Kaikkiko proteiinit geenien ohjaamina?

Seuraa 
Viestejä451
Liittynyt18.3.2008

On jäänyt se epäselväksi, ohjaavatko geenit elimistön kaikkien proteiinien syntyä, vai pelkästään osan niistä?

Sivut

Kommentit (17)

Vierailija
o
Eikös geeni ole vain proteiinin rakennuskaava. Kysyisin samalla mikä sitä ohjaa käynnistymään?

Osa geeneistä säätelee toisten geenien toimintaa. Käynnistymisestä en tiedä, kun en ole alan miehiä.

OP:n kysymykseen arvaisin, että bakteereilla saattaa myös olla jotain tekemistä proteiinien kanssa. Ihmiskehossa on julmettu määrä bakteereja.

Vierailija
Emotion Science
On jäänyt se epäselväksi, ohjaavatko geenit elimistön kaikkien proteiinien syntyä, vai pelkästään osan niistä?

Kyllä. Proteiinit ovat aminohappoketjuja, jotka kootaan DNA:N koodin perusteella. Muulla tavoin niitä ei synny, joskin elottomassa ympäristössä niitä voidaan myös luoda.
DNA:n emäskoodi siis kopioidaan ensin RNA:n emäskoodiksi. Tämä lähetti-RNA siirtyy tumasta solulimaan, missä sen sisältämät emäskolmikot käännetään aminohapoiksi, jotka ketjutetaan yhteen ribosomeiksi kutsuttujen soluelimien pinnalla. Suurin osa solun toiminnallisista osista on proteiineja: mm. entsyymit ja hormonit, solukalvon ionipumput ja "tuntokarvat" ja niin edelleen.
Kaikkea RNA:ta ei kuitenkaan käännetä aminohappoketjuiksi, sillä siitä on hyötyä myös sellaisenaan. Esimerkiksi itse ribosomit koostuvat RNA:sta, ja RNA toimii myös entsyyminä. Arvellaan, että varhaisimmilla eliöillä olisi ollut vain pari-kolme RNA-pätkää, jotka olisivat kopioineet toisiaan, sillä ne voivat toimia sekä kopioitavina koodeina että kopioitumisen alullepanijoina. Retrovirusten genomihan on tänä päivänäkin pelkkää RNA:ta, mutta ne tarvitsevat solun apua kopioituakseen.

o
Eikös geeni ole vain proteiinin rakennuskaava? Ei sinänsä ohjaisi sitä vaan luotaisi sen pohjalta? Kysyisin samalla mikä sitä ohjaa käynnistymään?

Sekä että. Kuhunkin geeniin kuuluu varsinaisen proteiinia koodaavan osan lisäksi yksi tai useampi säätelyalue, jotka määräävät, milloin ja missä oloissa kyseistä proteiinia tuotetaan. Säätelyalue voi olla kaukanakin kyseisestä geenistä. Mikä taas ohjaa säätelyalueen aloittamaan proteiinin tuotannon - se onkin asteen verran monimutkaisempi juttu. Eri geenien tuotteet voivat yllyttää tai hillitä toisten geenien toimintaa, solut voivat lähettää niitä toisilleen ja vaikuttaa sitä kautta toistensa toimintaan ja monet muutkin molekyylit voivat kiinnittyä DNA:n säätelyalueeseen ja lisätä tai vähentää geenin aktiivisuutta.

linkki

OP:n kysymykseen arvaisin, että bakteereilla saattaa myös olla jotain tekemistä proteiinien kanssa. Ihmiskehossa on julmettu määrä bakteereja.

Mutta myös bakteereilla on samasta DNA:sta koostuvia geenejä, jotka niitä proteiineja tuottavat. En tiedä, missä määrin niitä karkaa bakteerisoluista ihmisen tai muun monisoluisen elimistöön - saattaapa niillä kyllä merkitystä ollakin. Ihmisen painostahan useampi kilo on bakteereita.

HSTal
Seuraa 
Viestejä736
Liittynyt10.4.2009

Lähtökohta on ainakin selvä: ihmisen kaikki solut ovat muodostuneet sen koodin perustella, joka on syntynyt alkuperäisten sukusolujen yhdistyessä.

