Regulace genové exprese - Regulation of gene expression


Regulace genové expresenebo genová regulace,[1] zahrnuje širokou škálu mechanismů, které buňky používají ke zvýšení nebo snížení produkce specifických látek genové produkty (protein nebo RNA ). Sofistikované programy genová exprese jsou široce pozorovány v biologii, například k vyvolání vývojových cest, reakci na podněty prostředí nebo přizpůsobení se novým zdrojům potravy. Lze modulovat prakticky jakýkoli krok genové exprese transkripční iniciace, do Zpracování RNA, a do posttranslační modifikace bílkoviny. Jeden regulátor genů často ovládá jiný a tak dále v a genová regulační síť.
Genová regulace je nezbytná pro viry, prokaryoty a eukaryoty protože zvyšuje všestrannost a přizpůsobivost souboru organismus tím, že v případě potřeby umožní buňce exprimovat protein. Ačkoli již v roce 1951, Barbara McClintocková ukázaly interakci mezi dvěma genetickými lokusy, aktivátorem (Ac) a disociátor (Ds), při barevné tvorbě semen kukuřice se za první objev systému regulace genů obecně považuje identifikace v roce 1961 lac operon, objeveno uživatelem François Jacob a Jacques Monod, ve kterém se podílejí některé enzymy laktóza metabolismus jsou vyjádřeny E-coli pouze v přítomnosti laktózy a nepřítomnosti glukózy.
U mnohobuněčných organismů pohání regulace genů buněčná diferenciace a morfogeneze v embryu, což vede k vytvoření různých typů buněk, které mají odlišné profily genové exprese od stejného genom sekvence. Ačkoli to nevysvětluje, jak vznikla regulace genů, evoluční biologové to zahrnují jako částečné vysvětlení toho, jak vývoj pracuje v a molekulární úroveň, a to je ústředním bodem vědy o evoluční vývojová biologie („evo-devo“).
Regulované fáze genové exprese
Jakýkoli krok genové exprese může být modulován z DNA-RNA transkripce krok k posttranslační modifikace bílkoviny. Následuje seznam stadií, kde je regulována genová exprese, nejpoužívanějším bodem je Transcription Initiation:
Modifikace DNA

U eukaryot může záviset dostupnost velkých oblastí DNA chromatin strukturu, kterou lze v důsledku změnit histon úpravy podle Methylace DNA, ncRNA nebo Protein vázající DNA. Tyto modifikace proto mohou regulovat expresi genu nahoru nebo dolů. Některé z těchto modifikací, které regulují genovou expresi, jsou dědičné a jsou označovány jako epigenetická regulace.
Strukturální
Transkripce DNA je dána její strukturou. Hustota jeho obalu obecně indikuje frekvenci transkripce. Octamerické proteinové komplexy zvané histony společně se segmentem DNA navinutým kolem osmi histonových proteinů (společně označovaných jako nukleosom) jsou odpovědné za množství supercoiling DNA a tyto komplexy mohou být dočasně upraveny procesy, jako je fosforylace nebo trvalejší úpravy procesy, jako je methylace. Tyto modifikace se považují za odpovědné za více či méně trvalé změny v úrovních genové exprese.[2]
Chemikálie
Metylace DNA je běžná metoda umlčování genů. DNA je typicky methylována methyltransferázovými enzymy na cytosinových nukleotidech v CpG dinukleotidové sekvenci (také nazývané „CpG ostrovy „když je hustě shlukován). Analýzu vzorce methylace v dané oblasti DNA (která může být promotorem) lze dosáhnout metodou zvanou bisulfitové mapování. Methylované cytosinové zbytky se zpracováním nezmění, zatímco nemetylované se změní na Rozdíly se analyzují sekvenováním DNA nebo metodami vyvinutými pro kvantifikaci SNP, jako je např Pyrosekvenování (Biotage ) nebo MassArray (Sequenom ), měření relativních množství C / T na CG dinukleotidu. Předpokládá se, že v onkogenezi jsou zahrnuty abnormální methylační vzorce.[3]
Acetylace histonu je také důležitým procesem při transkripci. Histon acetyltransferáza enzymy (HAT), jako jsou CREB-vazebný protein také disociovat DNA z histonového komplexu, což umožňuje transkripci. Methylace DNA a deacetylace histonu často spolupracují umlčení genů. Kombinace těchto dvou se zdá být signálem pro hustší zabalení DNA, což snižuje genovou expresi.[Citace je zapotřebí ]
Regulace transkripce

