Что такое экспрессия? Подробно анализируем слово
Экспрессия начинается там, где заканчивается мышление, так сказал Альбер Камю, а мы могли бы добавить – и начинаются эмоции. Действительно, на вопрос, что такое экспрессия, можно ответить со стороны психологии, искусства и даже генной инженерии. Но суть, ядро этого слова, заключено в одном очень экспрессивном существительном – чрезвычайности. Чрезвычайности мыслей, движения, образа жизни, порывов, скорости. Пожалуй, с этого и начнем.
Что такое экспрессия
Латинское слово ex-pressio, то есть — выдавливание, выжимание, нагнетание, заставляет посмотреть на знакомое нам понятие с другой стороны. То есть буквально слово экспрессия означало насильственное вызывание каких-либо чувств и эмоций.
Наши словари трактуют это яркое слово иначе и ближе для привычного восприятия – выразительность, чувственность, эмоциональность на грани обнажения личности.
Но по факту экспрессия — это довольно капризный диагноз, который выносится в определенном культурном слое соответственно параметрам, принятым в этом обществе за норму. Допустим, нет ничего предосудительного для русского человека в том, чтобы, здороваясь со знакомым, придержать его руку в своей. Для истинного британца, как-то не воспитанного на дружественных телесных контактах, такой жест будет выглядеть экспрессивным, если не сказать – ненормальным.
Экспрессия в психологии
Психология не считает, что экспрессия — такое чувственно-эмоциональное поведенческое проявление, ведь человек, демонстрируя себя, преподносит значительную часть своей личности не в словах или поступках, а в собственном облике. Сила чувств, наше самовыражение, основанное на прочном фундаменте из убеждений, привычек, и «эмоциональной слепоте» (зрительно оцениваем окружающих, но не себя), — все это откладывается на манере одеваться, носить макияж, опрятности или неряшливом виде.
Экспрессивная личность присутствует в каждом, ведь синонимами экспрессии являются колоритность, сочность, живость натуры, а нет ни одного человека, периодически не испытывающего в себе яркого подъема, силы, рельефности – каждому знакомо это чувство, горячей волной поднимающееся изнутри. Только кому-то достаточно выпить чашечку кофе, чтобы подняться на высоту эмоций, а кому-то нужно совершить внутреннее преодоление, добиться признания.
Экспрессия в искусстве
Самое наглядное и выразительно проявление экспрессии мы встречаем в искусстве, будь то волнующая картина, скрипичный концерт или зажигательный танец. Для оценки произведения как примера экспрессии не нужно вдаваться в анализ. Если вы ощутили в себе душевное движение, значит, то, что вызвало его, – экспрессивно в той или иной мере.
Феофан Грек с его «живыми» иконами, Иероним Босх, переворачивающий сознание невиданной жутью своих полотен, – экспрессионисты. Майкл Флетли, почти забытый Король танцев (Ирландия), Айседора Дункан – экспрессионисты. Эпохой экспрессионизма считают расцвет готического направления в Западной Европе, а сейчас того же титула удостоились творческие плоды направления hi-tech.
Зеркало личности
Внутреннюю экспрессию спрятать невозможно, потому что человек не способен отказаться от своей личности. Злой нелюдимый затворник сможет поменять истинное лицо на маску добродушного «соседушки», но не пройдет и десяти минут, как угрюмость начнет продираться сквозь улыбку. Это то же самое, как если калека вдруг начнет притворяться здоровым. Поверят ли ему?
Что такое экспрессия и как она работает, хорошо наблюдать на революционно настроенных людях, генераторах энергии и маятниках, раскачивающих весь окружающий мир вокруг себя. Их секрет в направленном действии своего душевного подъема, в том, что свою искру они несут с уверенным пониманием того, что она светит и греет, а не стыдливо пряча ее под полой. Поэтому основной синоним экспрессии, стоящий на первом месте, – это яркость. Яркая личность всегда экспрессивна, ибо обнаженность чувств есть зеркало – всякий глядящий в него увидит суть. В зеркало же, занавешенное комплексами и предрассудками, затянутое паутиной, и глядеть никому не хочется.
