Nükleer gen - Nuclear gene
Bir nükleer gen bir olan gen bulunan hücre çekirdeğinin a eukaryotun . Dönem gen nükleer genleri ayırmak için kullanılır endosimbiyotik organel olup, genler olarak mitokondri ve bitkiler ve yosun, durumunda kloroplast ana kendi, genetik sistem üretebilir ve proteinler sıfırdan. Bir nükleer gen, ökaryotik bir organizmanın tüm genomunun genetik yapı taşlarından sadece biridir .
Yapı
Ökaryotik genomlar , işlevsel olarak gen ekspresyonu ile ilgili olan belirli bir yapı içinde sıkı bir şekilde paketlenmiş ve nihai olarak organize edilmiş farklı yüksek dereceli kromatin yapılarına sahiptir. Bu yapılar, genomu büyük ölçüde sıkıştırılmış bir biçimde hücre çekirdeğine paketleme işlevi görürken, yine de gen transkripsiyonu , replikasyonu ve DNA onarımı sırasında olduğu gibi gerektiğinde gene erişilebilmesini sağlar . Genomun işlevi, genom içindeki bireysel genlerin ekspresyonunu etkileyebilecek bir dizi karmaşık mekanizma ve biyokimyasal yolakların bulunduğu bu organizasyonel sistemle doğrudan ilişkilidir. Çekirdek ayrıca, sayısız nükleer sürecin daha verimli çalışmasına yardımcı olan dinamik olarak kontrol edilen yapılar olan nükleer cisimler olarak bilinen bir dizi farklı alt nükleer odak içerir. Örneğin aktif genler, kromozomal bölgelerden göç edebilir ve transkripsiyon fabrikaları olarak bilinen subnükleer odaklara konsantre olabilir.
Endosimbiyotik organel etkileşimleri
Hücre içinde birbirinden ayrılmış olsalar da, nükleer genler ile mitokondri ve kloroplastların genleri de birbirlerini çeşitli şekillerde etkileyebilir. Nükleer genler, kloroplast genlerinin ve mitokondriyal genlerin ifadesinde büyük rol oynar. Ek olarak, mitokondrinin gen ürünleri, hücre çekirdeği içindeki genlerin ekspresyonunu kendileri etkileyebilir. Bu , mitokondriden çekirdeğe yer değiştiren ve daha sonra gen ekspresyonunu etkileyebilecekleri belirli peptitler aracılığıyla olduğu kadar metabolitler aracılığıyla da yapılabilir .
Protein sentezi
Bir hücredeki proteinlerin çoğu, tüm nükleer gen ürünleri gibi sitoplazmada üretilen ve daha sonra organele taşınan organellerin proteinlerinin çoğu da dahil olmak üzere nükleer genlerden kopyalanan haberci RNA'nın ürünüdür . Çekirdekteki genler, replikasyon ve gen ekspresyonunun düzenlenmesi için iskele görevi gören kromozomlar üzerinde doğrusal bir şekilde düzenlenir . Bu nedenle, genellikle katı kopya sayısı kontrolü altındadırlar ve hücre döngüsü başına tek bir kez çoğalırlar. Trombositler gibi nükleer hücreler nükleer DNA'ya sahip değildir ve bu nedenle protein üretmek için ihtiyaç duydukları RNA için alternatif kaynaklara sahip olmalıdır.
Önemi
Nükleer kaynaklı birçok transkripsiyon faktörü, solunum zinciri ekspresyonunda rol oynamıştır. Bu faktörler mitokondriyal fonksiyonların düzenlenmesine de katkıda bulunmuş olabilir. Nükleer solunum faktörü (NRF-1), solunum kodlayıcı gen proteinlerine, biyosentezdeki hız sınırlayıcı enzime ve mitokondriyal DNA veya mtDNA'nın replikasyon ve transkripsiyon elemanlarına kaynaşır . İkinci nükleer solunum faktörü (NRF-2), sitokrom c oksidaz alt birimi IV (COXIV) ve Vb (COXVb) üretiminin maksimize edilmesi için gereklidir.
Türleşme ve genetik benzerliğin belirlenmesi amacıyla gen dizilerinin incelenmesi, günümüz genetiğinin birçok kullanımından sadece biridir ve bu süreçte her iki gen türünün de sahip olduğu rol önemlidir. Hem nükleer genler hem de endosimbiyotik organellerin içindekiler bir organizmanın genetik yapısını sağlasa da, birine bakıldığında diğerine kıyasla daha iyi gözlemlenebilen farklı özellikler vardır. Mitokondriyal DNA, her biri kendi potansiyel cevabını veren, nükleer genlerin ayrı ayrı incelenip analiz edilebilen kromozomlarından farklı olan yeni bir türün gelişiminde ilk gelişme eğiliminde olduğu için türleşme çalışmasında yararlıdır. nispeten yakın zamanda evrimleşmiş bir organizmanın türü.
Nükleer genler, tüm ökaryotik organizmaların genetik temeli olduğundan, onların ifadesini etkileyebilecek herhangi bir şey, bu organizmanın özelliklerini hücresel düzeyde doğrudan etkiler. Mitokondri ve kloroplast gibi endosimbiyotik organellerin genleri arasındaki etkileşimler, nükleer genom üzerinde etkili olabilen birçok faktörden sadece birkaçıdır.