Ihmisellä esiintyy 24 erilaista kromosomia, eli 48 kromosomin puolikasta jotka sisältävät kopioitavissa olevaa geneettistä informaatiota.

Yhden munasolun ja spermasolun fuusiosta syntyy kantasoluja joissa on 46 kromosomia riippumatta sukupuolesta.

Vaikka geenit olisi samoja vähemmän kehittyneillä eläimillä ja ihmisellä, prosessi on monimutkaisempaa ihmisellä, jossa useat geenit yhdessä entsyymien avulla voivat muodostaa pidempiä ja monimutkaisempia proteiineja, katso “splicing”.

Transkription tuloksena syntyy (DNA:n kautta RNA ketju) lineaarisia pitkiä proteiinien alkuvaiheita, jotka sitten verraten pitkän laskostusprosessin hakeutuvat oikeaan kolmiulotteiseen muotoon. Ennen tätä laskostumisprosessia ja lopullista 3D muotoa, proteiinit eivät voi toimia solussa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_(genetics)

http://en.wikipedia.org/wiki/Splicing_(genetics)

Eiköhän ulkopuolisia poroteinejä esiinny lähinnä ruuansulatuskanavassa runsaan bakteeriston kera.

Virukset ja bakteerit sekä vieraat proteiinit, jotka ovat tunkeutuneet syntymän jälkeen ruumiiseen, muuta kuin ruuansulatuskanavan kautta, pyritään useimmiten torjumaan erilaisin keinoin.

Tämä on lyhyesti minun käsitykseni asiasta. Täydentäkää asiantuntijat selostustani.

Vierailija
HSTal

Eiköhän ulkopuolisia poroteinejä esiinny lähinnä ruuansulatuskanavassa runsaan bakteeriston kera.




Syövätkö lappalaiset teinixejä?

Vierailija
HSTal

Tämä on lyhyesti minun käsitykseni asiasta. Täydentäkää asiantuntijat selostustani.

Kiitoksia, no minäpä täydennän vaikken varsinaisesti alan ihmisiä olekaan.

HSTal

Ihmisellä esiintyy 24 erilaista kromosomia, eli 48 kromosomin puolikasta jotka sisältävät kopioitavissa olevaa geneettistä informaatiota.

Yhden munasolun ja spermasolun fuusiosta syntyy kantasoluja joissa on 46 kromosomia riippumatta sukupuolesta.


Kovasti heittelee tuo kromosomiluku. Ihmisapinoilla on 48 kromosomia, ihmisillä 46. Se siis tarkoittaa kahtakymmentäkolmea kromosomiparia. Ei mitään kromosomin puolikkaita. Normaalitilassa kukin 46 kromosomista on suoristuneena, ohuenohuena lankana tuman sisällä. Vain solun jakautumisen yhteydessä kromosomiparit kiinnittyvät toisiinsa ja käpertyvät tiiviille kierteelle niin, että ne näkyvät X:n muotoisina kuvioina mikroskoopissa.

HSTal

Vaikka geenit olisi samoja vähemmän kehittyneillä eläimillä ja ihmisellä, prosessi on monimutkaisempaa ihmisellä, jossa useat geenit yhdessä entsyymien avulla voivat muodostaa pidempiä ja monimutkaisempia proteiineja, katso “splicing”.

Prosessi on aivan yhtä monimutkainen - itse asiassa käytännössä identtinen - kaikilla selkärankaisilla ja hyvin lähelle samaa kaikilla aitotumaisilla. Ei ihminen ole mikään kehityksen huippu tässä(kään) asiassa.

HSTal

Virukset ja bakteerit sekä vieraat proteiinit, jotka ovat tunkeutuneet syntymän jälkeen ruumiiseen, muuta kuin ruuansulatuskanavan kautta, pyritään useimmiten torjumaan erilaisin keinoin.

Ei suinkaan kaikkia mikrobeja pyritä torjumaan. Ihmisellä on lukuisia symbioottisia bakteereita ja sieniä mm. iholla, ruuansulatuselimistössä, limakalvoilla ja keuhkoissa, ja ne yleensä auttavat torjumaan haitallisia mikrobeja samalla, kun ihminen tarjoaa niille suojaisan elinympäristön. Heti ihon pintakerroksen alla on aivan normaalisti kymmenkertaisesti enemmän bakteerisoluja kuin ihmisen omia soluja. Useimmat symbiontit todennäköisesti tulevat lapseen vasta syntymän jälkeen - mitenkäs ne olisivat päänahasta tai nielusta kohtuun päässeet?

