بيولوجيا البروتينات المنظمة. الوظيفة التنظيمية للبروتينات



يخطط:

    مقدمة
  • 1 البروتينات تشارك في الإشارات بين الخلايا
  • 2 بروتينات المستقبلات
  • 3 البروتينات المنظمة داخل الخلايا
    • 3.1 بروتينات منظم النسخ
    • 3.2 عوامل التنظيم الترجمي
    • 3.3 عوامل الربط التنظيمية
    • 3.4 كينازات البروتين وفوسفاتازات البروتين
    • المؤلفات

مقدمة

الوظيفة التنظيمية للبروتينات- تنفيذ البروتينات لتنظيم العمليات في خلية أو في كائن حي ، والذي يرتبط بقدرتها على تلقي المعلومات ونقلها. إن عمل البروتينات التنظيمية قابل للعكس ، وكقاعدة عامة ، يتطلب وجود يجند. يتم باستمرار اكتشاف المزيد والمزيد من البروتينات التنظيمية الجديدة ؛ في الوقت الحاضر ، ربما لا يُعرف سوى جزء صغير منها.

هناك عدة أنواع من البروتينات تؤدي وظيفة تنظيمية:

  • البروتينات - المستقبلات التي تستقبل الإشارة
  • بروتينات الإشارة - الهرمونات والمواد الأخرى التي تقوم بالإشارة بين الخلايا (العديد منها ، وإن لم يكن كلها ، عبارة عن بروتينات أو ببتيدات)
  • البروتينات المنظمة التي تنظم العديد من العمليات داخل الخلايا.

1. البروتينات المشاركة في الإشارات بين الخلايا

تؤثر بروتينات الهرمونات (والبروتينات الأخرى المشاركة في الإشارات بين الخلايا) على عملية التمثيل الغذائي والعمليات الفسيولوجية الأخرى.

الهرمونات- المواد التي تتشكل في الغدد الصماء ، يحملها الدم وتحمل إشارة معلومات. تنتشر الهرمونات بشكل عشوائي وتعمل فقط على الخلايا التي تحتوي على بروتينات مستقبلات مناسبة. ترتبط الهرمونات بمستقبلات معينة. عادة ما تنظم الهرمونات العمليات البطيئة ، على سبيل المثال ، نمو الأنسجة الفردية وتطور الجسم ، ولكن هناك استثناءات: على سبيل المثال ، الأدرينالين (انظر المقال الأدرينالين) هو هرمون التوتر ، وهو مشتق من الأحماض الأمينية. يتم إطلاقه عندما يعمل نبضة عصبية على لب الغدة الكظرية ، وفي نفس الوقت يبدأ القلب في النبض أكثر ، ويرتفع ضغط الدم وتحدث استجابات أخرى. كما أنه يعمل على الكبد (يكسر الجليكوجين). يتم إطلاق الجلوكوز في الدم ويستخدمه الدماغ والعضلات كمصدر للطاقة.


2. بروتينات المستقبلات

يمكن أيضًا أن تُعزى بروتينات المستقبلات إلى بروتينات ذات وظيفة تنظيمية. بروتينات الغشاء - تنقل المستقبلات إشارة من سطح الخلية إلى الداخل وتحولها. ينظمون وظائف الخلية عن طريق الارتباط بالرابط الذي "يجلس" على هذا المستقبل خارج الخلية ؛ نتيجة لذلك ، يتم تنشيط بروتين آخر داخل الخلية.

تعمل معظم الهرمونات على الخلية فقط إذا كان هناك مستقبل معين على غشاءها - بروتين آخر أو بروتين سكري. على سبيل المثال ، يوجد مستقبل بيتا 2 الأدرينالية على غشاء خلايا الكبد. تحت الضغط ، يرتبط جزيء الأدرينالين بمستقبل β2 الأدرينالي وينشطه. ثم ينشط المستقبل النشط البروتين G الذي يربط GTP. بعد العديد من خطوات نقل الإشارات الوسيطة ، يحدث تحلل فوسفور الجليكوجين. أجرى المستقبل أول عملية نقل إشارة أدت إلى انهيار الجليكوجين. بدونها ، لن يكون هناك تفاعلات لاحقة داخل الخلية.


3. البروتينات المنظمة داخل الخلايا

تنظم البروتينات العمليات التي تحدث داخل الخلايا باستخدام عدة آليات:

  • التفاعلات مع جزيئات الحمض النووي (عوامل النسخ)
  • عن طريق الفسفرة (بروتين كيناز) أو نزع الفسفرة (بروتين فوسفاتيز) من البروتينات الأخرى
  • من خلال التفاعل مع جزيئات الريبوسوم أو الحمض النووي الريبي (عوامل تنظيم الترجمة)
  • التأثيرات على عملية إزالة الإنترون (عوامل الربط التنظيمية)
  • التأثير على معدل اضمحلال البروتينات الأخرى (يوبيكويتين ، إلخ)

3.1. بروتينات منظم النسخ

عنصر الاستنساخ- هذا بروتين ينظم ، عند دخوله إلى النواة ، نسخ الحمض النووي ، أي قراءة المعلومات من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (تخليق الرنا المرسال وفقًا لقالب الحمض النووي). تغير بعض عوامل النسخ بنية الكروماتين ، مما يجعله أكثر سهولة في الوصول إلى بوليميراز الحمض النووي الريبي. هناك العديد من عوامل النسخ المساعدة التي تخلق التشكل المطلوب للحمض النووي للإجراء اللاحق لعوامل النسخ الأخرى. مجموعة أخرى من عوامل النسخ هي تلك العوامل التي لا ترتبط مباشرة بجزيئات الحمض النووي ، ولكن يتم دمجها في مجمعات أكثر تعقيدًا باستخدام تفاعلات البروتين البروتين.


3.2 عوامل التنظيم الترجمي

إذاعة- تخليق سلاسل البروتينات متعددة الببتيد وفقًا لقالب الرنا المرسال الذي تقوم به الريبوسومات. يمكن تنظيم الترجمة بعدة طرق ، بما في ذلك بمساعدة البروتينات المثبطة التي ترتبط بـ mRNA. هناك العديد من الحالات التي يكون فيها القامع هو البروتين المشفر بواسطة هذا الرنا المرسال. في هذه الحالة ، يحدث تنظيم التغذية الراجعة (مثال على ذلك هو قمع تخليق إنزيم threonyl-tRNA synthetase).

