If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:10:10

Видео транскрипция

Ще поговорим малко за регулацията на ДНК. Основната идея е, че когато разглеждаме генома на един оргазнизъм, не всички от неговите гени се презаписват и превеждат едновременно. Това може да зависи от типа клетка, в която се намира ДНК. Или да зависи от средата за този организъм. Например, ако разглеждаме многоклетъчен организъм. Това и това са много опростени модели. Може би това е имунна клетка. Имунна клетка. И да речем, че това тук е мускулна клетка. Те сигурно няма да са тези идеални кръгове, но просто, за да получиш представа. И те ще имат абсолютно еднакво ДНК. ДНК в двете тези е същото. ДНК е същото вътре. И тези ще са еукариоти. Ще нарисувам ядрената мембрана тук. Значи еднакво ДНК. Но те играят различни роли в организма. Всъщност, за да имат различни структури, те следва да произвеждат различни белтъчини. Ще имат различни ензимни протеини вътре в цитоплазмата. И така, ДНК регулацията... Ако имат абсолютно същия геном, как ще регулират кои от тези гени ще бъдат презаписани и после преведени и кои няма да бъдат? Дори ако става дума за едноклетъчни организми, ето тук имаме бактерия... Това е само една клетка, но дори тя няма да иска да презаписва и превежда всичките си гени едновременно. Например, това тук, това е хромозомата на бактерията. Това тук, да речем, е ген, свързан с усвояването на някакъв вид храна, ако тази храна е налична. Всъщност могат да бъдат няколко гена, свързани с тази храна. И ще разгледаме по-подробно това, когато имаш няколко свързани гена. Обикновено те се транскрибират едновременно. Или не се – пак по едно и също време. Може би това е свързано с усвояването на някакъв вид храна. Или да речем, че имаш някакви гени ето тук, които са свързани с някакъв стресов механизъм. Може би има нужда да заспи в даден момент. Ако това не е под стрес, тези гени няма да има нужда да се изявяват. Но ако е под стрес, ще трябва да се изявят. По същия начин, ако това нещо, което трябва да се разгради, е наоколо, то трябва да презапише тези. Ако не е наоколо, не трябва да ги презаписва. Ето по този начин работи ДНК, независимо дали говорим за еукариотни или прокариотни организми. В това видео ще се фокусираме малко повече на прокариотните. По-специално ще говорим за тази бактерия. Когато разглеждахме транскрипцията общо, в няколко предишни видеа, споменахме идеята за промотор. Че имаш ген, който е секвенция на ДНК, която пък е част от по-голямата хромозома. И тогава казахме: "Добре, РНК-полимеразата трябва да се закрепи някъде." Тази РНК-полимераза трябва да се закачи някъде. И нарекохме това място промотор. След това полимеразата ще презапише гена. И когато първо споменахме идеята за промотор, казахме, че това особено важи за еукариотите. Всеки промотор съответства на определен ген – или всеки ген има промотор. Но когато става дума за прокариоти, (в този случай говорим за тази бактерия) всъщност е обичайно да има множество гени групирани заедно, отговарящи на един и същи промотор. Този промотор тук... А промоторът всъщност се нарича регулаторна ДНК секвенция. Нека го запиша. Промоторът, това е ето тази част тук, това е секвенцията. Това е регулаторна, регулаторна ДНК секвенция. Към това ще се прикрепи РНК-полимеразата, която нарисувах като това голямо петно. Това е протеин тук. И след това ще започне да презаписва всички тези гени като един пакет. Когато имаш промотор, свързан с множество гени, тази комбинация от промотора и гените се нарича оперон. Пак казвам, промоторите на гените са последователности от ДНК. Тази комбинация е оперон. Нарича се оперон. Това е комбинация от регулаторна ДНК секвенция (която казва: "Хей, РНК-полимеразата се връзва тук, значи можеш да започнеш да презаписваш.") и гените, чиято транскрипция промотира. След това този процес на транскрипция, разбира се, взима генетичната информация в ДНК, презаписва я в иРНК, и тя може да отпътува с рибозомите. И имаме целия процес на транслация, (това всичкото