. 2) індуцібельная Е. р визначається дією к.-л. агентів - індукторів. Ними м. Б. гормони, ростові в-ва і в-ва, що визначають диференціювання клітин (напр., ретиноевая к-та). Індукція може відбуватися на певній стадії розвитку організму, в певній тканини; час і місце індукції регулюються геномом. Як правило, зміни в Е. р мають незворотній характер, принаймні в нормальних клітинах. У ракових і трансформованих клітин ця закономірність може порушуватися. У ролі індукторів м. Б. також і фактори зовнішнього середовища, напр. зміна т-ри, поживні в-ва. Після припинення дії індуктора первісна картина Е. р відновлюється (тимчасова Е. р).
Велике значення Е. р має в оптимізації синтезу білків методами генетичної. інженерії. Як продуцента використовують бактерії, дріжджі, рослинні і тваринні клітини і навіть живі організми, такі організми називають трансгенними. Штучні гени конструюються таким чином, щоб отримати макс. кол-во бажаного продукту з мінім. витратами, іншими словами, щоб досягти максимально високого рівня експресії активного білка. Для сильної експресії в мистецтв, гені використовують "сильні" регуляторні послідовності генів, що забезпечують найбільшу продукцію білка. Часто ці послідовності ДНК мають вірусне походження. Описані випадки експресії цільового продукту в бактеріях до рівня 50% від усього клітинного білка, Як правило, суперекспрессірован-ні білки нерозчинні і секретуються в періплазматіч. простір бактерії. Особливу складність представляє отримання білків, токсичних для клітини. У таких випадках використовують строго індуцібельная системи (напр., РНК-по-лімеразу фага Т7 і ген з промотором для неї) або системи, що дозволяють швидко виводити продукт назовні (секретується-щие системи).Проте, досягти високої продукції деяких білків все ж не вдається. наиб. дорогим є отримання білків в тваринних клітинах.

В. В. Шик.

Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.