3.3 عوامل الربط التنظيمية

داخل الجينات حقيقية النواة ، هناك مناطق لا ترمز للأحماض الأمينية. هذه المناطق تسمى إنترونات. يتم نسخها أولاً إلى pre-mRNA أثناء النسخ ، ولكن بعد ذلك يتم قطعها بواسطة إنزيم خاص. تسمى عملية إزالة الإنترونات هذه ، ثم خياطة نهايات الأجزاء المتبقية معًا ، التضفير (الربط المتشابك ، التضفير). يتم إجراء التضفير باستخدام RNAs صغيرة ، وعادة ما ترتبط بالبروتينات ، وتسمى عوامل تنظيم التضفير. يتضمن الربط بروتينات ذات نشاط إنزيمي. أنها تعطي ما قبل mRNA التشكل المطلوب. لتجميع المركب (spliceosome) ، من الضروري استهلاك الطاقة في شكل جزيئات ATP قابلة للانقسام ؛ لذلك ، يحتوي هذا المركب على بروتينات ذات نشاط ATPase.

هناك تضفير بديل. يتم تحديد ميزات الربط عن طريق البروتينات القادرة على الارتباط بجزيء الحمض النووي الريبي في مناطق الإنترونات أو المناطق عند حدود exon-intron. يمكن أن تمنع هذه البروتينات إزالة بعض الإنترونات وفي نفس الوقت تعزز استئصال البعض الآخر. يمكن أن يكون للتنظيم المستهدف للربط آثار بيولوجية كبيرة. على سبيل المثال ، في ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة ، يكمن التضفير البديل في آلية تحديد الجنس.


3.4. كينازات البروتين وفوسفاتازات البروتين

الدور الأكثر أهمية في تنظيم العمليات داخل الخلايا هو بروتين كينازات - إنزيمات تنشط أو تثبط نشاط البروتينات الأخرى عن طريق ربط مجموعات الفوسفات بها.

تنظم كينازات البروتين نشاط البروتينات الأخرى عن طريق الفسفرة - إضافة بقايا حمض الفوسفوريك إلى بقايا الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل. عادةً ما يغير الفسفرة عمل البروتين ، مثل النشاط الأنزيمي ، وكذلك موضع البروتين في الخلية.

هناك أيضًا فوسفاتازات البروتين - وهي بروتينات تنفصل عن مجموعات الفوسفات. تنظم كينازات البروتين وفوسفاتازات البروتين عملية التمثيل الغذائي وكذلك إرسال الإشارات داخل الخلية. تعد الفسفرة ونزع الفسفرة من البروتينات إحدى الآليات الرئيسية لتنظيم معظم العمليات داخل الخلايا.

دورة تنشيط البروتين G تحت تأثير المستقبلات.

تحميل
يستند هذا الملخص إلى مقال من ويكيبيديا الروسية. اكتملت المزامنة 07/18/11 07:59:14
ملخصات مماثلة:

البروتينات التنظيمية

(من lat. regulo - ترتيب ، ضبط) ، مجموعة من البروتينات تشارك في تنظيم التفكك. الكيمياء الحيوية. العمليات. مجموعة مهمة من R. b. ، هذه المقالة مخصصة لشبه جزيرة القرم ، وهي بروتينات تتفاعل مع الحمض النووي وتتحكم في التعبير الجيني (التعبير الجيني في علامات وخصائص الجسم). الغالبية العظمى من هؤلاء R. يعمل على المستوى النسخ(توليف مرسال RNA ، أو mRNA ، على قالب DNA) وهو مسؤول عن تنشيط أو قمع (قمع) تخليق mRNA (على التوالي ، البروتينات المنشط والبروتينات المثبطة).

المعروف كاليفورنيا. 10 كوابح. نائب. تمت دراستها من بينها مثبطات بدائية النواة (البكتيريا ، الطحالب الخضراء المزرقة) ، والتي تنظم تخليق الإنزيمات المشاركة في استقلاب اللاكتوز (lac-repressor) في الإشريكية القولونية (E. coli) ، والعاثية A repressor. يتم تحقيق عملهم من خلال ربط محدد. أقسام الحمض النووي (المشغلين) للجينات المقابلة ومنع بدء نسخ mRNA المشفر بواسطة هذه الجينات.

عادة ما يكون المكبِط ثنائيًّا من سلسلتين متطابقتين من عديد ببتيد موجهتين في اتجاهين متعاكسين بشكل متبادل. القامع يعيق جسديا بوليميراز الحمض النووي الريبيانضم إلى الحمض النووي في منطقة المروج (موقع الارتباط لإنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي والذي يحفز تخليق الرنا المرسال في قالب الحمض النووي) وابدأ في تخليق الرنا المرسال. من المفترض أن القامع يمنع فقط بدء النسخ ولا يؤثر على استطالة الرنا المرسال.

يمكن أن يتحكم القامع في التوليف لـ. - ل. بروتين واحد أو عدد من البروتينات ، يتم تنسيق التعبير عنها. كقاعدة عامة ، هذه تخدم عملية استقلابية واحدة. طريق؛ جيناتهم هي جزء من مشغل واحد (مجموعة من الجينات المترابطة والمناطق التنظيمية المجاورة).

مينيسوتا. يمكن أن توجد المثبطات في كل من الشكل النشط وغير النشط ، اعتمادًا على ما إذا كانت مرتبطة أم لا مع المحرضات أو الكابلات (على التوالي ، الركائز ، التي في وجودها على وجه التحديد تزيد أو تقلل من معدل تخليق إنزيم معين ؛ انظر. منظمات الإنزيم); هذه التفاعلات لها طبيعة غير تساهمية.

للتعبير الجيني الفعال ، من الضروري ليس فقط أن يتم تعطيل المثبط بواسطة المحرض ، ولكن أيضًا من الضروري تحقيق المحدد المحدد. إيجابي تشغيل إشارة ، التي يتوسطها R. b. ، تعمل "في زوج" مع دوري. أحادي فوسفات الأدينوزين (cAMP). يرتبط الأخير بـ R. b. (ما يسمى منشط البروتين CAP لجينات الهدم ، أو منشط تقويض البروتين - BAC). هذا هو ديمر مع رصيف. م 45 ألف.بعد الارتباط بـ cAMP ، يكتسب القدرة على الارتباط بمحددة. مناطق على الحمض النووي ، مما يزيد بشكل حاد من كفاءة نسخ جينات الأوبون المقابل. في الوقت نفسه ، لا يؤثر CAP على معدل نمو سلسلة mRNA ، ولكنه يتحكم في مرحلة بدء النسخ - ربط RNA polymerase بالمحفز. على عكس القامع ، فإن CAP (في معقد مع cAMP) يسهل ربط بوليميريز RNA بالحمض النووي ويجعل بدء النسخ أكثر تكرارا. يرتبط موقع ربط CAP بالحمض النووي مباشرة بالمحفز من الجانب المقابل لذلك حيث يتم توطين المشغل.

