细胞内的自动化的DNA和蛋白质 Bashny.Net

怎么细胞内的自动化？

每个单元都有成千上万的基因。 从来没有这样他们的所有工作同时进行。 细胞的肌肉，肝脏和大脑都是同样的一套基因。 他们是不同的，因为它们具有不同的基因. 所有的细胞有能力开启和关闭个别基因在应对不同的外部因素的影响。 这就是系统控制活动的基因系统的自动控制。 科学家们想了解这种自动化工作能够修复和黑客。 例如，在人体细胞内存在系统的大约三百个基因和蛋白质的控制细胞分裂。当它打破了，细胞开始所有的时间来分享，有癌症。

 



简化图的基因网络调整的细胞分裂的人
 

在"铁"通常使用的电脉冲。 信号在生物学、通常化的， 也就是，改变浓度的某些物质。 中枢神经系统是电子信号，但它只是一个设备bystroi长距离传输，如光纤技术。 传输的神经冲动从小区发生的化学形式长期存和复杂的一体化的信号，在神经也是化学品。

那里有信号，会有串的信号是不是在地方和噪音是个随机的垃圾，秉承的信号。 在电子产品的到达的信号提供的地址的电线和绝缘。 干扰的出现是由于容性和寄生之间的电感耦合导体。 在细菌细胞，其内容或多或少的均匀混合，以及任何化学信号(和成千上万的人)可在任何一点。 细胞动物和植物分为隔间与不同的化学组成的，但类型的隔少于十个和每个人都有成千上万的不同的物质。

到达的信号位置所需的细胞生谢谢你的分子识别原则"的关键-锁"。 一个蛋白质分子可以识别的另一个蛋白质、蛋白质可以识别一个特定DNA序列、蛋白质可以识别的小分子，例如糖。这种认识并不总是完全准确的，所以分子，类似形状为一个定期的合作伙伴的认识产生的线索。 除了卡车、电子产品的噪音。 它们产生的热运动的原子，这有助于分享的混乱运动的电子。 在电池化学的噪声还与热的运动。 当信号很弱，例如，十分子的这种类型在整个单元，这些分子将分散在笼子里的事故，没有事实均匀。 如果他们的浓度在某个角落的一个小组将随机的波动，这将是噪音。
 

究竟是规定的活生生的细胞吗？该单元可以被看作是一家工厂，生产的所有必要的设备和可以收集从他的第二个工厂。 主要设备的核糖体、机器，收集所有的蛋白质。 结构所收集的蛋白质上的磁带的使者RNA(mRNA)。 核糖体沿着达和用户组装一个新的蛋白质链的各个单位，称为氨基酸。 输出的Asa从核糖体蛋白质链折成一个紧凑的纠结成熟的蛋白质，它开始工作。 蛋白质能加速化学反应(酶)，以及参与运输的物质，令、保护和许多其他的事情。

 



达是形成作为副本的各个部分的细胞的DNA。 DNA可以与存档的技术文件在办公室的首席工程师，并且表达的副本附图中发布的店里。 复印机，创建这些副本也是一个蛋白质称为RNA聚合酶。 她可以坐在上面的DNA和开始复制不是无处不在，但只在特别的网站、DNA促进者，它们位于以前的每一基因或基因组成的工作在一起。

和切断基因是主要在着陆阶段的RNA聚合酶的促进剂。 如果RNA聚合酶容易地坐在启动子的基因，那么它是许多因拷贝和核糖体产生的许多分子的蛋白质的编码基因此被包括他会的。 如果有什么会阻止种植的RNA聚合酶基因将被关闭。 就是，开启并关闭的基因发生在本阶段的相互作用的RNA聚合酶和促进剂。 各种其他分子可能帮助或干扰他们的结合。 这些其他分子，主要是特殊的监管蛋白质子和邻近的DNA形成一个逻辑件，可以集成几个不同的输入信号。
 

逻辑的要素上的DNA和蛋白 也许是最susannaspeier基因的开关—乳糖操纵子的大肠杆菌。 在法国的雅各布和莫诺在他的研究被授予诺贝尔奖，1965年。 大肠杆菌，可以清楚地看出，从它的名字，生活在肠道。这可能是肠道的各种动物、蜜蜂于人类。 她要吃什么抓住了主，以便它可以有许多不同营养素。
 



大肠杆菌的微镜下和培养皿

大肠杆菌可以增长，例如，在一个营养中包括只有葡萄糖和矿物质盐和产生所有必要的氨基酸和维生素。 而不是葡萄糖可以是其他的糖(糖、麦芽糖—麦芽牛奶糖乳糖和十几个其他人)，以及多糖，如淀粉。

对于同化这些糖需要他们的酶。生产这些酶运行只有当相关的糖是在环境、材料和能源用于生产这些酶会被浪费。 这就是，基因这些酶进同化的糖应包括只有当有糖。 同化的各糖应，作为一项规则，若干酶，不仅仅是一个。 他们的基因是DNA链附近，他们的活动的控制是通过一个共同监管的DNA序列中开始的第一基因。这样一个小组一起工作和同步的控制基因被称为"操纵子".
 