Regulace transkripce tedy řídí, kdy dojde k transkripci a kolik RNA je vytvořeno. Přepis genu pomocí RNA polymeráza lze regulovat několika mechanismy.Faktory specificity změnit specificitu RNA polymerázy pro daný promotér nebo soubor promotérů, takže je více či méně pravděpodobné, že se k nim váže (tj. sigma faktory použito v prokaryotická transkripce ).Represory vázat na Operátor, kódující sekvence na řetězci DNA, které jsou blízko nebo překrývají promotorovou oblast, brání postupu RNA polymerázy podél řetězce, čímž brání expresi genu. Obrázek vpravo ukazuje regulaci represorem v lac operonu.Obecné transkripční faktory umístěte RNA polymerázu na začátek sekvence kódující protein a poté uvolněte polymerázu k transkripci mRNA.Aktivátory zvýšit interakci mezi RNA polymerázou a konkrétním promotér, podporující expresi genu. Aktivátory to dělají zvýšením přitažlivosti RNA polymerázy pro promotor, prostřednictvím interakcí s podjednotkami RNA polymerázy nebo nepřímo změnou struktury DNA.Zesilovače jsou místa na šroubovici DNA, která jsou vázána aktivátory za účelem smyčky DNA, která přináší specifický promotor do iniciačního komplexu. Vylepšovače jsou mnohem častější u eukaryot než u prokaryot, kde existuje pouze několik příkladů (k dnešnímu dni).[4]Tlumiče hluku jsou oblasti sekvencí DNA, které, když jsou vázány konkrétními transkripčními faktory, mohou umlčet expresi genu.
Regulace transkripce u rakoviny
U obratlovců je většina gen promotéři obsahovat a CpG ostrov s mnoha CpG stránky.[5] Když je mnoho promotorů genu CpG methylovaný gen se umlčí.[6] Kolorektální rakoviny mají obvykle 3 až 6 Řidič mutace a 33 až 66 stopař nebo mutace cestujících.[7] Transkripční umlčení však může mít při vyvolání progrese rakoviny větší význam než mutace. Například u kolorektálních rakovin je přibližně 600 až 800 genů transkripčně umlčeno methylací ostrova CpG (viz regulace transkripce u rakoviny ). Transkripční represe u rakoviny může také nastat u jiných epigenetický mechanismy, jako je změněný výraz mikroRNA.[8] U rakoviny prsu transkripční represe BRCA1 se mohou vyskytovat častěji nadměrně exprimovanou mikroRNA-182 než hypermethylací promotoru BRCA1 (viz Nízká exprese BRCA1 u rakoviny prsu a vaječníků ).
Regulace transkripce v závislosti
Jedním z hlavních rysů závislosti je jeho vytrvalost. Zdá se, že trvalé změny chování jsou způsobeny dlouhotrvajícími změnami vyplývajícími z epigenetický změny ovlivňující genovou expresi v určitých oblastech mozku.[9] Zneužívání drog způsobuje tři typy epigenetických změn v mozku. Jedná se o (1) histon acetylace a methylace histonu, (2) methylace DNA při CpG stránky a (3) epigenetické downregulace nebo upregulace z mikroRNA.[9][10] (Vidět Epigenetika závislosti na kokainu pro některé podrobnosti.)
Chronický příjem nikotinu u myší mění epigenetickou kontrolu genové exprese mozkových buněk acetylace histonů. To zvyšuje expresi proteinu FosB v mozku, důležitého pro závislost.[11] Závislost na cigaretách byla studována také u přibližně 16 000 lidí, včetně nikdy nekouřících, současných kuřáků a těch, kteří přestali kouřit po dobu až 30 let.[12] V krevních buňkách více než 18 000 CpG stránky (ze zhruba 450 000 analyzovaných míst CpG v genomu) často měnila methylaci u současných kuřáků. Tato CpG místa se vyskytovala ve více než 7 000 genech, což je zhruba třetina známých lidských genů. Většina rozdílně methylovaných CpG stránky se vrátil na úroveň nikdy nekouřících během pěti let od ukončení kouření. 2 568 CpG mezi 942 geny však zůstalo odlišně methylováno u bývalých kuřáků oproti nikdy nekouřícím. Tyto zbývající epigenetické změny lze považovat za „molekulární jizvy“[10] které mohou ovlivnit genovou expresi.
V modelech hlodavců zneužívané drogy, včetně kokainu,[13] metamfeamin,[14][15] alkohol[16] a výrobky z tabákového kouře,[17] všechny způsobují poškození DNA v mozku. Během opravy poškození DNA mohou některé jednotlivé opravy způsobit změnu methylace DNA a / nebo acetylace nebo methylace histonů v místech poškození, a tak mohou přispět k zanechání epigenetické jizvy na chromatinu.[18]
Tyto epigenetické jizvy pravděpodobně přispívají k přetrvávajícím epigenetickým změnám v závislosti.