يمكن وصف التنظيم الإيجابي (على سبيل المثال ، E. coli lac operon) من خلال مخطط مبسط: مع انخفاض في تركيز الجلوكوز (مصدر الكربون الرئيسي) ، وزيادة cAMP ، والتي ترتبط بـ SAR ، والمركب الناتج عن محفز lac . نتيجة لذلك ، يتم تحفيز ارتباط بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمحفز ويزداد معدل نسخ الجينات ، لتشفير الجاودار ، مما يسمح للخلية بالتبديل إلى استخدام مصدر آخر للكربون اللاكتوز. هناك أنواع خاصة أخرى من R. b. (على سبيل المثال ، البروتين C) ، الذي يوصف عمله بمخطط أكثر تعقيدًا ؛ إنها تتحكم في نطاق ضيق من الجينات ويمكن أن تعمل كمثبطات ومنشطات.

لا تؤثر الكابتات والمنشطات الخاصة بالأوبرا على خصوصية بوليميراز الحمض النووي الريبي نفسه. يتم تحقيق هذا المستوى الأخير من التنظيم في القضايا التي تنطوي على Massir. تغيير في طيف الجينات المعبر عنها. لذلك ، في الإشريكية القولونية ، فإن الجينات التي تشفر الصدمة الحرارية ، والتي يتم التعبير عنها في عدد من الظروف المجهدة للخلية ، تتم قراءتها بواسطة بوليميريز RNA فقط عندما يتم تضمين R. b.-t الخاص في فئته. اتصل عامل ق 32. جميع أفراد عائلة R. b. (العوامل s) التي تغير خصوصية المروج لـ RNA polymerase تم العثور عليها في العصيات والبكتيريا الأخرى.

دكتور. متنوعة R. ب. يغير الحفاز Saint-va RNA polymerase (ما يسمى بالبروتينات المضادة للفصل). لذلك ، في العاثية X ، يُعرف اثنان من هذه البروتينات ، لتعديل الجاودار بوليميريز الحمض النووي الريبي بحيث لا يطيع الإشارات الخلوية لإنهاء (نهاية) النسخ (وهذا ضروري للتعبير النشط عن جينات الملتهمة).

المخطط العام للجينات التحكم ، بما في ذلك عمل R. b. ، ينطبق أيضًا على البكتيريا والخلايا حقيقية النواة (جميع الكائنات الحية ، باستثناء البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة).

حقيقيات النوى الخلايا تستجيب للتحويلة. إشارات (بالنسبة لهم ، على سبيل المثال ،) من حيث المبدأ ، بنفس الطريقة التي تتفاعل بها الخلايا البكتيرية مع التغيرات في تركيز العناصر الغذائية. في الداخل بيئة، أي عن طريق القمع القابل للعكس أو التنشيط (إزالة الكبت) للجينات الفردية. في نفس الوقت ، R. b. ، المسيطر في نفس الوقت عدد كبيرالجينات ، يمكن استخدامها في فك. مجموعات. وراثي توافقي مماثل يمكن أن يوفر التنظيم التمايز. تطور الكائن الحي متعدد الخلايا المعقد بأكمله بسبب التفاعل. عدد صغير نسبيًا من المفتاح R. ب.

في نظام تنظيم نشاط الجينات في حقيقيات النوى ، هناك إضافة. مستوى غائب في البكتيريا ، أي ترجمة جميع النيوكليوسومات (تكرار الوحدات الفرعية الكروماتينية)،التي تعد جزءًا من وحدة النسخ ، إلى شكل نشط (غير مكثف) في تلك الخلايا حيث يجب أن تكون هذه الخلية نشطة وظيفيًا. من المفترض أن مجموعة محددة من R.b متضمنة هنا ، والتي ليس لها نظائر في بدائيات النوى. هذه لا تتعرف فقط على التفاصيل. أجزاء من الكروماتين (أو. DNA) ، ولكنها تسبب أيضًا تغييرات هيكلية معينة في المناطق المجاورة. R. ، على غرار المنشطات ومثبطات البكتيريا ، على ما يبدو ، تشارك في تنظيم النسخ اللاحق للجينات المنفصلة في المناطق النشطة. الكروماتينية.

فئة شاملة R. ب. حقيقيات النوى- بروتينات المستقبلاتهرمونات الستيرويد.

تسلسل الأحماض الأمينية R. b. ما يسمى المشفرة. الجينات التنظيمية. يؤدي التثبيط الطفري للقمع إلى تخليق غير متحكم به لـ mRNA ، وبالتالي بروتين معين (نتيجة لذلك ترجمة-تخليق البروتين على قالب مرنا). تسمى هذه الكائنات المسوخ التأسيسي. يؤدي فقدان المنشط إلى انخفاض مستمر في تخليق البروتين المنظم.

أشعل.: Strayer L. ، الكيمياء الحيوية ، العابرة. من الإنجليزية ، المجلد 3 ، م ، 1985 ، ص. 112-25.

P. L. ايفانوف.


موسوعة كيميائية. - م: الموسوعة السوفيتية. إد. أنا L. Knunyants. 1988 .

شاهد ما هي "البروتينات التنظيمية" في القواميس الأخرى:

    السناجب- خاص بالنفث مجموعة غير متجانسة من البروتينات النووية تشارك في عملية تنشيط الجين في نفث الكروموسومات متعددة الأوجه ؛ تشمل هذه البروتينات عوامل النسخ المناسبة (RNA polymerase II ، البروتينات التنظيمية ، إلخ) ، بالإضافة إلى عدد من ... ... دليل المترجم الفني

    نفخة بروتينات محددة- البروتينات الخاصة بالبروتينات الخاصة بالنفخ * البروتينات الخاصة بالنفخ * هي مجموعة غير متجانسة من البروتينات النووية التي تشارك في عملية التنشيط الجيني في نفث الكروموسومات المتعددة. هذه البروتينات هي إنزيمات ...