Универсальный язык
Лексическое значение экспрессии – это выразительное, яркое проявление эмоций и личных качеств человека.
Экспрессия здорового человека всегда адаптивна к обществу, образующему культурную ячейку. Смех – нормальная реакция на шутку, и он будет понят как жителем Африки, так и австралийским поселенцем. Но продолжительность естественной реакции на анекдот, сила ее проявления и характер дополнительных жестов регулируются принципами допустимого в конкретной среде. Относится это и к прочим примерам универсального языка экспрессивности: плачу, грусти, радости, восторгу, страху.
Регулируемые социумом нормы не кажутся сильно ограничивающими, но лишь потому, что каждый из нас воспитан в понятиях того, что позволительно, а что нет. Люди, внутренний мир которых не вписывается в установленные рамки, и есть истинные экспрессионисты.
Экспрессия генов
Что такое экспрессия генов, можно понять, только зная приблизительное строение клетки и ту информацию, которую она несет.
Любой человек — это пазл из плотно подогнанных клеток, и всего их в пределах 50 трлн. Внутри каждой клетки находится ядро, но само по себе оно только оболочка для ценного набора ДНК, образующего цепочку вокруг концентрата нашей личности – хромосомы. Информация в хромосоме – это сведения о цвете наших глаз, о форме ногтей, о сухости или жирности кожи. Эти сведения не слиты в единый резервуар, а строго разделены на кирпичики – гены. Если только представить, что комплект каждой клетки содержит 20 тыс. генов, то становится понятной сложность каждой личности в отдельности. Мы просто обязаны быть индивидуальностями, обладая таким спектром противопоставлений.
Как и у людей, у каждого из генов есть своя обязанность, которую он «вывозит» или нет. Кто-то регулярно совершает переработку, а кто-то скромно отмалчивается в стороне. И это и есть, собственно, экспрессия генов – характер их активности. Это нельзя назвать отклонением – невозможно всем работать с одинаковой скоростью, и неизменно часть генов будет обладать высокой экспрессией, а часть – низкой. Это не хорошо и не плохо, это абсолютная норма.
Наука, изучающая экспрессию генов, — генная инженерия, ставит впереди себя задачи, знакомые нам разве что по фантастическим фильмам. Одной из целей, возложенных на изучение генной экспрессии, является вечная молодость.
fb.ru
Sqlapp.ru. Что такое экспрессия генов?
Автор: Гленн Чейни, Отдел Исследований и Разработок Pharmanex
«Начать свое выступление я бы хотел с объяснения некоторых терминов и концепций биологии клетки и клеточной генетики.
Это рисунок клетки, очень схематичный рисунок.
В самом центре этого рисунка находиться элемент, который называется – ЯДРО КЛЕТКИ, и внутри этого клеточного ядра содержится ДНК — то образование, в котором хранится вся информация о том, что мы есть.
Эти структуры, хранящие информацию о нас, называются хромосомы. И вокруг хромосом, как показано здесь на рисунке, плотно обвиваются наши молекулы ДНК. И если размотать эту цепочку, то она состоит из отдельных участков – индивидуальных генов. Каждый из этих генов содержит информацию, которая представляет собой отдельный уникальный кирпичик, из которого строится конкретный человек.
Человек, его тело и организм состоят из около 50 триллионов клеток. И каждая клетка содержит полный комплект ДНК. И в каждом этом комплекте ДНК находится порядка 20 тысяч генов. Я уже упомянул о том, что каждый ген служит строительным кирпичиком вашего организма. Но возможно сейчас прозвучит термин, с которым вы пока не знакомы, но он очень важен для понимания той науки, которая стоит за созданием аgeLОС.
Что такое экспрессия генов?