Regulace transkripce v učení a paměti
U savců je methylace cytosinu (viz obrázek) v DNA hlavním regulačním mediátorem. Methylované cytosiny se primárně vyskytují v dinukleotidových sekvencích, kde za cytosinem následuje guanin, a CpG stránky. Celkový počet CpG stránky v lidském genomu je přibližně 28 milionů.[19] a obecně asi 70% všech CpG míst má methylovaný cytosin.[20]

U krysy bolestivá zkušenost s učením, kontextuální podmiňování strachu, může mít po jediném tréninku za následek celoživotní strašidelnou paměť.[21] Methylace cytosinu je změněna v promotorových oblastech přibližně 9,17% všech genů v hipokampovém neuronovém DNA krysy, která byla podrobena krátkému podmiňování strachu Zkušenosti.[22] The hipokampus je místo, kde jsou původně uloženy nové paměti.
Methylace CpG v promotorové oblasti genu potlačuje transkripci[23] zatímco methylace CpG v těle genu zvyšuje expresi.[24] Enzymy TET hrají ústřední roli v demetylaci methylovaných cytosinů. Demetylace CpG v promotoru genu pomocí Enzym TET aktivita zvyšuje transkripci genu.[25]
Když kontextové podmiňování strachu se aplikuje na krysu, více než 5 000 diferenčně methylované oblasti (DMR) (každý s 500 nukleotidy) se vyskytují u potkanů hipokampus neurální genom hodinu i 24 hodin po kondicionování v hipokampu.[22] To způsobí, že asi 500 genů bude up-regulováno (často kvůli demetylaci CpG míst v promotorové oblasti) a asi 1 000 genů bude down-regulováno (často kvůli nově vytvořenému 5-methylcytosinu na CpG místech v promotorové oblasti). Zdá se, že vzorec indukovaných a potlačovaných genů v neuronech poskytuje molekulární základ pro formování první přechodné paměti této tréninkové události v hipokampu krysího mozku.[22]
Post-transkripční regulace
Poté, co je DNA transkribována a je vytvořena mRNA, musí existovat nějaká regulace, jak moc je mRNA přeložena do proteinů. Buňky to dělají modulací zakončení, sestřihu, přidání Poly (A) ocasu, sekvenčně specifických rychlostí jaderného exportu a v několika kontextech sekvestrací transkriptu RNA. Tyto procesy se vyskytují u eukaryot, ale ne u prokaryot. Tato modulace je výsledkem proteinu nebo transkriptu, který je zase regulovaný a může mít afinitu k určitým sekvencím.
Tři primární nepřekládané oblasti a mikroRNA
Tři hlavní nepřekládané oblasti (3'-UTR) z messengerové RNA (mRNA) často obsahují regulační sekvence, které post-transkripčně ovlivňují genovou expresi.[26] Takové 3'-UTR často obsahují obě vazebná místa pro mikroRNA (miRNA) i pro regulační proteiny. Vazbou na specifická místa v 3'-UTR mohou miRNA snížit genovou expresi různých mRNA buď inhibicí translace nebo přímým působením degradace transkriptu. 3'-UTR může také mít oblasti tlumiče, které vážou represorové proteiny, které inhibují expresi mRNA.
3'-UTR často obsahuje prvky reakce miRNA (MRE). MRE jsou sekvence, na které se miRNA váží. Jedná se o převládající motivy v rámci 3'-UTR. Ze všech regulačních motivů v 3'-UTR (např. Včetně oblastí tlumiče) tvoří MRE asi polovinu motivů.
Od roku 2014 se miRBase webová stránka,[27] archiv miRNA sekvence a anotace, uvedené 28 645 záznamů u 233 biologických druhů. Z toho 1 881 miRNA bylo v anotovaných lidských miRNA lokusech. Předpovídalo se, že miRNA mají průměrně asi čtyři sta cílových mRNA (ovlivňují expresi několika stovek genů).[28] Freidman a kol.[28] odhadují, že> 45 000 cílových míst miRNA v lidské mRNA 3'-UTR je zachováno nad úrovní pozadí a> 60% genů kódujících lidský protein bylo pod selektivním tlakem, aby se udržovalo párování s miRNA.