    هذا المصطلح له معاني أخرى ، انظر البروتينات (المعاني). البروتينات (البروتينات ، عديد الببتيدات) ذات الوزن الجزيئي العالي المواد العضوية، تتكون من أحماض أمينية ألفا متصلة في سلسلة بواسطة رابطة ببتيدية. في الكائنات الحية ...... ويكيبيديا

    فيسوكومول. طبيعي بوليمرات مبنية من بقايا الأحماض الأمينية المتصلة بواسطة رابطة أميد (ببتيد) hSOCHNHCH. تتميز كل ب بخصوصية. تسلسل الأحماض الأمينية والفراغات الفردية والبنية (التشكل). على ال… … موسوعة كيميائية

    البروتينات ، المركبات العضوية عالية الجزيئات ، البوليمرات الحيوية ، مبنية من 20 نوعًا من بقايا الأحماض الأمينية L ، متصلة في تسلسل معين في سلاسل طويلة. يتراوح الوزن الجزيئي للبروتينات من 5 آلاف إلى مليون اسم ... ... قاموس موسوعي

    البروتينات المنظمة- * البروتينات المنظمة * البروتينات المنظمة - البروتينات التي تنظم عمليات المصفوفة من خلال ربطها بالمناطق التنظيمية للحمض النووي. البروتينات التي ترتبط بالحمض النووي التالف علم الوراثة. قاموس موسوعي

    بروتينات عضوية عالية الوزن الجزيئي مركبات مبنية من بقايا الأحماض الأمينية. يلعبون دورًا أساسيًا في الحياة ، ويؤدون العديد من. وظائف في هيكلها وتطورها والتمثيل الغذائي. مول. م. ب من 5000 بروتين إلى العديد من الآخرين ... ...

    - (Sciurus) ، جنس من السناجب. طول الجسم 20 31 سم يتسلقون جيداً ويتنقلون بين الأشجار. ذيل كثيف طويل (20-30 سم) بمثابة دفة عند القفز. نعم. 40 نوعا في الشمال. نصف الكرة الأرضية وإلى الشمال والجنوب. أمريكا ، في الغابات الجبلية والمنخفضة ، بما في ذلك الجزر ... ... القاموس الموسوعي البيولوجي

    البروتينات والبروتينات والجزيئات العضوية. مركبات مبنية من بقايا الأحماض الأمينية. يلعبون دورًا أساسيًا في حياة جميع الكائنات الحية ، ويشاركون في هيكلها وتطورها وعملية الأيض. مول. م ب من 5000 إلى مليون. مليون... القاموس الموسوعي البيولوجي

    السناجب- البروتينات والبروتينات والمواد العضوية عالية الجزيئات المكونة من بقايا الأحماض الأمينية. يلعبون دورًا مهمًا في حياة جميع الكائنات الحية ، كونهم جزءًا من خلاياهم وأنسجتهم ويقومون بدور محفز (إنزيمات) وتنظيم ... ... زراعة. قاموس موسوعي كبير

مثل مستقبلات الهرمونات أو الوحدة الفرعية التنظيمية لبروتين كيناز (إنزيم يتم تنشيطه بواسطة cAMP) لها أنشطة تتحكم في ارتباط الروابط التنظيمية (مثل الهرمونات و cAMP ، على التوالي). من أجل تنظيم أنشطة البروتينات من هذه الفئة على وجه التحديد بواسطة الروابط ، يجب أولاً وقبل كل شيء أن تحتوي هذه الجزيئات على مواقع تربط على وجه التحديد (وكقاعدة عامة ، ذات التقارب العالي) ، مما يمنح الجزيئات القدرة على التمييز يجند من مركبات كيميائية أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون للبروتين هيكل يمكن أن يتغير شكله نتيجة الارتباط بالرابط ، أي تمكن من اتخاذ إجراء تنظيمي. على سبيل المثال ، في الثدييات ، يؤدي الارتباط المحدد لـ cAMP إلى الوحدة الفرعية التنظيمية لكينازات البروتين الفردية إلى انخفاض في ألفة ارتباط هذه الوحدة الفرعية بالوحدة التحفيزية للإنزيم. هذا يسبب تفكك كل من وحدات البروتين الفرعية للإنزيم. يتم تنشيط الوحدة الفرعية التحفيزية ، المنبعثة من الإجراء المثبط للوحدة الفرعية التنظيمية ، وتحفيز عملية فسفرة البروتين. تعمل الفسفرة على تغيير خصائص بعض البروتينات ، مما يؤثر على العمليات الخاضعة لسيطرة cAMP.

أما بالنسبة لمجموعة الهرمونات التي ينتمي إليها هرمون النمو ، فقد تم تحديد تسلسل نوكليوتيدات الرنا المرسال الذي يشفر تركيبها جزئيًا (Baxter J.D. ea ، 1979). يتطلب كل حمض أميني ثلاثة نيوكليوتيدات في الحمض النووي (وبالتالي في الحمض النووي الريبي المنسوخ منه). على الرغم من أن ثلاثيًا معينًا من النيوكليوتيدات (كودون) يتوافق مع حمض أميني معين ، يمكن أن يكون هناك العديد من الكودونات لنفس الحمض الأميني. هذا "الانحلال" للشفرة الجينية يجعل من الممكن أن تكون متواليات النيوكليوتيدات للجينين المعينين ، والتي تحدد بنية الهرمونين ، متجانسة إلى حد ما مما هو موجود في البروتينات. وبالتالي ، إذا كان هناك بروتينان يتشاركان في تناظر تسلسل الأحماض الأمينية العشوائي ، فإن التسلسلات احماض نوويةيمكن أن تظهر اختلافات كبيرة. ومع ذلك ، فيما يتعلق بالجينات التي تشفر تخليق هرمونات مجموعة سوماتوتروبين ، فإن هذا ليس هو الحال ؛ إن تماثل تسلسل الحمض النووي أعلى من تماثل تسلسل الأحماض الأمينية (Baxter JD ea ، 1979). يمتلك كل من هرمون النمو البشري و Somatomammotropin المشيمي ، اللذان يشتركان في 87٪ من تماثل تسلسل الأحماض الأمينية ، 93٪ من تماثل تسلسل الحمض النووي في mRNAs. تشترك هرمونات النمو البشري والفئران بنسبة 70٪ في تناظر تسلسل الأحماض الأمينية ، وتظهر mRNAs الخاصة بهم تماثل تسلسل الحمض النووي بنسبة 75٪. في بعض مناطق الرنا المرسال لهرمون نمو الجرذ وهرمون السوماتوموتروبين المشيمي البشري (مرنا لهرمونات مختلفة في نوعين) ، يكون التماثل 85٪. وبالتالي ، فإن التغييرات الأساسية في الحمض النووي هي فقط التي تسبب اختلافات هرمونية. لذلك ، تدعم هذه البيانات الاستنتاج القائل بأن جينات هذه الهرمونات تطورت من سلف مشترك. من وجهة نظر الأفكار المذكورة أعلاه حول الرموز وردود الفعل التي تسببها ، من المهم أن يكون لكل من الهرمونات الثلاثة في هذه المجموعة تأثير على النمو. هرمون النمو هو العامل الذي يحدد النمو الخطي. يلعب البرولاكتين دورًا مهمًا في عمليات الإرضاع وبالتالي يضمن نمو المولود الجديد. الماموتروبين المشيمي ، على الرغم من أنه لم يتم تحديد أهميته الفسيولوجية بوضوح ، يمكن أن يكون له تأثير كبير على النمو داخل الرحم عن طريق توجيه المغذيات التي تدخل جسم الأم والتي تؤثر على نمو الجنين (