Каждый из генов нашего организма отвечает за создание определенного продукта, но выработка этого продукта из расчета на один ген – различна. Некоторые из них вырабатывают много того, что должны, другие – недостаточно. И как раз это и определяет степень (концепцию) экспрессии гена. Экспрессия – это скорость (например – поезд-экспресс) в нашем случае – это активность генов. Экспрессия некоторых генов находится на невысоком уровне, а у других – степень экспрессии высокая. Экспрессия генов не измеряется в категориях – хорошая экспрессия или плохая экспрессия, каждый из генов имеет свою собственную экспрессию.
Генетики – это ученые, которые изучают гены. И их очень интересует возможность измерить величину экспрессии каждого гена. И для этого в научной лаборатории NuSkin совместно с лабораторией LifeGenTechnology была разработана специальная цветная шкала, которая позволяет хорошо укладывать в различные цветовые комбинации величину экспрессии генов.
Если экспрессия гена находиться на невысоком уровне, то он окрашивается в один из цветов зеленой части спектра. А если ген имеет высокую экспрессию, то при нанесении на эту цветовую палитру он окрашивается в красной части спектра.
Вы помните, что я упоминал, что в каждой ДНК находиться около 20 тысяч генов. Это может показаться безумием, но для разработки нашей технологии ageLOC нам приходиться иметь дело со всеми 20 тысячами генов. Не просто каждый ген обладает собственным размером экспрессии, собственной величиной экспрессии, экспрессия наших генов различна в разные периоды жизни человека.
На слайде показаны два разных гена, один имеет низкую экспрессию, другой – высокую, и далее мы видим, как сильно меняется величина экспрессии генов, когда возраст человека увеличивается, может получиться прямо противоположная картинка.
Ген, который имел высокую экспрессию, когда человек был молод, с течением времени, в результате старения, его экспрессия понижается, а экспрессия гена, который был менее активен в молодости, возрастает.
Таким образом становиться понятно, что важно не просто изучать степени экспрессии генов, велика она или мала, важно обеспечить сохранение того уровня экспрессии генов, который был у человека в молодости. И на этой цветовой палитре очень хорошо видно, что ген, у которого была низкая активность в молодом возрасте, с возрастом повышается, и аналогично, ген, у которого была высокая экспрессия в молодости, с возрастом – снижается, перемещаясь в другую часть спектра.
Это та концепция, которая называется “Концепцией Экспрессии Генов”, и она имеет исключительную важность для понимания концепции ageLOC в целом.
А как генетики изучают экспрессию генов и исследуют ее на протяжении нашей жизни?
Для этого был разработан специальный генетический чип. И в этом небольшом окошке темного цвета хранится огромное количество информации.
Фактически один-единственный чип способен измерить весь геном человека, все 20 тысяч генов. Каждая из этих точек обозначает один из 20 тысяч генов, которые измеряются данным чипом. И можно использовать такой генетический чип для измерения экспрессии всех генов конкретного человека в разные периоды его жизни, и при этих замерах точки, обозначающие экспрессию отдельных генов, будут в течении жизни изменять свой цвет в зависимости от изменения экспрессии.
Чтобы еще лучше проиллюстрировать вам концепцию экспрессии генов, я хочу рассказать вам совершенно замечательную историю об исследовании экспрессии генов у однояйцевых близнецов.
5 лет
21 год
102 лет
Эти две близняшки родились в 1908 году. Этой фотографии почти сто лет, она была сделана, когда девочкам было пять лет. Это однояйцевые близнецы, то есть их молекулы ДНК идентичны. Они действительно выглядят одинаково? Как вам видится? Согласны, что они абсолютно идентичны, то есть совершенно одинаковы, как внешне, так и внутренне. Теперь давайте посмотрим, как они выглядели в 12 лет. Они по-прежнему выглядят одинаково?
А на фотографии где им 21 год? А теперь давайте посмотрим на фотографию, когда им исполнилось по 102 года. А сейчас они выглядят одинаково? Их, конечно, можно принять за сестер, они похожи друг на друга, как родственники, но они уже не так похожи, как однояйцевые близнецы.