Přímé experimenty ukazují, že jediná miRNA může snížit stabilitu stovek jedinečných mRNA.[29] Další experimenty ukazují, že jediná miRNA může potlačovat produkci stovek proteinů, ale že tato represi je často relativně mírná (méně než dvojnásobná).[30][31]
Účinky miRNA dysregulace genové exprese se zdají být důležité u rakoviny.[32] Například u rakoviny trávicího traktu dokument z roku 2015 identifikoval devět miRNA jako epigeneticky změněno a účinné při regulaci dolů opravných enzymů DNA.[33]
Účinky miRNA dysregulace genové exprese se také zdají být důležité u neuropsychiatrických poruch, jako je např schizofrenie, bipolární porucha, velká depresivní porucha, Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba a autistické spektrum poruchy.[34][35][36]
Regulace překladu
Translaci mRNA lze také řídit řadou mechanismů, většinou na iniciační úrovni. Nábor malé ribozomální podjednotky lze skutečně modulovat sekundární strukturou mRNA, vazbou antisense RNA nebo vazbou na protein. U prokaryot i eukaryot existuje velké množství proteinů vázajících RNA, které jsou často směrovány k jejich cílové sekvenci sekundární strukturou transkriptu, která se může měnit v závislosti na určitých podmínkách, jako je teplota nebo přítomnost ligandu (aptameru). . Některé přepisy fungují jako ribozymy a samoregulují jejich výraz.
Příklady genové regulace
- Indukce enzymu je proces, při kterém molekula (např. léčivo) indukuje (tj. iniciuje nebo zvyšuje) expresi enzymu.
- Indukce proteiny tepelného šoku v ovocné mušce Drosophila melanogaster.
- The Lac operon je zajímavým příkladem toho, jak lze regulovat genovou expresi.
- Viry, přestože mají jen několik genů, mají mechanismy k regulaci své genové exprese, obvykle do rané a pozdní fáze, pomocí kolineárních systémů regulovaných anti-terminátory (lambda fág ) nebo spojovací modulátory (HIV ).
- Gal4 je transkripční aktivátor, který řídí expresi GAL1, GAL7 a GAL10 (všechny kódují metabolismus galaktózy v kvasinkách). The Systém GAL4 / UAS se používá ke studiu genové exprese v různých organismech napříč různými kmeny.[37]
Vývojová biologie
Velké množství studovaných regulačních systémů pochází vývojová biologie. Mezi příklady patří:
- Kolineárnost Hox gen shluk s jejich vnořenými předozadními vzory
- Generování vzoru ruky (číslice - interdigits): přechod od zvukový ježek (vylučovaný indukční faktor) z zóna polarizační aktivity v končetině, která vytváří gradient aktivního Gli3, který aktivuje Gremlin, který inhibuje BMP také vylučované v končetině, má za následek vznik střídavého vzorce aktivity v důsledku toho reakce-difúzní systém.
- Somitogeneze je tvorba segmentů (somitů) z jednotné tkáně (před somitické) Mesoderm ). Jsou tvořeny postupně od přední k zadní. Toho je u amniotů dosaženo pravděpodobně pomocí dvou protilehlých gradientů, kyseliny retinové v přední části (vlnoplochy) a Wnt a Fgf v zadní části, spojené s oscilačním vzorem (segmentační hodiny) složeným z FGF + Notch a Wnt v antifáze.[38]
- Určení pohlaví v somě Drosophily vyžaduje snímání poměru autosomálních genů k pohlavní chromozom -kódované geny, což vede k produkci faktoru bezpohlavního sestřihu u žen, což vede k ženské izoformě doublesexu.[39]
Obvody
Up-regulace a down-regulace
Up-regulace je proces, který se vyskytuje v buňce spuštěné signálem (pocházejícím z vnitřní nebo vnější buňky), což vede ke zvýšené expresi jednoho nebo více genů a ve výsledku k proteinu (proteinům) kódovaným těmito geny. Naopak down-regulace je proces vedoucí ke snížení exprese genu a odpovídajícího proteinu.
- Up-regulace nastává například tehdy, když buňka postrádá nějaký druh receptoru. V tomto případě je více receptorového proteinu syntetizováno a transportováno do membrány buňky, a tím je citlivost buňky vrácena zpět do normálu a obnovena homeostáza.
- Dolní regulace nastane, například když je buňka nadměrně stimulována a neurotransmiter, hormon nebo lék po delší dobu a exprese receptorového proteinu je snížena za účelem ochrany buňky (viz také tachyfylaxe ).
Indukovatelné vs. potlačitelné systémy
Regulaci genů lze shrnout reakcí příslušného systému:
- Indukovatelné systémy - indukovatelný systém je vypnutý, pokud není přítomna nějaká molekula (nazývaná induktor), která umožňuje genovou expresi. O molekule se říká, že „indukuje expresi“. Způsob, jakým se to děje, závisí na kontrolních mechanismech a rozdílech mezi prokaryotickými a eukaryotickými buňkami.