يمكن للبروتينات المشاركة في تنظيم التمثيل الغذائي أن تعمل بدورها كروابط (على سبيل المثال ، هرمونات الببتيد) ، أي تتفاعل مع البروتينات الأخرى ، مثل مستقبلات الهرمونات ، مما يؤدي إلى تأثير تنظيمي. البروتينات التنظيمية الأخرى ، مثل مستقبلات الهرمونات أو الوحدة الفرعية التنظيمية لبروتين كينيز (إنزيم يتم تنشيطه بواسطة cAMP) ، لها أنشطة يتم التحكم فيها عن طريق ارتباط الروابط التنظيمية (أي الهرمونات و cAMP ، على التوالي) (انظر الفصل 4). من أجل تنظيم أنشطة البروتينات من هذه الفئة على وجه التحديد بواسطة الروابط ، يجب أولاً وقبل كل شيء أن تحتوي هذه الجزيئات على مواقع تربط على وجه التحديد (وكقاعدة عامة ، ذات التقارب العالي) ، مما يمنح الجزيئات القدرة على التمييز يجند من المركبات الكيميائية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون للبروتين هيكل يمكن أن يتغير شكله ، كنتيجة لربط الترابط ، أي يوفر إمكانية ممارسة إجراء تنظيمي. على سبيل المثال ، في الثدييات ، يؤدي الارتباط المحدد لـ cAMP إلى الوحدة الفرعية التنظيمية لبعض كينازات البروتين إلى انخفاض في ألفة ارتباط هذه الوحدة الفرعية بالوحدة التحفيزية للإنزيم (انظر الفصل 4). هذا يسبب تفكك كل من وحدات البروتين الفرعية للإنزيم. يتم تنشيط الوحدة الفرعية التحفيزية ، المنبعثة من الإجراء المثبط للوحدة الفرعية التنظيمية ، وتحفيز عملية فسفرة البروتين. تعمل الفسفرة على تغيير خصائص بعض البروتينات ، مما يؤثر على العمليات الخاضعة لسيطرة cAMP. يؤدي تفاعل هرمونات الستيرويد مع مستقبلاتها إلى تغيرات توافقية في الأخيرة تمنحها القدرة على الارتباط بنواة الخلية (انظر الفصل 4). يغير هذا التفاعل أيضًا خصائص المستقبل الأخرى المهمة في التوسط في تأثير هرمونات الستيرويد على نسخ أنواع معينة من الرنا المرسال.
من أجل الحصول على مثل هذه الوظائف المتخصصة والمحددة للغاية ، كان على البروتينات ، كنتيجة لتطور الجينات التي تحدد تسلسل الأحماض الأمينية ، أن تكتسب البنية التي تمتلكها حاليًا. في بعض الحالات ، تشارك جينات أخرى أيضًا في العملية ، حيث تقوم بتشفير تخليق المنتجات التي تعدل البروتينات المنظمة نفسها (على سبيل المثال ، عن طريق الارتباط بالجليكوزيل). نظرًا لأن تطور الجينات ، على ما يبدو ، حدث بسبب آليات مثل طفرة الجينات الموجودة مسبقًا وإعادة تركيب أقسام من الجينات المختلفة (كما تمت مناقشته) ، فقد فرض هذا قيودًا معينة على تطور البروتين. من وجهة نظر تطورية ، ربما يكون من الأسهل تعديل الهياكل الموجودة بدلاً من إنشاء جينات جديدة تمامًا. في هذا الصدد ، قد لا يكون وجود بعض التماثل في تسلسل الأحماض الأمينية لبروتينات مختلفة أمرًا غير متوقع ، حيث يمكن أن تكون جيناتها قد نشأت نتيجة لتطور السلائف الشائعة. نظرًا لأنه ، كما هو مذكور أعلاه ، يجب أن تكون مناطق البروتين المتكيفة مع الروابط التنظيمية الملزمة ، مثل cAMP والمنشطات أو نظائرها ، موجودة بالفعل بحلول الوقت الذي ظهرت فيه هذه الروابط ، فمن السهل تخيل كيف يمكن أن يؤدي تعديل جينات هذه البروتينات إلى تخليق البروتينات الأخرى التي تحتفظ بخصوصية ارتباط عالية للرابط التنظيمي.
على التين. يوضح الشكل 2-2 أحد المخططات الافتراضية لتطور الجلوكوترانسفيراز البدائي إلى ثلاثة أنواع موجودة من البروتينات التنظيمية: بروتين ربط cAMP البكتيري (CAP أو CRP) ، والذي ينظم نسخ العديد من الجينات التي ترمز الإنزيمات التي تشارك في استقلاب اللاكتوز ، بالإضافة إلى بروتين رابط لـ cAMP في الثدييات ينظم نشاط بروتين كيناز المعتمد على cAMP ، والذي يتوسط عمل cAMP في البشر (انظر الفصل 4) ، و adenylate cyclase (انظر الفصل 4). فيما يتعلق بالبروتين البكتيري والكيناز ، تطورت مواقع ارتباط ATP للجلوكوكيناز البدائي نحو الحصول على خصوصية ارتباط أكبر لـ cAMP. اكتسب البروتين البكتيري أيضًا قدرة ربط إضافية لعديد النوكليوتيدات (DNA). يتضمن تطور الكيناز اكتساب قدرة الجلوكوفوسفوترافيرز على فسفوريلات البروتينات. أخيرًا ، يمكن أيضًا تكوين إنزيم الأدينيلات من الجلوكوكيناز عن طريق استبدال وظيفة توليد ADP بوظيفة مولدة لـ cAMP. هذه الاستنتاجات لا يمكن إلا أن تكون افتراضية بحتة. ومع ذلك ، فقد أظهروا كيف يمكن أن يحدث التطور الجزيئي للبروتينات المنظمة التي تم تعدادها.