Как может так получиться, что в старости два организма с идентичными молекулами ДНК выглядят по-разному? Что у них изменилось? Молекула ДНК? Нет, ДНК не меняется никогда. И вот именно здесь вступает в дело замечательная наука, изучающая экспрессию генов.
Здесь представлены хромосомы четырех человек. Правая часть представлена хромосомами близнецов. Желтая часть – это хромосомы близнецов молодого возраста, а красная – это хромосомы близнецов пожилого возраста. Вы помните, что хромосомы состоят из молекул ДНК и то отличие в цветах, которое мы видим на фотографиях, оно обусловлено именно экспрессией генов. И если посмотреть на окраску хромосом близнецов молодого возраста, маленьких детей, то мы видим, что отличия в цветах практически – нет, потому что отсутствует различие в экспрессии их генов. Но ДНК близнецов пожилого возраста уже начинают различаться по цвету, потому что в силу разных условий жизни взрослых людей у них по-разному меняется экспрессия генов и идет процесс старения.
Я хотел бы еще раз подчеркнуть, что молекулы ДНК как молодых близнецов, представленных здесь, так и ДНК пожилых людей продолжают оставаться абсолютно идентичными друг другу, только экспрессия их генов с возрастом меняется! И если наш возраст влияет на экспрессию генов, то разве неинтересно узнать, какие пищевые компоненты, какие нутриенты могут повлиять положительным образом на то, как будет меняться экспрессия наших генов с возрастом.
Давайте сейчас прервемся в обсуждении и объяснении того, как осуществляется экспрессия наших генов. И позвольте мне представить вам научный совет Pharmanex.
В трех странах мира расположены наши научные лаборатории. Одна из наших лабораторий расположена в Пекине, есть лаборатория в Шанхае, есть лаборатория в штаб-квартире нашей компании, в Прово. И не то чтобы у нас было очень много ученых, просто наши ученые имеют очень сильно отличающийся от других багаж знаний, и знания очень разнообразные.
Как же нам помогает такой разнообразный багаж знаний наших ученых?
Ведь у истинных ученых очень часто возникают различные мнения по научным вопросам. Относясь к делу творчески, мы внесли различные научные позиции как элемент научных изысканий, заставляющий подходить к проблеме старения – комплексно.
Мы решили проанализировать идею о том, что все гены нашего организма начинают с возрастом работать по-другому и изучить специфику работы генов в молодом и пожилом возрасте. Но добиться понимания того, как осуществляется экспрессия генов на протяжении всей жизни человека, – это очень сложная задача. И несмотря на то, что у нас более ста ученых, никто из них, взятый отдельно, не в состоянии в полной мере изучить и оценить, как осуществляется экспрессия генов, например, животного, на всем протяжении жизни этого животного.
На самом деле на всей нашей планете есть только одна группа (коллектив, команда) ученых, которая владеет этим знанием.
И вот эта команда ученых из лаборатории «Лайф Ген Технлогия». Я не могу переоценить важность нашего сотрудничества с этой группой ученых. Есть в мире косметические компании, которые стремятся к тому, чтобы положительным образом изменить экспрессию генов, но принципиальное отличие состоит в том, что они стараются воздействовать только на один–два гена из всего генома человека. Но процесс старения – он гораздо более сложный и не укладывается в один или два гена. По мере того, как мы стареем, затрагивается экспрессия тысяч и тысяч генов, и нужно понимать, как можно влиять на этот процесс. И ученые «Лайф Ген Технология», они разработали у себя вот это знание, то как работают все наши гены.
Мы рассказали вам о концепции экспрессии генов и вы знаете, что некоторые гены имеют высокую экспрессию, а некоторые – низкую. И помните цветовую палитру, тот спектр, который я вам показывал? Зеленый означает низкую экспрессию генов, а красный – высокую. Это очень сложно, взять 20 тысяч генов и посмотреть на каждый из них в отдельности.