- Repressible systems - Repressible system is on except in the presence of some molecule (called a corepressor) that potlačuje genovou expresi. O molekule se říká, že „potlačuje expresi“. Způsob, jakým se to děje, závisí na kontrolních mechanismech a rozdílech mezi prokaryotickými a eukaryotickými buňkami.
The Systém GAL4 / UAS je příkladem jak indukovatelného, tak potlačitelného systému. Gal4 váže upstream aktivační sekvenci (UAS) k aktivaci transkripce kazety GAL1 / GAL7 / GAL10. Na druhou stranu a MIG1 reakce na přítomnost glukózy může inhibovat GAL4, a proto zastavit expresi kazety GAL1 / GAL7 / GAL10.[40]
Teoretické obvody
- Represor / induktor: aktivace senzoru vede ke změně exprese genu
- negativní zpětná vazba: genový produkt reguluje přímo nebo nepřímo svoji vlastní produkci, což může mít za následek
- udržování úrovní přepisu konstantní / úměrné faktoru
- inhibice reakcí úniku při spojení se smyčkou pozitivní zpětné vazby
- vytvoření oscilátoru s využitím časového zpoždění transkripce a translace vzhledem k tomu, že poločas mRNA a proteinu je kratší
- pozitivní zpětná vazba: genový produkt zvyšuje nebo reguluje vlastní produkci přímo nebo nepřímo, což může mít za následek
- zesílení signálu
- bistabilní spínače, když se dva geny navzájem inhibují a oba mají pozitivní zpětnou vazbu
- generování vzorů
Studijní metody
Obecně platí, že většina experimentů zkoumajících diferenciální expresi používá k určení, které geny a o kolik se změnily, extrakty z celé buňky RNA, nazývané hladiny ustáleného stavu. Nejsou však informativní o tom, kde k regulaci došlo, a mohou maskovat protichůdné regulační procesy (vidět post-transkripční regulace ), ale stále je nejčastěji analyzovanou (kvantitativní PCR a DNA microarray ).
Při studiu genové exprese existuje několik metod zaměřených na různé fáze. V eukaryotech to zahrnuje:
- Lokální prostředí chromatinu v oblasti lze určit pomocí Čip ChIP analýza stažením RNA polymeráza II, Histone 3 modifikace, Protein skupiny trithorax, Protein polycombové skupiny nebo jakýkoli jiný prvek vázající DNA, ke kterému je k dispozici dobrá protilátka.
- Epistatický interakce mohou být vyšetřovány syntetické genetické pole analýza
- Kvůli post-transkripční regulaci se transkripční rychlosti a hladiny celkové RNA významně liší. Měření transkripčních rychlostí jaderný náběh lze provádět testy a vyvíjet novější vysoce výkonné metody s použitím thiol označení místo radioaktivita.[41]
- Pouze 5% RNA polymerované v jádru opouští,[42] a nejen introny, neúspěšné produkty, a nesmyslové přepisy jsou degradovány. Rozdíly v jaderné a cytoplazmatické hladině lze tedy vidět oddělením těchto dvou frakcí jemnou lýzou.[43]
- Alternativní sestřih lze analyzovat sestřihovým polem nebo obkladovým polem (vidět DNA microarray ).
- Všechno in vivo RNA je komplexována jako RNP. Množství transkriptů vázaných na specifický protein lze také analyzovat pomocí RIP čip. Například, DCP2 dá údaj o sekvestrovaném proteinu; ribozom -bound dává a indikace transkriptů aktivních v transkripci (i když více datovaná metoda, tzv polysome frakcionace, je stále populární v některých laboratořích)
- Hladiny proteinů lze analyzovat pomocí Hmotnostní spektrometrie, které lze srovnávat pouze s kvantitativní PCR data, as microarray data jsou relativní a ne absolutní.
- Rychlost degradace RNA a proteinů se měří pomocí inhibitorů transkripce (aktinomycin D nebo a-amanitin ) nebo inhibitory translace (Cykloheximid ).
Viz také
- Umělé transkripční faktory (malé molekuly, které napodobují protein transkripčního faktoru)
- Mobilní model
- Zachovaná nekódující sekvence DNA
- Enhancer (genetika)
- Genová struktura
- Spatiotemporální genová exprese
Poznámky a odkazy
- ^ Reference, Genetics Home. „Lze geny zapínat a vypínat v buňkách?“. Genetická domácí reference.
- ^ Bell JT, Pai AA, Pickrell JK, Gaffney DJ, Pique-Regi R, Degner JF a kol. (2011). „Methylační vzorce DNA se spojují s variací genetické a genové exprese v buněčných liniích HapMap“. Genome Biology. 12 (1): R10. doi:10.1186 / gb-2011-12-1-r10. PMC 3091299. PMID 21251332.