أرز. 2-2. الأصل المقترح لبروتين كيناز المعتمد على cAMP ، أدينيلات سيكلاز ، والبروتين التنظيمي المرتبط بـ cAMP (باكستر ، ماكلويد).
على الرغم من أن العديد من التفاصيل في صورة تطور البروتين مفقودة ، فإن المعلومات المتوفرة حاليًا حول بنية البروتينات والجينات توفر بعض الأساس لتحليل مسألة ما إذا كانت جينات بعض الهرمونات متعددة الببتيد قد نشأت من جين سلائف مشترك. يمكن تصنيف هرمونات البولي ببتيد الفردية وفقًا لتشابهها الهيكلي. لا يوجد ما يثير الدهشة في حقيقة أن الهرمونات التي تنتمي إلى نفس المجموعة قد يكون لها تأثيرات فسيولوجية مماثلة تسببها ، فضلاً عن آلية عمل مماثلة. لذلك ، يتميز هرمون النمو (GH) والبرولاكتين والسوماتوماموتروبين المشيمي (اللاكتوجين المشيمي) بـ بدرجة عاليةتجانس تسلسل الأحماض الأمينية. هرمونات البروتين السكري - هرمون الغدة الدرقية (TSH) ، موجهة الغدد التناسلية المشيمية البشرية (hCG) ، الهرمونات المنشطة للجريب (FSH) والهرمونات اللوتينية (LH) - تتكون من وحدتين فرعيتين ، كل منهما (سلسلة A) متطابقة أو متطابقة تقريبًا مع كل هرمونات مجموعة معينة. تسلسل الأحماض الأمينية للوحدات الفرعية B في هرمونات مختلفة ، وإن لم يكن متطابقًا ، له تماثل بنيوي. من المحتمل أن تكون هذه الاختلافات في سلاسل B ذات أهمية حاسمة لإضفاء الخصوصية على تفاعل كل هرمون مع الأنسجة المستهدفة. يُظهر الأنسولين بعض النظائر الهيكلية ويشترك في النشاط البيولوجي مع عوامل النمو الأخرى مثل السوماتوميدين والنشاط الشبيه بالأنسولين غير المكبوت (NIPA).
أما بالنسبة لمجموعة الهرمونات التي ينتمي إليها هرمون النمو ، فقد تم توضيح تسلسل النوكليوتيدات الخاص بـ mRNA الذي يشفر تركيبها جزئيًا. يتطلب كل حمض أميني ثلاثة نيوكليوتيدات في الحمض النووي (وبالتالي في الحمض النووي الريبي المنسوخ منه). على الرغم من أن هذا الثلاثي من النيوكليوتيدات ؛ (كودون) يتوافق مع هذا الحمض الأميني المعين ، يمكن أن يكون هناك العديد من الكودونات لنفس الحمض الأميني. مثل هذا "الانحلال" للشفرة الجينية يجعل من الممكن أن تكون متواليات النيوكليوتيدات للجينين المعينين ، والتي تحدد بنية الهرمونين ، متجانسة إلى حد ما مما هو موجود في البروتينات. وبالتالي ، إذا كان هناك بروتينان يشتركان في تناظر تسلسل الأحماض الأمينية العشوائي ، فإن تسلسل الحمض النووي يمكن أن يظهر اختلافات كبيرة. ومع ذلك ، فيما يتعلق بالجينات التي تشفر تخليق هرمونات مجموعة سوماتوتروبين ، فإن هذا ليس هو الحال ؛ إن تجانس تسلسل الحمض النووي أعلى من تماثل تسلسل الأحماض الأمينية. يمتلك هرمون النمو البشري و somatomammotropin المشيمي البشري ، اللذان يشتركان في 87٪ من تسلسل تسلسل الأحماض الأمينية ، 93٪ من تماثل تسلسل الحمض النووي في mRNAs. تشترك هرمونات النمو البشري والفئران بنسبة 70٪ في تناظر تسلسل الأحماض الأمينية ، وتظهر mRNAs الخاصة بهم تماثل تسلسل الحمض النووي بنسبة 75٪. في بعض مناطق الرنا المرسال لهرمون نمو الفئران وهرمون السوماتوموتروبين المشيمي البشري (مرنا لهرمونين مختلفين في نوعين بيولوجيين) ، يكون التماثل 85٪ (الشكل 2-3). وبالتالي ، فإن التغييرات الأساسية في الحمض النووي هي فقط التي تسبب اختلافات هرمونية. لذلك ، تدعم هذه البيانات الاستنتاج القائل بأن جينات هذه الهرمونات تطورت من سلف مشترك. من وجهة نظر الأفكار المذكورة أعلاه حول الرموز وردود الفعل التي تسببها ، من المهم أن يكون لكل من الهرمونات الثلاثة لهذه المجموعة تأثير على النمو (انظر أدناه). هرمون النمو هو العامل الذي يحدد النمو الخطي. يلعب البرولاكتين دورًا مهمًا في عمليات الإرضاع وبالتالي يضمن نمو المولود الجديد. الماموتروبين المشيمي ، على الرغم من أنه لم يتم إثبات أهميته الفسيولوجية بدقة ، يمكن أن يكون له تأثير كبير على النمو داخل الرحم ، حيث يوجه المغذيات التي تدخل جسم الأم إلى نمو الجنين.

أرز. 2-3. تجانس تسلسل الأحماض الأمينية (AA) في هرمون نمو الفئران (GRH) و Somatomammotropin المشيمي البشري (اللاكتوجين المشيمي البشري ، PLC) وتسلسلات الحمض النووي في الحمض النووي الريبي المرسال الذي يشفر تخليق هذين الهرمونين. يتم اختصار أسماء الأحماض الأمينية ، وكذلك أسماء الأحماض النووية. تظهر المنطقة المقابلة لتسلسل الأحماض الأمينية 134-149. تم تسطير الأحماض النووية والأحماض الأمينية غير المتجانسة (باكستر وآخرون). يو - يوريدين ، سي - سيتوزين ، أ - أدينوزين ، جي - غوانوزين.

يتم التحكم والتنسيق في عمل الجينات في أي كائن - بدائية النواة أو حقيقية النواة أو أحادية الخلية أو متعددة الخلايا.

الجينات المختلفة لها نشاط زمني مختلف. يتميز بعضها بالنشاط المستمر. هذه الجينات مسؤولة عن تخليق البروتينات اللازمة لخلية أو كائن حي طوال الحياة ، على سبيل المثال ، الجينات التي تشارك منتجاتها في تخليق ATP. معظم الجينات لها نشاط متقطع ، فهي تعمل فقط في لحظات معينة عندما تكون هناك حاجة لمنتجاتها - البروتينات. تختلف الجينات أيضًا في مستويات نشاطها (منخفضة أو عالية).