Но нашими учеными разработана методика, которая позволяет упростить задачу, сгруппировав определенное количество генов в некую единую категорию, для которой выводится средняя арифметическая экспрессии. И именно это показано на данном графике, данной диаграмме – это среднее арифметическое экспрессии генов в молодом организме и далее показан среднеарифметический показатель для той же самой группы генов, и видно, насколько сильно экспрессия генов этой группы возросла в пожилом возрасте. И можно наглядно видеть то, как возросла экспрессия этих генов по мере старения организма. И никто в мире не понимает эти процессы лучше, чем ученые из«ЛайфГенТехнологии».
Но когда речь заходит об ингредиентах и нутриентах, и о том, как они влияют на экспрессию генов, здесь уже приоритет ученым NuSkin. И здесь мы видим, то какое воздействие определенный набор ингредиентов оказывает на эти именно гены.
И мы видим, что ингредиент №3 оказался способен уменьшить экспрессию генов данной группы до уровня практически сопоставимым с тем, который естественным образом присутствовал в данном организме в молодом возрасте.
И таким образом мы проанализировали тысячи и тысячи ингредиентов и компонентов, стремясь понять, то, как они воздействуют на экспрессию генов и насколько данный конкретный ингредиент способен сохранить экспрессию данной конкретной группы генов на уровне, присущем молодому организму…»
www.sqlapp.ru
Значение слова «экспре́ссия»
экспрессный
экспрессионистский
и, только ед., ж.эксп[рэ́]ссия
[expressio выдавливание; выразительность]
1. Выразительность, сила выражения, проявления (каких-л. чувств, настроений, переживаний и т. п.).
Экспрессия жеста, лица, слова. Экспрессия ранних песен солистки. Экспрессия портретов знаменитого художника. Исполнительская манера актера отличается сильной экспрессией и эмоциональностью.
2. Биол.Программируемый геномом процесс биосинтеза белков и нуклеиновой кислоты.
Экспрессия чужеродных генов. Экспрессия нейрогена.
неправильно! экспресия; эксп[ре́]ссия
Данные других словарей
| Большой толковый словарь русского языка Под ред. С. А. Кузнецова | экспре́ссия[рэ́], -и; ж.[от лат. expressio — выражение] 1. Выразительность, сила и яркость выражения, проявления (каких‑л. чувств, переживаний и т.п.). Э. игры артистки. Танцевать с большой экспрессией. Э. цвета. Повышенная э. Выступление отличалось необыкновенной экспрессией. | |
| Толковый словарь иноязычных слов Л. П. Крысин | экспре́ссияи, мн. нет, ж.[фр. expression 1. Выражение чувств, переживаний, выразительность. Высокая э. поэтического слова.— содержащий экспрессию, выразительный. | |
| Школьный словарь иностранных слов Л. А. Субботина | экспре́ссия-ии, ж.[франц. expression 1. Выразительность, сила проявления чувств, переживаний и др. (экспрессия цвета, экспрессия в речи).
| |
| Словарь трудностей русского произношения М. Л. Каленчук, Р. Ф. Касаткина | экспре́ссия[р’е́] и [рэ́]; экспре́[с’е’]ия и экспре́[с’]ия |
rus-gos.spbu.ru
экспрессия — это… Что такое экспрессия?
