Ответсообщение недоступно
Нейрону нужны одни гены. Клетке печени — другие. При воспалении включается один набор программ, при делении — другой.
И первым физическим шагом между «ген существует» и «ген работает» становится РНК-полимераза.
Это молекулярная машина размером порядка 10 нанометров. Она садится на ДНК, локально раскрывает двойную спираль и начинает двигаться вдоль одной из цепей, считывая генетический текст буква за буквой. На основании последовательности ДНК она строит новую молекулу РНК.
У бактерий основную работу выполняет одна РНК-полимераза. У человека существует несколько ядерных РНК-полимераз, и у них разделены обязанности.
РНК-полимераза I в основном производит рибосомную РНК — основу будущих рибосом.
РНК-полимераза II переписывает белок-кодирующие гены в матричные РНК. Именно эти молекулы затем попадут к рибосомам.
РНК-полимераза III производит, среди прочего, транспортные РНК — тех самых молекулярных «курьеров», которые приносят рибосоме аминокислоты.
Получается замечательная система: одни РНК-полимеразы производят компоненты машины, которая затем будет читать продукты работы другой РНК-полимеразы.
Человеческая РНК-полимераза II — комплекс из 12 белковых субъединиц. Во время активной транскрипции она обычно движется по гену со скоростью порядка десятков нуклеотидов в секунду.
А некоторые человеческие гены огромны. Например, ген дистрофина занимает около 2,2 миллиона пар оснований ДНК. Его первичную РНК клетка может синтезировать примерно 16 часов.
Но полимераза не просто делает копию.
По мере появления РНК начинается её обработка: добавляется защитный кэп, вырезаются интроны, соединяются экзоны, формируется поли(А)-хвост. Причём разные комбинации экзонов позволяют одному гену давать несколько вариантов РНК и белков.
Самое интересное, однако, происходит ещё раньше: кто сказал полимеразе, где начинать?
Сама по себе она не знает, нужен клетке сейчас этот ген или нет. Её направляет огромная регулирующая система: транскрипционные факторы, промоторы, энхансеры, состояние хроматина и химические модификации ДНК и гистонов.