تصنف بروتينات الخلية على أنها تنظيمية وهيكلية. البروتينات المنظمةتوليفها على الجينات التنظيمية والتحكم في عمل الجينات الهيكلية.تقوم الجينات الهيكلية بتشفير البروتينات الهيكلية التي تؤدي وظائف هيكلية وأنزيمية ونقل ووظائف أخرى (باستثناء التنظيم!).

يتم تنظيم تخليق البروتين في جميع مراحل هذه العملية: النسخ والترجمة والتعديل اللاحق للترجمة ، إما عن طريق الحث أو القمع.

يعد تنظيم نشاط الجينات في الكائنات حقيقية النواة أكثر تعقيدًا بكثير من تنظيم التعبير الجيني بدائية النواة ، والذي يتم تحديده من خلال تعقيد تنظيم كائن حقيقي النواة ، وخاصة الكائن متعدد الخلايا. في عام 1961 ، صاغ العلماء الفرنسيون ف.جاكوب وجي مونود وأ.

الأوبرون عبارة عن مجموعة من الجينات يتحكم فيها جين منظم واحد.

الجين المنظم هو جين ذو نشاط منخفض ثابت ؛ يتم تصنيع بروتين مثبط عليه - وهو بروتين منظم يمكن أن يرتبط بالمشغل ، مما يؤدي إلى تعطيله.

عامل التشغيل هو نقطة انطلاق لقراءة المعلومات الجينية ؛ فهو يتحكم في عمل الجينات الهيكلية.

تحتوي الجينات الهيكلية لأوبرون اللاكتوز على معلومات حول الإنزيمات المشاركة في استقلاب اللاكتوز. لذلك ، سيكون اللاكتوز بمثابة محث - عامل يبدأ عمل الأوبرا.

المروج هو موقع التعلق بـ RNA polymerase.

المنهي هو موقع إنهاء تخليق الرنا المرسال.

في حالة عدم وجود محث ، لا يعمل النظام ، لأن المكبِط "حر" من المحرِّض - اللاكتوز - متصل بالمشغل. في هذه الحالة ، لا يمكن أن يحفز إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي عملية تخليق الرنا المرسال. إذا تم العثور على اللاكتوز (محفز) في الخلية ، فإنه يتفاعل مع القامع ، ويغير هيكلها ، ونتيجة لذلك يطلق المكثف المشغل. يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمحفز ، ويبدأ تخليق الرنا المرسال (نسخ الجينات الهيكلية). ثم يتم تشكيل البروتينات على الريبوسومات وفقًا لبرنامج أوبرون mRNA-lactose. في الكائنات بدائية النواة ، يعيد جزيء mRNA كتابة المعلومات من جميع الجينات الهيكلية للأوبون ، أي الاوبرون هو وحدة نسخ. يستمر النسخ طالما بقيت جزيئات اللاكتوز في سيتوبلازم الخلية. بمجرد أن تتم معالجة جميع الجزيئات بواسطة الخلية ، يقوم المكثف بإغلاق المشغل ، ويتوقف تخليق الرنا المرسال.



وبالتالي ، يجب تنظيم تخليق mRNA وبالتالي تخليق البروتين بشكل صارم ، نظرًا لأن الخلية لا تملك موارد كافية للنسخ والترجمة المتزامنة لجميع الجينات الهيكلية. تقوم كل من البروتينات الأولية وحقيقيات النوى باستمرار بتجميع تلك mRNAs الضرورية لأداء الوظائف الخلوية الأساسية فقط. ويتم التعبير عن الجينات الهيكلية الأخرى تحت رقابة صارمة من الأنظمة التنظيمية التي تؤدي إلى النسخ فقط عندما تكون هناك حاجة لبروتين معين (بروتينات) ).

البروتينات التنظيمية (من لات. ريجولو - مرتبة ، اضبط) ، مجموعة من البروتينات. تشارك في تنظيم decomp. الكيمياء الحيوية. العمليات. مجموعة مهمة من البروتينات التنظيمية ، التي خصصت لها هذه المقالة ، هي البروتينات التي تتفاعل مع الحمض النووي وتتحكم في التعبير الجيني (التعبير الجيني في خصائص وخصائص الكائن الحي). تعمل الغالبية العظمى من هذه البروتينات التنظيمية على مستوى النسخ (تخليق الحمض النووي الريبي الرسول ، أو mRNA ، على قالب الحمض النووي) وهي مسؤولة عن تنشيط أو قمع (قمع) تخليق الرنا المرسال (البروتينات المنشطة والبروتينات المثبطة ، على التوالي) .

المعروف كاليفورنيا. 10 كوابح. نائب. تمت دراستها من بينها مثبطات بدائية النواة (البكتيريا ، الطحالب الخضراء المزرقة) ، والتي تنظم تخليق الإنزيمات المشاركة في استقلاب اللاكتوز (lac-repressor) في الإشريكية القولونية (E. coli) ، والعاثية A repressor. يتم تحقيق عملهم من خلال ربط محدد. أقسام الحمض النووي (المشغلين) للجينات المقابلة ومنع بدء نسخ mRNA المشفر بواسطة هذه الجينات.



عادة ما يكون المكبِط ثنائيًّا من سلسلتين متطابقتين من عديد ببتيد موجهتين في اتجاهين متعاكسين بشكل متبادل. تمنع المثبطات جسديًا بوليميراز الحمض النووي الريبي من الالتصاق بالحمض النووي في موقع المروج (موقع ارتباط إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي والذي يحفز تخليق الرنا المرسال في قالب الحمض النووي) ومن بدء تخليق الرنا المرسال. من المفترض أن القامع يمنع فقط بدء النسخ ولا يؤثر على استطالة الرنا المرسال.

يمكن أن يتحكم القامع في التوليف لـ. - ل. بروتين واحد أو مجموعة من البروتينات. الذي يتم تنسيق تعبيره. كقاعدة عامة ، هذه هي الإنزيمات التي تخدم عملية التمثيل الغذائي. طريق؛ جيناتهم هي جزء من مشغل واحد (مجموعة من الجينات المترابطة والمناطق التنظيمية المجاورة).

مينيسوتا. يمكن أن توجد المثبطات في كل من الأشكال النشطة وغير النشطة ، اعتمادًا على ما إذا كانت مرتبطة بالمحفزات أو عوامل الضغط (على التوالي ، الركائز التي في وجودها يزداد أو ينقص على وجه التحديد معدل تخليق إنزيم معين ؛ انظر منظمات الإنزيم) ؛ هذه التفاعلات لها طبيعة غير تساهمية.