ЭКСПРЕССИЯ — (лат., от exprimere выражать). Выразительность: в живописи, в музыке, сценической игре и проч. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭКСПРЕССИЯ выразительность, преимущ. в сценич. игре и в живописи.… … Словарь иностранных слов русского языка
экспрессия — выразительность; сила проявления чувств, переживаний. Экспрессивные реакции являются внешним проявлением эмоций и чувств человека в мимике, пантомимике, голосе и жестах. Хотя экспрессия у человека генетически детерминирована, она сильно зависит… … Большая психологическая энциклопедия
экспрессия — и, я. expression f. <, лат. expressio выражение. 1. устар. Выражение, слово. Если на пассаж <пасквиля>, до меня касающийся, ответствовать труд заслуживает, всенижайше предлагаю, не употребить ли следующих, или тому подобных экспрессий:… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Экспрессия — * экспрэсія * expression 1. . 2. Синтез белка в клетке, который кодируется геном, конкретным для каждого из белков. Процесс Э. включает в себя транскрипцию ДНК, процессинг полученного продукта мРНК и его трансляцию в активный белок. В этом случае … Генетика. Энциклопедический словарь
ЭКСПРЕССИЯ — [рэ], эксрессии, мн. нет, жен. (лат. expressio выражение) (книжн.). То, что придает выразительность чему нибудь, что делает что нибудь выразительным. Он спел романс о большой экспрессией. Экспрессия жеста, лица, слова. «Вы поглядите, сколько… … Толковый словарь Ушакова
экспрессия — экспрессия. Произносится [экспрэссия] и [экспрессия] … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
ЭКСПРЕССИЯ — ЭКСПРЕССИЯ, выразительность; яркое, значительное проявление чувств, настроений, мыслей … Современная энциклопедия
ЭКСПРЕССИЯ — выразительность; яркое, значительное проявление чувств, настроений, мыслей … Большой Энциклопедический словарь
ЭКСПРЕССИЯ — ЭКСПРЕССИЯ, и, ж. (книжн.). Выражение чувств, переживаний, выразительность. Декламировать с большой экспрессией. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
экспрессия — (гена) [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN expression … Справочник технического переводчика
dic.academic.ru
Экспрессия генов — это что такое? Определение понятия
Что такое экспрессия генов? Какова её роль? Как работает механизм экспрессии генов? Какие перспективы он перед нами открывает? Как происходит регуляция экспрессии генов у эукариот и прокариот? Вот краткий перечень вопросов, которые будут рассмотрены в рамках данной статьи.
Общая информация
Экспрессия генов – это название процесса переноса генетической информации от ДНК посредством РНК к белкам и полипептидам. Давайте для понимания сделаем небольшое отступление. Что такое гены? Это линейные полимеры ДНК, что являются соединёнными в длинную цепь. С помощью белка хроматина они образуют хромосомы. Если говорить о человеке, то у нас их сорок шесть. В них находится примерно 50 000-10 000 генов и 3,1 миллиарда пар нуклеотидов. Как же здесь ориентируются? Длина участков, с которыми ведётся работа, указывается в тысячах и миллионах нуклеотидов. Одна хромосома содержит около 2000-5000 генов. В несколько ином выражении – около 130 миллионов пар нуклеотидов. Но это только очень приблизительная оценка, которая более-менее верна для значительных последовательностей. Если работать на коротких участках, то соотношение будет нарушаться. Также на это может повлиять пол организма, над материалом которого ведётся работа.О генах
Они имеют самую разнообразную длину. Вот, например, глобин – это 1500 нуклеотидов. А дистрофин – уже целых 2 миллиона! Их регуляторные цис-элементы могут быть удалены от гена на значительное расстояние. Так, у глобина они находятся на расстоянии в 50 и 30 тысяч нуклеотидов в 5′- и 3′-направлении соответственно. Наличие подобной организации значительным образом затрудняет нам определение границ между ними. Также гены содержат в себе значительное количество высокоповторяющихся последовательностей, функциональные обязанности которых нам ещё не понятны.
Для понимания их структуры можно представить, что 46 хромосом являются отдельными томами, в которых находится информация. Они сгруппированы в 23 пары. Один из двух элементов наследуется от родителя. «Текст», что находится в «томах», многократно «перечитывался» тысячами поколений, что привносило в него много ошибок и изменений (называемых мутациями). И все они наследуются потомством. Теперь есть достаточно теоретической информации, чтобы начать разбираться с тем, что собой являет экспрессия генов. Это ведь является главной темой данной статьи.