- ^ Vertino PM, Spillare EA, Harris CC, Baylin SB (duben 1993). „Změněné chromozomální methylační vzorce doprovázejí onkogenem indukovanou transformaci lidských bronchiálních epiteliálních buněk“ (PDF). Výzkum rakoviny. 53 (7): 1684–9. PMID 8453642.
- ^ Austin S, Dixon R (červen 1992). „Protein vázající prokaryotický enhancer NTRC má aktivitu ATPázy, která je závislá na fosforylaci a DNA“. Časopis EMBO. 11 (6): 2219–28. doi:10.1002 / j.1460-2075.1992.tb05281.x. PMC 556689. PMID 1534752.
- ^ Saxonov S, Berg P, Brutlag DL (leden 2006). „Analýza genomu CpG dinukleotidů v lidském genomu rozlišuje dvě odlišné třídy promotorů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 103 (5): 1412–7. Bibcode:2006PNAS..103.1412S. doi:10.1073 / pnas.0510310103. PMC 1345710. PMID 16432200.
- ^ Bird A (leden 2002). „Methylační vzorce DNA a epigenetická paměť“. Geny a vývoj. 16 (1): 6–21. doi:10,1101 / gad.947102. PMID 11782440.
- ^ Vogelstein B, Papadopoulos N, Velculescu VE, Zhou S, Diaz LA, Kinzler KW (březen 2013). „Krajiny genomu rakoviny“. Věda. 339 (6127): 1546–58. Bibcode:2013Sci ... 339.1546V. doi:10.1126 / science.1235122. PMC 3749880. PMID 23539594.
- ^ Tessitore A, Cicciarelli G, Del Vecchio F, Gaggiano A, Verzella D, Fischietti M a kol. (2014). „MicroRNA v síti pro poškození / opravu DNA a rakovinu“. International Journal of Genomics. 2014: 820248. doi:10.1155/2014/820248. PMC 3926391. PMID 24616890.
- ^ A b Nestler EJ (leden 2014). „Epigenetické mechanismy drogové závislosti“. Neurofarmakologie. 76 Pt B: 259–68. doi:10.1016 / j.neuropharm.2013.04.004. PMC 3766384. PMID 23643695.
- ^ A b Robison AJ, Nestler EJ (říjen 2011). „Transkripční a epigenetické mechanismy závislosti“. Recenze přírody. Neurovědy. 12 (11): 623–37. doi:10.1038 / nrn3111. PMC 3272277. PMID 21989194.
- ^ Levine A, Huang Y, Drisaldi B, Griffin EA, Pollak DD, Xu S a kol. (Listopad 2011). „Molekulární mechanismus pro hlavní drogu: epigenetické změny iniciované expresí hlavního genu nikotinu kokainem“. Science Translational Medicine. 3 (107): 107ra109. doi:10.1126 / scitranslmed.3003062. PMC 4042673. PMID 22049069.
- ^ Joehanes R, Just AC, Marioni RE, Pilling LC, Reynolds LM, Mandaviya PR a kol. (Říjen 2016). „Epigenetické podpisy kouření cigaret“. Oběh: Kardiovaskulární genetika. 9 (5): 436–447. doi:10.1161 / CIRCGENETICS.116.001506. PMC 5267325. PMID 27651444.
- ^ de Souza MF, Gonçales TA, Steinmetz A, Moura DJ, Saffi J, Gomez R, Barros HM (duben 2014). „Kokain indukuje poškození DNA v odlišných oblastech mozku samic potkanů za různých hormonálních podmínek“. Klinická a experimentální farmakologie a fyziologie. 41 (4): 265–9. doi:10.1111/1440-1681.12218. PMID 24552452.
- ^ Johnson Z, Venters J, Guarraci FA, Zewail-Foote M (červen 2015). „Metamfetamin indukuje poškození DNA ve specifických oblastech mozku krysí samice“. Klinická a experimentální farmakologie a fyziologie. 42 (6): 570–5. doi:10.1111/1440-1681.12404. PMID 25867833.
- ^ Tokunaga I, Ishigami A, Kubo S, Gotohda T, Kitamura O (srpen 2008). „Peroxidační poškození DNA a apoptóza v mozku krys ošetřeného metamfetaminem“. The Journal of Medical Investigation. 55 (3–4): 241–5. doi:10,2152 / jmi.55.241. PMID 18797138.