HSTal
Seuraa 
Viestejä736
Liittynyt10.4.2009

Kromosomilukujen suhteen asia on juuri niin kuin kirjoitin!

Muukin informaationi pitänee paikkansa pääpirteittäin, joten mieti ennen kuin toista kertaa väität vastaan!

o
Seuraa 
Viestejä1641
Liittynyt16.11.2005
Mei long
Mikä taas ohjaa säätelyalueen aloittamaan proteiinin tuotannon - se onkin asteen verran monimutkaisempi juttu. Eri geenien tuotteet voivat yllyttää tai hillitä toisten geenien toimintaa, solut voivat lähettää niitä toisilleen ja vaikuttaa sitä kautta toistensa toimintaan ja monet muutkin molekyylit voivat kiinnittyä DNA:n säätelyalueeseen ja lisätä tai vähentää geenin aktiivisuutta.



Mitenkä RNA löytää sopivan promoottorin? Mikä sitä ohjaa ja mikä ohjaa DNA:ta aukeamaan oikeasta kohdasta?

Every man is guilty of all the good he did not do. (http://www.youtube.com/watch?v=xaTKDMYOBOU)-Voltaire

HSTal
Seuraa 
Viestejä736
Liittynyt10.4.2009

Erään tyypillisen proteiinimolekyylin kolmiulotteinen kuva wikipedian mukaan, Hemoglobiini

Hemiryhmän kemiallinen rakenne. Rauta-atomi keskellä on se oleellinen happea sitova komponentti.

Mutta mainitaan että muutkin metallit (kuten kupari ja vanadium) voivat toimia samassa roolissa:


http://en.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin

“Hemoglobiini (C2932H4724N828S8Fe4O848) eli verenpuna on rautapitoinen happea sitova[1] proteiini.”

Hemocyanin: The second most common oxygen-transporting protein found in nature, it is found in the blood of many arthropods and molluscs. Uses Cooper prosthetic groups instead of iron heme groups and is blue in color when oxygenated.

Vanabins: Also known as vanadium chromagens, they are found in the blood of sea squirts and are hypothesised to use the rare metal vanadium as its oxygen binding prosthetic group.




Ihme kyllä sanotaan että on olemassa “hypoteesi” jonka mukaan metalli vanadium voisi toimia samalla tavalla kuin rauta, merituppien (sea squirts) veressä. Voimmeko todeta, että tämä tieto vanadiumin toiminnasta merituppien veressä ei vieläkään olla varmennettu?

Kuitenkin tämä tieto esiintyy jo U-kirjassa:


Page-737
One of the most serviceable and complex episodes in the evolution of the
higher types of animals consisted in the development of the ability of the
iron in the circulating blood cells to perform in the double role of oxygen
carrier and carbon dioxide remover. And this performance of the red blood
cells illustrates how evolving organisms are able to adapt their functions to
varying or changing environment. The higher animals, including man, oxygenate
their tissues by the action of the iron of the red blood cells, which carries
oxygen to the living cells and just as efficiently removes the carbon dioxide.
But other metals can be made to serve the same purpose. The cuttlefish employs
copper for this function, and the sea squirt utilizes vanadium.

Vierailija
HSTal

Muukin informaationi pitänee paikkansa pääpirteittäin, joten mieti ennen kuin toista kertaa väität vastaan!

o

Mitenkä RNA löytää sopivan promoottorin? Mikä sitä ohjaa ja mikä ohjaa DNA:ta aukeamaan oikeasta kohdasta?

Pahuksen monimutkainen molekyylitason tapahtumaketju, noin lyhyesti sanoen. Minäkään en ole oikein alaan perehtynyt.

HSTal

Ihme kyllä sanotaan että on olemassa “hypoteesi” jonka mukaan metalli vanadium voisi toimia samalla tavalla kuin rauta, merituppien (sea squirts) veressä. Voimmeko todeta, että tämä tieto vanadiumin toiminnasta merituppien veressä ei vieläkään olla varmennettu?