би трябвало да е преговор) за да произведе реални протеини с функции в самата клетка или потенциално извън нея. Ще се задълбочим малко върху това какво може да ускори този процес, да го накара да се случва по-често. Или пък нещата, които биха могли да потиснат този процес по някакъв начин. Това е нещо, което съм просто нарисувал. Имаме голямо петно РНК-полимераза (и това е доста опростена рисунка), което се прикрепя за регулаторната ДНК последователност, която наричаме промотор. След това тя ще извърши транскрипцията, която ще произведе иРНК, която пък закодира информацията на тези гени. Но какво става, ако сме в среда, в която не искаме да презапишем този конкретен оперон? Или може би е добре да го нарека този определен пакет от гени. Тогава нещо в нашата среда може да разреши на репресорите да се задействат. Какво имаме предвид под репресор? Репресорът, репресор е ето това тук. Той се прикрепя към последователността от ДНК след промотора и по този начин блокира функцията на РНК-полимеразата да прави транскрипция. Това ето тук, това е протеин, и се нарича репресор. Буквално репресира (потиска) транскрипцията. А мястото, където се прикрепя регулаторната ДНК последователност се нарича оператор. Още веднъж: промотор беше регулаторна последователност, където РНК-полимеразата може да се закрепи, а оператор е регулаторната последователност, където репреосор може да се залепи и да попречи на РНК-полимеразата да извърши транскрипцията. Това възпрепятства гена да не може да продължи да презаписва и след това превежда кода на тези действителни гени. И можеш да имаш допълнителни механизми. Можеш да си ги представиш като механизми за обратна връзка или начини за разбиране на средата, в която репресорът, този протеин, може да си върши работата (да речем, че това е репресорът) само ако има други молекули, за които да се закрепи. Може би този тук може да работи само с друга молекула, прикрепена за него. В такъв случай, тези по-малки молекули, наричат се корепресори, ко- репресори. Ще ги разгледаме по-подробно, когато говорим за неща, като trp-оперона – как триптофанът, вид аминокиселина, може да действа като корепресор. Ето тук имаме обратния случай, в който искаме още повече транскрипция. Тогава имаме нещо, наречено активатор. И това тук, нека го потъмня. Това ДНК ето тук е регулаторната последователност, където активаторът се закрепя. И това е позитивна обратна връзка. Когато имаш повече активатори, ще получиш повече транскрипции. Всъщност не трябва да го наричам обратна връзка, защото това означава, че по някакъв начин тези продукти произвеждат активатора или тези продукти произвеждат репресора, но не е непременно така. Може да бъде, можеш да си представиш такъв случай, но не е непременно такъв. Само ще кажа, че това потиска, а това активира. Ще накара да се случва повече транскрипция. Така както можем да имаме корепресори, малки молекули, които активират репресора, така можем да имаме и малки молекули, които да задвижват активатора. Тези малки молекули, които включват активатора се наричат индуктори. Това ето тук са индуктори. Този протеин тук не може да активира този оперон, но като имаш тези индуктори... Ще научим повече за тях, когато говорим за lac-оперона. Те могат да са някакъв малък захарид. И те могат да отключват активацията. Това ето тук се нарича индуктор. Направихме общ преглед на регулацията на ДНК. Както можеш да си представиш, всичко може да стане много интересно и сложно, когато имаш твоите репресори и корепресори, и активатори и индуктори, които могат да са зависими от средата, в която е клетката, от случващото се в по-широката ѝ екосистема. Може да има всякакви вериги от обратна връзка и подаване на информация. Затова изучаваме последователността. Дори секвенираме цели геноми. Но дори и да имаш последователността, е неимоверно сложно да разбереш всички тези кръгове на обратна връзка, да разбереш как тези неща реално си взаимодействат едно с друго.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген