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間違った遺伝子がどのように抑制されるか

細胞では、遺伝子発現が適切な発達と機能を確保するために厳しく調節されています。遺伝子抑制の重要なメカニズムの1つは、リプレッサーと呼ばれる特定の調節タンパク質の作用です。これらのリプレッサーは、遺伝子のプロモーター領域の近くまたは内部にあるオペレーター領域と呼ばれる特定のDNA配列に結合します。手術者に結合することにより、リプレッサーはDNAをRNAに転写する酵素であるRNAポリメラーゼの結合をブロックし、それにより遺伝子が発現するのを防ぎます。

遺伝子抑制のよく研究された例の1つは、細菌のLACオペロンです。 LACオペロンは、乳糖の代謝に関与する遺伝子のクラスターで構成されています。その発現は、LACI遺伝子によってコードされるリプレッサータンパク質によって緊密に調節されています。グルコースが主要な炭素源である場合、LACリプレッサーはLACオペロンのオペレーター領域に結合し、乳糖代謝に関与する遺伝子の転写をブロックします。しかし、グルコースが枯渇し、ラクトースが主要な炭素源になると、演算子に対するリプレッサーの親和性が低下し、RNAポリメラーゼが乳糖代謝遺伝子の転写を結合して開始することができます。

遺伝子抑制の別のメカニズムには、microRNA(miRNA)と呼ばれる小さな非コードRNA分子の作用が含まれます。 miRNAは、標的mRNAの3 '非翻訳領域(UTR)内の特定の配列に結合することにより、遺伝子発現を調節します。この結合は、mRNAのタンパク質への翻訳を防ぐか、mRNAの分解につながり、遺伝子を効果的に沈黙させます。 miRNAは、開発、分化、アポトーシスなど、さまざまな細胞プロセスで重要な役割を果たします。

要約すると、遺伝子抑制は、抑制タンパク質のオペレーター領域への結合やmiRNAの作用など、さまざまなメカニズムを通じて達成されます。これらのメカニズムにより、遺伝子は必要なときにのみ発現することが保証され、細胞プロセスを正確に制御し、細胞の全体的な恒常性を維持できます。

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