بیان ژن

{gene expression} [زیست شناسی] رونویسی و ترجمه و تظاهر رُخ نمودی ژن

بیان ژن فرایندی است که در آن اطلاعات درون ژن استفاده می شود تا یک محصول کاربردی از آن بدست آید. محصول ژن ها عمدتاً آمینواسیدی هستند و از محصولات غیر آمینو اسیدی می توان به rRNA، tRNA، sRNAو mRNA اشاره کرد. فرایند بیان ژن به وسیله تمام یوکاریوت ها و پروکاریوت ها ( باکتری ها و.. ) انجام مى شود. مراحل مختلفی را می توان برای فرایند بیان ژن در نظر گرفت که عموماً شامل رونویسی، ترجمه و تغییرات بعد از ترجمه یک پروتئین می باشد. تنظیم بیان ژن به سلول این امکان را می دهد تا بتواند ساختار و کاربرد خود را کنترل کند و این مسئله پایه ای است برای تفاوت های سلولی ( تمایز )، دگرگونی ( تکامل ) و مهارت تطبیق ارگانیسم ها با شرایط جدید. از آنجا که تمام سلول های بدن انسان از یک سلول مشتق شده اند تفاوت ها و تمایزات بین سلول ها حاصل از بیان شدن یا نشدن قسمت هایی از ژن است. بیان ژن همچنان می تواند به عنوان یکی از زیر لایه های تکامل در نظر گرفته شود زیرا کنترل زمان بندی، مکان و مقدار ژن می تواند تأثیرات مهمی در عملکرد ژن ها درون سلول یا کل ارگانیسم پرسلولی داشته باشد. درعلم ژنتیک، بیان ژن یکی از مهم ترین مسائل بنیادی است که کمک می کند تا ژنوتیپ به صورت فنوتیپ ظاهر شود. در واقع کدهای ژنتیکی که در رشته های DNA ذخیره شده اند به وسیله بیان ژن تفسیر می شوند و خصوصیات و نحوه بیان ژن باعث به وجود آمدن فنوتیپ در ارگانیسم خواهد شد.
ژن ها توالی های کشیده شده ای از DNA است که اطلاعات ژنتیکی را در خود نگهداری می کند که به وسیله کدهای ژنتیکی ذخیره شده اند. هر مولکول DNA شامل دو رشته است که هر کدام دو سر ۳’، ۵’ دارند. مناطق کدینگ شامل اطلاعات ژنتیکی هستند و قسمت های که اطلاعات ژنتیکی ندارند در تولید RNAها کمک می کنند. تولید یک کپی RNA از روی DNA را مرحله رونویسی می نامیم، این فرایند به وسیلهٔ RNA polymerase انجام می شود که در هر لحظه یک نوکلئوتید RNA را به رشتهٔ RNA در حال تولید، اضافه می کند. رشتهٔ RNA تولید شده مکمل رشتهٔ DNA ایست که از روی آن رونویسی انجام شده تنها با این تفاوت که در آن در مقابل باز آدنین ( A )، به جای تیمین ( T ) از یوراسیل ( U ) استفاده می شود. عمل رونویسی در پروکاریوت ها به وسیله یک پلی مراز انجام می شود اما در یوکاریوت ها این عمل به وسیله سه RNA پلی مراز مختلف صورت می گیرد که پلی مراز اول برای رونویسی ژن های rRNA است و پلی مراز دوم برای رونویسی ژن های mRNA و برخی RNA های کوچک استفاده می شود و پلیمراز سوم در رونویسی ژن های tRNA و برخی RNA های کوچک کاربرد دارد. عمل رونویسی پس از رسیدن به یک توالی مشخص ( توالی پایان ) خاتمه می یابد.

رونویسی و ترجمه و تظاهر رُخ‏نمودی ژن.

💡 به این صورت که آران‌ای پیام‌رسان نابالغ قسمت‌هایی از رشتهٔ خود را که رونوشت قسمت‌هایی در دی‌ان‌ای به نام اینترون هستند حذف می‌کند و باقی‌ماندهٔ قسمت‌ها که اگزون نام دارند، به همدیگر متصل می‌شوند (البته این اتصال، ترتیب و نظم خاصی ندارد و می‌تواند همهٔ اگزون‌ها متصل شوند یا این‌که برخی از اگزون‌ها هم حذف شوند و باقی اگزون‌ها آران‌ای پیام‌رسان بالغ را تشکیل بدهند و این باعث تفاوت در نتیجهٔ بیان ژن خواهد بود)

💡 آنزیم انولاز ۱ در سرم کودکان مبتلا به آرتریت ایدیوپاتیک جوانان یافت شده‌است. همچنین این آنزیم در انسفالوپاتی هاشیموتو و موارد شدید آسم، نقش یک اتوآنتی‌ژن را ایفا می‌کند و در بیماری بهجت نیز یک آنتی‌ژنِ هدف، برای آنتی‌بادی‌های ضد سلول‌های اندوتلیال است. در مبتلایان به قوز قرنیه مشاهده است که بیان ژنی این آنزیم در اپی‌تلیوم قرنیه کاهش یافته‌است.