Теория оперона
Она строится на генетических исследованиях индукции β-галактозидазы, которая участвовала в гидролитическом расщеплении лактозы. Сформулирована она была Жаком Моно и Франсуа Жакобом. Данная теория объясняет механизм контроля над синтезом белков у прокариот. Также важная роль отводится и транскрипции. Теория гласит, что гены белков, которые функционально тесно связаны в метаболических процессах, часто группируются вместе. Они создают структурные единицы, названные оперонами. Их важность в том, что все гены, которые входят в него, экспрессируются согласованно. Иными словами, они все могут быть транскрибированы, или же никого из них нельзя «прочитать». В таких случаях оперон считается активным или пассивным. Уровень экспрессии генов может меняться, только если есть набор отдельных элементов.Индукция синтеза белков
Давайте представим, что у нас есть клетка, которая в качестве источника своего роста использует углерод глюкозу. Если её поменять на дисахарид лактозу, то через несколько минут можно будет зафиксировать, что она адаптировалась к условиям, которые были изменены. Этому существует такое объяснение: клетка может работать обоими источниками роста, но один из них является более подходящим. Поэтому существует «прицел» на более легкообрабатываемое химическое соединение. Но если оно пропадает и на смену ему появляется лактоза, то ответственная РНК-полимераза активируется и начинает оказывать своё влияние на производство необходимого белка. Это больше теория, а сейчас давайте поговорим о том, как же собственно происходит экспрессия генов. Это весьма увлекательно.
Организация хроматина
Материал из данного абзаца представляет собой модель дифференцированной клетки многоклеточного организма. В ядрах хроматин уложен таким образом, что для транскрипции доступна только малая часть генома (около 1 %). Но, несмотря на это, благодаря разнообразию клеток и сложности идущих в них процессов мы можем влиять на них. На данный момент для человека доступным является такое влияние на организацию хроматина:- Изменять количество структурных генов.
- Эффективно транскрибировать разные участки кода.
- Перестраивать гены в хромосомах.
- Вносить модификации и синтезировать полипептидные цепи.
Но эффективная экспрессия гена-мишени достигается в результате четкого соблюдения технологии. Неважно, с чем ведётся работа, пускай даже эксперимент идёт над небольшим вирусом. Главное – это придерживаться составленного плана вмешательства.
Изменяем количество генов
Как это можно реализовать? Представим, что нас интересует влияние на экспрессию генов. В качестве опытного образца мы взяли материал эукариота. Он обладает высокой пластичностью, поэтому можем внести такие изменения:
- Увеличить число генов. Используется в тех случаях, когда необходимо, чтобы организм увеличил синтез определённого продукта. В подобном амплифицированном состоянии находятся многие полезные элементы человеческого генома (например, рРНК, тРНК, гистоны и так далее). Такие участки могут иметь тандемное расположение в рамках хромосомы и даже выходить за их рамки в количестве от 100 тысяч до 1 миллиона пар нуклеотидов. Давайте рассмотрим практическое применение. Интерес для нас представляет ген металлотионеина. Его белковый продукт может связывать тяжелые металлы вроде цинка, кадмия, ртути и меди и, соответственно, защищать организм от отравления ими. Его активация может быть полезной людям, которые работают в небезопасных условиях. Если у человека наблюдается повышенная концентрация ранее упомянутых тяжелых металлов, то активация гена происходит постепенно автоматически.
- Уменьшить число генов. Это довольно редко применяемый способ регуляции. Но и здесь можно привести примеры. Один из наиболее известных – это эритроциты. Когда они созревают, то разрушается ядро и носитель теряет свой геном. Подобное в процессе созревания проходят и лимфоциты, а также плазматические клетки различных клонов, что синтезируют секретируемые формы иммуноглобулинов.