للتعبير الجيني الفعال ، من الضروري ليس فقط أن يتم تعطيل المثبط بواسطة المحرض ، ولكن أيضًا من الضروري تحقيق المحدد المحدد. إيجابي إشارة التشغيل ، التي تتوسطها البروتينات المنظمة التي تعمل "في زوج" مع دوري. أحادي فوسفات الأدينوزين (cAMP). يرتبط الأخير ببروتينات تنظيمية محددة (ما يسمى بـ CAP- منشط البروتين لجينات الهدم ، أو البروتينات. منشط التقويض- BAC). هذا هو ديمر مع رصيف. م 45 ألف.بعد الارتباط بـ cAMP ، يكتسب القدرة على الارتباط بمحددة. مناطق على الحمض النووي ، مما يزيد بشكل حاد من كفاءة نسخ جينات الأوبون المقابل. في الوقت نفسه ، لا يؤثر CAP على معدل نمو سلسلة mRNA ، ولكنه يتحكم في مرحلة بدء النسخ - ربط RNA polymerase بالمحفز. على عكس القامع ، فإن CAP (في معقد مع cAMP) يسهل ربط بوليميريز RNA بالحمض النووي ويجعل بدء النسخ أكثر تكرارا. يرتبط موقع ربط CAP بالحمض النووي مباشرة بالمحفز من الجانب المقابل لذلك حيث يتم توطين المشغل.

يمكن وصف التنظيم الإيجابي (على سبيل المثال ، من E. coli lac operon) بطريقة مبسطة: مع انخفاض في تركيز الجلوكوز (مصدر الكربون الرئيسي) ، يزداد تركيز cAMP ، الذي يرتبط بـ CAP ، ويزيد الزيادات المعقدة الناتجة مع المروج lac. نتيجة لذلك ، يتم تحفيز ارتباط بوليميراز RNA بالمحفز ويزداد معدل نسخ الجينات التي تشفر الإنزيمات التي تسمح للخلية بالتبديل إلى مصدر كربون آخر ، اللاكتوز. هناك بروتينات تنظيمية خاصة أخرى (على سبيل المثال ، البروتين C) ، يتم وصف عملها بواسطة مخطط أكثر تعقيدًا ؛ إنها تتحكم في نطاق ضيق من الجينات ويمكن أن تعمل كمثبطات ومنشطات.

لا تؤثر الكابتات والمنشطات الخاصة بالأوبرا على خصوصية بوليميراز الحمض النووي الريبي نفسه. يتم تحقيق هذا المستوى الأخير من التنظيم في القضايا التي تنطوي على Massir. تغيير في طيف الجينات المعبر عنها. لذلك ، في الإشريكية القولونية ، الجينات المشفرة لبروتينات الصدمة الحرارية ، والتي يتم التعبير عنها في عدد من الظروف المجهدة للخلية ، يتم قراءتها بواسطة RNA polymerase فقط عندما يكون بروتين تنظيمي خاص ، ما يسمى. عامل s32. تم العثور على عائلة كاملة من هذه البروتينات المنظمة (العوامل s) ، التي تغير خصوصية المروج لـ RNA polymerase ، في العصيات والبكتيريا الأخرى.

دكتور. مجموعة متنوعة من البروتينات التنظيمية تغير الحفاز. خصائص بوليميراز الحمض النووي الريبي (ما يسمى بالبروتينات المضادة للفصل). على سبيل المثال ، في العاثية X ، من المعروف أن اثنين من هذه البروتينات تقوم بتعديل بوليميريز RNA بحيث لا يطيع الإشارات الخلوية لإنهاء (نهاية) النسخ (وهذا ضروري للتعبير النشط عن جينات الملتهمة).

المخطط العام للجينات التحكم ، بما في ذلك عمل البروتينات التنظيمية ، ينطبق أيضًا على البكتيريا والخلايا حقيقية النواة (جميع الكائنات الحية باستثناء البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة).

حقيقيات النوى الخلايا تستجيب للتحويلة. الإشارات (بالنسبة لهم ، على سبيل المثال ، الهرمونات) من حيث المبدأ ، بنفس الطريقة التي تتفاعل بها الخلايا البكتيرية مع التغيرات في تركيز العناصر الغذائية. المواد في البيئة ، أي عن طريق القمع القابل للعكس أو التنشيط (إزالة الكبت) للجينات الفردية. في الوقت نفسه ، يمكن استخدام البروتينات المنظمة التي تتحكم في وقت واحد في نشاط عدد كبير من الجينات في التفكيك. مجموعات. وراثي توافقي مماثل يمكن أن يوفر التنظيم التمايز. تطور الكائن الحي متعدد الخلايا المعقد بأكمله بسبب التفاعل. عدد قليل نسبيًا من البروتينات التنظيمية الرئيسية

في نظام تنظيم نشاط الجينات في حقيقيات النوى ، هناك إضافة. مستوى غائب في البكتيريا ، أي ترجمة جميع النيوكليوسومات (تكرار الوحدات الفرعية للكروماتين) التي تشكل وحدة النسخ إلى شكل نشط (غير مكثف) في تلك الخلايا حيث يجب أن يكون هذا الجين نشطًا وظيفيًا. من المفترض أن تشارك هنا مجموعة من البروتينات التنظيمية المحددة التي ليس لها نظائر في بدائيات النوى. هذه البروتينات لا تتعرف فقط على نوعية معينة أجزاء من الكروماتين (أو. DNA) ، ولكنها تسبب أيضًا تغييرات هيكلية معينة في المناطق المجاورة. يبدو أن البروتينات التنظيمية مثل المنشطات ومثبطات البكتيريا ، تشارك في تنظيم النسخ اللاحق للجينات الفردية في مناطق النشط. الكروماتينية.

فئة واسعة من البروتينات التنظيمية بروتينات مستقبلات حقيقية النواة لهرمونات الستيرويد.

يتم ترميز تسلسل الأحماض الأمينية للبروتينات التنظيمية بواسطة ما يسمى. الجينات التنظيمية. يؤدي التثبيط الطفري للقمع إلى تخليق غير متحكم فيه من الرنا المرسال ، وبالتالي بروتين معين (نتيجة تخليق البروتين المترجم في قالب الرنا المرسال). تسمى هذه الكائنات المسوخ التأسيسي. يؤدي فقدان المنشط نتيجة الطفرة إلى انخفاض مستمر في تخليق البروتين المنظم.