- ^ Rulten SL, Hodder E, Ripley TL, Stephens DN, Mayne LV (červenec 2008). „Alkohol vyvolává poškození DNA a Fanconiho anemický D2 protein implikující FANCD2 v odezvách poškození DNA v mozku“. Alkoholismus, klinický a experimentální výzkum. 32 (7): 1186–96. doi:10.1111 / j.1530-0277.2008.00673.x. PMID 18482162.
- ^ Adhami N, Chen Y, Martins-Green M (říjen 2017). „Biomarkery nemoci lze u myší detekovat již 4 týdny po zahájení expozice třetím úrovním kouře ekvivalentním těm, které se vyskytují v domácnostech kuřáků.“. Klinická věda. 131 (19): 2409–2426. doi:10.1042 / CS20171053. PMID 28912356.
- ^ Dabin J, Fortuny A, Polo SE (červen 2016). „Údržba epigenomu v reakci na poškození DNA“. Molekulární buňka. 62 (5): 712–27. doi:10.1016 / j.molcel.2016.04.006. PMC 5476208. PMID 27259203.
- ^ Lövkvist C, Dodd IB, Sneppen K, Haerter JO (červen 2016). „Methylace DNA v lidských epigenomech závisí na místní topologii CpG stránek“. Výzkum nukleových kyselin. 44 (11): 5123–32. doi:10.1093 / nar / gkw124. PMC 4914085. PMID 26932361.
- ^ Jabbari K, Bernardi G (květen 2004). "Methylace cytosinu a frekvence CpG, TpG (CpA) a TpA". Gen. 333: 143–9. doi:10.1016 / j.gene.2004.02.043. PMID 15177689.
- ^ Kim JJ, Jung MW (2006). „Nervové obvody a mechanismy podílející se na Pavlovianově podmíněnosti strachu: kritická recenze. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 30 (2): 188–202. doi:10.1016 / j.neubiorev.2005.06.005. PMC 4342048. PMID 16120461.
- ^ A b C Duke CG, Kennedy AJ, Gavin CF, Day JJ, Sweatt JD (červenec 2017). „Epigenomická reorganizace závislá na zážitku v hipokampu“. Učení a paměť. 24 (7): 278–288. doi:10,1101 / lm.045112.117. PMC 5473107. PMID 28620075.
- ^ Weber M, Hellmann I, Stadler MB, Ramos L, Pääbo S, Rebhan M, Schübeler D (duben 2007). "Distribuce, umlčovací potenciál a evoluční dopad metylace DNA promotoru v lidském genomu". Nat. Genet. 39 (4): 457–66. doi:10.1038 / ng1990. PMID 17334365.
- ^ Yang X, Han H, De Carvalho DD, Lay FD, Jones PA, Liang G (říjen 2014). „Methylace genového těla může změnit genovou expresi a je terapeutickým cílem při rakovině“. Rakovinová buňka. 26 (4): 577–90. doi:10.1016 / j.ccr.2014.07.028. PMC 4224113. PMID 25263941.
- ^ Maeder ML, Angstman JF, Richardson ME, Linder SJ, Cascio VM, Tsai SQ, Ho QH, Sander JD, Reyon D, Bernstein BE, Costello JF, Wilkinson MF, Joung JK (prosinec 2013). „Cílená demetylace DNA a aktivace endogenních genů pomocí programovatelných fúzních proteinů TALE-TET1“. Nat. Biotechnol. 31 (12): 1137–42. doi:10,1038 / nbt.2726. PMC 3858462. PMID 24108092.
- ^ Ogorodnikov A, Kargapolova Y, Danckwardt S (červen 2016). „Zpracování a expanze transkriptomu na konci mRNA 3 've zdraví a nemoci: nalezení správného konce“. Archiv Pflügers. 468 (6): 993–1012. doi:10.1007 / s00424-016-1828-3. PMC 4893057. PMID 27220521.
- ^ miRBase.org
- ^ A b Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP (leden 2009). „Většina savčích mRNA je konzervovaným cílem mikroRNA“. Výzkum genomu. 19 (1): 92–105. doi:10.1101 / gr.082701.108. PMC 2612969. PMID 18955434.
- ^ Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, Grimson A, Schelter JM, Castle J a kol. (Únor 2005). „Analýza microarray ukazuje, že některé mikroRNA downregulují velké množství cílových mRNA“. Příroda. 433 (7027): 769–73. Bibcode:2005 Natur.433..769L. doi:10.1038 / nature03315. PMID 15685193.
- ^ Selbach M, Schwanhäusser B, Thierfelder N, Fang Z, Khanin R, Rajewsky N (září 2008). "Rozšířené změny v syntéze proteinů vyvolané mikroRNA". Příroda. 455 (7209): 58–63. Bibcode:2008Natur.455 ... 58S. doi:10.1038 / nature07228. PMID 18668040.