Перестройка генов
Важной является возможность перемещения и объединения материала, при котором он будет способен к транскрипции и репликации. Данный процесс получил название генетической рекомбинации. С помощью каких механизмов она является возможной? Давайте рассмотрим ответ на этот вопрос на примере антител. Они создаются В-лимфоцитами, что принадлежат какому-то определённому клону. И в случае попадания в тело антигена, на который есть антитело с комплементарным активным центром, произойдёт их присоединение с последующей пролиферацией клетки. Почему же у организма человека есть возможность создавать такое разнообразие белков? Такая возможность обеспечивается рекомбинацией и соматическими мутациями. Но это может быть и следствие искусственных изменений в структуре ДНК.Изменение РНК
Экспрессия генов – это процесс, в котором значительную роль играет рибонуклеиновая кислота. Если рассматривать мРНК, то необходимо заметить, что после транскрипции первичная структура может меняться. Последовательность нуклеотидов в генах одинаковая. А вот в разных тканях мРНК могут появляться замены, вставки или попросту будут происходить выпадения пар. В качестве примера со стороны природы можно привести апопротеин В, создаваемый в клетках тонкого кишечника и печени. В чем же разница редактирования? Версия, создаваемая кишечником, имеет 2152 аминокислоты. Тогда как вариант печени может похвастаться содержанием 4563 остатков! И несмотря на такое различие, у нас имеется именно апопротеин В.
Изменение стабильности мРНК
Мы уже почти пришли к тому, чтобы можно было заняться белками и полипептидами. Но давайте перед этим ещё рассмотрим, как может закрепляться стабильность мРНК. Для этого первоначально она должна покинуть ядро и выйти из цитоплазмы. Осуществляется это благодаря имеющимся порам. Большое количество мРНК будет расщеплено нуклеазами. Те же, что избегут данной участи, организуют комплексы с белками. Время жизни эукариотической мРНК колеблется в широком диапазоне (до нескольких дней). Если стабилизировать мРНК, то при фиксированной скорости можно будет наблюдать, что увеличивается количество новообразованного белкового продукта. Уровень экспрессии генов при этом не изменится, но, что более важно, организм будет действовать с большей эффективностью. С помощью методов молекулярной биологии можно кодировать конечный продукт, который будет иметь значительную продолжительность жизни. Так, к примеру, возможным является создание β-глобина, функционирующего примерно десять часов (для него это весьма много).Скорость процессов
Вот и рассмотрена в общем и целом система экспрессии генов. Сейчас осталось только дополнить имеющиеся знания информацией о том, как быстро происходят процессы, а также насколько долго живут белки. Скажем так, проведём контроль экспрессии генов. Следует отметить, что влияние на скорость не считается основным способом регуляции разнообразия и количества белкового продукта. Хотя её изменение для достижения данной цели всё же использовалось. В качестве примера можно привести синтез белкового продукта в ретикулоцитах. Кроветворные клетки на уровне дифференцировки лишены ядра (а значит, и ДНК). Уровни регуляции экспрессии генов вообще строятся в зависимости от возможностей какого-то соединения активно влиять на осуществляемые процессы.Длительность существования
Когда же белок синтезирован, то время, в течение которого он будет жить, зависит от протеаз. Здесь нельзя точно назвать сроки, поскольку диапазон в данном случае составляет от нескольких часов до пары лет. Скорость расщепления белка широко варьируется в зависимости от того, в какой клетке он находится. Ферменты, которые могут катализировать процессы, как правило, быстро «употребляются». Из-за этого они также создаются организмом в больших количествах. Также на срок жизни белка может оказать влияние физиологическое состояние организма. Также если был создан дефектный продукт, то он будет быстро ликвидирован защитной системой. Таким образом, можно уверенно сказать, что единственное, о чем мы можем судить, – это стандартное время жизни, полученное в лабораторных условиях.
Заключение
Данное направление является очень перспективным. Например, экспрессия чужеродных генов может помочь вылечить наследственные болезни, а также ликвидировать негативные мутации. Несмотря на наличие обширных знаний по этой теме, можно уверенно сказать, что человечество ещё только находится в самом начале пути. Генетическая инженерия совсем недавно научилась выделять необходимые участки нуклеотидов. 20 лет назад произошло одно из самых больших событий данной науки – была создана овечка Долли. Сейчас же ведутся исследования с человеческими эмбрионами. Можно с уверенностью сказать, что мы уже на пороге будущего, где нет болезней и физиологических страданий. Но прежде чем мы там окажемся, необходимо будет очень хорошо поработать на благо процветания.fb.ru