该方案的操纵子乳糖

乳糖操纵子包括三个基因。 第(LacZ)编码蛋白质运输，乳糖的抽入的单元，和其他两个(拉奇和LacA)酶共同努力转换为乳糖的"默认糖"—糖. 在开始的乳糖操纵子是一个结合部的RNA聚合酶(子)和一块土地上的约束力的监管蛋白质(经营者).

该活动的乳糖操纵子控制由两个信号。第一个信号，显然，浓度的乳糖。 如果乳糖不存在，和酶的消化不是必要的。 第二个信号是有点困难。 在一个实验，雅各布和智提出了大肠杆菌于介质中含有两个乳糖和糖。 在这种情况下，第一个大肠杆菌消耗葡萄糖和乳糖操纵子它关闭。 当血糖是，细菌生长暂停为15-20分钟，然后继续在费用的乳糖。 在暂停期间的乳糖操纵子是关闭的。 也就是说，第二监管签乳糖操纵子当电池有多个提供糖于乳糖(葡萄糖摄取不需要任何额外酶)。

进一步的实验显示，乳糖操纵子没有回应葡萄糖本身。 相反，内的细胞的大肠杆菌的饥饿程度(或者说，"好吃"提供糖)的编码是一个特殊的信号的物质。 这就是所谓的"环磷酸腺苷"，或营地。 虽然大肠杆菌越来越多的葡萄糖、难民营中的小区是几乎没有。 如果没有糖，但是麦芽或淀粉(一点trudnosmyvaemye物)生产的小营地。 如果没有麦芽，但有糖或乳糖、营级别小组将会更高。 如果没有糖，但有一个乳酸甚至更高，以及最后，如果什么都不美味和有吃的甘油，营地将被最高。因此，乳糖的操纵子控制由两个信号：浓度的乳糖和集中营。

如何将这些信号的作用在活动的基因吗？ 活性基因会是一个在RNA的聚合酶产生大量的使者RNA。 RNA聚合酶开始的工作在操纵子总是降落在同一片DNA(称为"启动")的。 那里有一个选择对乳糖和营地吗? RNA聚合酶无法认识所有的数以百计的信号，规范活动的成千上万的基因。 对于这个有些特殊的监管蛋白质(称为"转录因素"). 在管理的乳糖操纵子监管蛋白质、所涉及的两种，一种对每一个输入：乳糖代谢的阻遏和活化剂。
 



乳糖阻遏(紫色)的DNA

乳糖阻遏是一种蛋白质，是能够进行沟通无论是与乳糖或与特定DNA序列。 在基因组中的大肠杆菌有两个这样的顺序，既在开始的乳糖操纵子，对任何一方的促进剂。 乳糖的阻遏分子牢牢粘在一起彼此组的四个蛋白质分子。联这样的四个DNA曲折的一缕的DNA进入一个陡峭的循环，这是促进剂。RNA聚合酶不能获得上，精明的子和基因被关闭。 如果细胞出现乳糖，它结合了乳糖的阻遏和它掉下从DNA，释放启动对于RNA聚合酶的操纵子开始工作。 所以，安排，管制输入上的操纵子浓度的乳糖。
 



分解代谢活化剂的DNA

分解代谢活化剂在一个类似的方式响应集中营。 然而，也有一些差别，在详细信息：
 

• 分解代谢活化剂坐在DNA略侧启动并没有涵盖它。 相反，它增强了结合RNA聚合酶促进和增加了活动的操纵子。
• 分解代谢活化剂结合环amp和DNA。 没有营地，他无法联系的DNA。
• 分解代谢活化剂的必要的充分的活性乳糖操纵子和操纵子仍然会工作的大约5%的总计活动。 乳糖阻遏还规定了操纵子的范围从0%至100%。
• 分子分解代谢活化剂连接对，不在蛋糕。

也就是说，我们可以写的事实表对乳糖操纵子:
 



乳糖操纵子作为一个合乎逻辑的和元件。 只有5%的活动在一个国家的"乳糖+、营—"一点掉下来的图片完美的。 出版

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作者：米哈伊尔*尼基京

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资料来源：m.geektimes.ru/post/282582/