- ^ Baek D, Villén J, Shin C, Camargo FD, Gygi SP, Bartel DP (září 2008). „Dopad mikroRNA na výdej bílkovin“. Příroda. 455 (7209): 64–71. Bibcode:2008Natur.455 ... 64B. doi:10.1038 / nature07242. PMC 2745094. PMID 18668037.
- ^ Palmero EI, de Campos SG, Campos M, de Souza NC, Guerreiro ID, Carvalho AL, Marques MM (červenec 2011). "Mechanismy a role deregulace mikroRNA při vzniku a progresi rakoviny". Genetika a molekulární biologie. 34 (3): 363–70. doi:10.1590 / S1415-47572011000300001. PMC 3168173. PMID 21931505.
- ^ Bernstein C, Bernstein H (květen 2015). „Epigenetická redukce opravy DNA při progresi do rakoviny trávicího traktu“. World Journal of Gastrointestinal Oncology. 7 (5): 30–46. doi:10,4251 / wjgo.v7.i5.30. PMC 4434036. PMID 25987950.
- ^ Maffioletti E, Tardito D, Gennarelli M, Bocchio-Chiavetto L (2014). „Mikrospoti z mozku na periferii: nové stopy ze studií o mikroRNA u neuropsychiatrických poruch“. Hranice v buněčné neurovědě. 8: 75. doi:10.3389 / fncel.2014.00075. PMC 3949217. PMID 24653674.
- ^ Mellios N, Sur M (2012). „Vznikající role mikroRNA u schizofrenie a poruch autistického spektra“. Hranice v psychiatrii. 3: 39. doi:10.3389 / fpsyt.2012.00039. PMC 3336189. PMID 22539927.
- ^ Geaghan M, Cairns MJ (srpen 2015). „MicroRNA a posttranskripční dysregulace na psychiatrii“. Biologická psychiatrie. 78 (4): 231–9. doi:10.1016 / j.biopsych.2014.12.009. PMID 25636176.
- ^ Barnett JA (červenec 2004). "Historie výzkumu kvasinek 7: enzymatická adaptace a regulace". Droždí. 21 (9): 703–46. doi:10,1002 / ano 1113. PMID 15282797.
- ^ Dequéant ML, Pourquié O (květen 2008). "Segmentové vzorování embryonální osy obratlovců". Recenze přírody. Genetika. 9 (5): 370–82. doi:10.1038 / nrg2320. PMID 18414404.
- ^ Gilbert SF (2003). Vývojová biologie, 7. vydání, Sunderland, Mass: Sinauer Associates, 65–6. ISBN 0-87893-258-5.
- ^ Nehlin JO, Carlberg M, Ronne H (listopad 1991). „Kontrola kvasinkových genů GAL pomocí represoru MIG1: transkripční kaskáda v odpovědi na glukózu“. Časopis EMBO. 10 (11): 3373–7. doi:10.1002 / j.1460-2075.1991.tb04901.x. PMC 453065. PMID 1915298.
- ^ Cheadle C, Fan J, Cho-Chung YS, Werner T, Ray J, Do L a kol. (Květen 2005). „Kontrola genové exprese během aktivace T buněk: alternativní regulace transkripce mRNA a stability mRNA“. BMC Genomics. 6: 75. doi:10.1186/1471-2164-6-75. PMC 1156890. PMID 15907206.
- ^ Jackson DA, Pombo A, Iborra F (únor 2000). „Rozvaha pro transkripci: analýza metabolismu nukleární RNA v buňkách savců“. FASEB Journal. 14 (2): 242–54. doi:10.1096 / fasebj.14.2.242. PMID 10657981.
- ^ Schwanekamp JA, Sartor MA, Karyala S, Halbleib D, Medvedovic M, Tomlinson CR (2006). „Analýzy v rámci celého genomu ukazují, že dioxin odlišně ovlivňuje hladiny nukleární a cytoplazmatické RNA.“ Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - genová struktura a exprese. 1759 (8–9): 388–402. doi:10.1016 / j.bbaexp.2006.07.005. PMID 16962184.
Bibliografie
- Latchman, David S. (2005). Regulace genů: eukaryotická perspektiva. Psychologie Press. ISBN 978-0-415-36510-9.
externí odkazy
- Databáze transkripčních faktorů rostlin a platforma pro data a analýzu rostlinných regulačních předpisů
- Regulace genové exprese (MeSH) v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)
- ChIPBase Otevřená databáze pro dekódování transkripčních regulačních sítí nekódujících RNA a genů kódujících proteiny z dat ChIP-seq.