Kuitenkin tämä tieto esiintyy jo U-kirjassa:


Kyseessä on ilmeisen vanha hypoteesi niiltä ajoilta, kun merieläinten perusbiologian tutkiminen oli vielä muotia ja siihen sai rahoitusta. Siis ajalta ennen rakkaan kirjasi kirjoittamista. Merituppien veressä on sata kertaa enemmän vanadiumia kuin ympäröivässä merivedessä, joten päätelmä on aika ymmärrettävä. Merituppien vanadium-solut on nimetty tunikromeiksi, eikä niiden funktiota vielä tunneta, mutta sen verran tiedetään, että ne eivät osallistu hapen kuljetukseen (Oltz ym. 1988 ja Macara ym. 1978). Kirjasi oli siis jälleen vanhentunut.

HSTal
Seuraa 
Viestejä736
Liittynyt10.4.2009

Vanadiumin rooli merituppien verisoluissa on vanha ongelma, sen tiedän hyvin.

Asian tutkimisessa on ollut erilaisia ongelmia jotka ovat viivästyttäneet selvitystä.

Asia näyttäisi uusimpien tutkimusten mukaan olevan se, että pohjaan kiinnitetty aikuinen merituppi käyttää vanadiumia lähinnä kemiallisena puolustuksena, kuten mustekala käyttää kuparia sisältävää melaniini-pitsoista verta.

Mutta ennen kuin vapaasti uiva merituppi kiinnytty pohjaan sillä on alkeellinen selkäranka ja aivot, sekä verenkierto joka sisältää vanadiumia.

En vielä löytänyt lopullisia selvitystä asiasta.

Vierailija
Mei long
Esimerkiksi itse ribosomit koostuvat RNA:sta



Ja proteiineista.

Mikä taas ohjaa säätelyalueen aloittamaan proteiinin tuotannon - se onkin asteen verran monimutkaisempi juttu.



Ei se ole itseasiassa kovinkaan monimutkaista. Esimerkiksi S. cerevisiaen galaktoosin käyttöä säätelevä GAL-geeniperhe alkaa tuottamaan proteiinejaan kun galaktoosia on tarjolla. Mekanistisesti tarkasteltuna galaktoosi sitoutuu Gal80p proteiiniin, joka galaktoosin poissaollessa estää Gal4p:n toiminnan, joka on GAL-promoottoriin sitoutunut aktivaattori. Galaktoosin sitouduttua Gal80p dissosioituu Gal4p:stä, jolloin transkriptio aktivoituu ja geenien ekspressio käynnistyy.

Jälkikäteen ajateltuna ehkä tämä olikin aika monimutkaista. Mutta asia pysynee jokaisen hahmotettavissa, jos sanotaan että yksi molekyyli, kuten galaktoosi tässä, pystyy paikoin säätelemään proteiinien tuotantoa.

Mutta myös bakteereilla on samasta DNA:sta koostuvia geenejä, jotka niitä proteiineja tuottavat. En tiedä, missä määrin niitä karkaa bakteerisoluista ihmisen tai muun monisoluisen elimistöön - saattaapa niillä kyllä merkitystä ollakin. Ihmisen painostahan useampi kilo on bakteereita.



Bakteerisoluista karkaavat polynukleotidit ja proteiinit ovat kyllä elimistön soluille irrelevantteja, olettaen toki etteivät nämä proteiinit ole toksiineja. Mutta elimistöhän ei ala tuottamaan proteiinia esimerkiksi hajonneesta bakteerista karanneesta geenistä tai bakteerien ahkerasti vaihtelemista plasmideista.

HSTal
Transkription tuloksena syntyy (DNA:n kautta RNA ketju) lineaarisia pitkiä proteiinien alkuvaiheita, jotka sitten verraten pitkän laskostusprosessin hakeutuvat oikeaan kolmiulotteiseen muotoon. Ennen tätä laskostumisprosessia ja lopullista 3D muotoa, proteiinit eivät voi toimia solussa.



Laskostumisen väittäminen pitkäksi prosessiksi ei ole kyllä koko totuus. Nopeimmillaan laskostuminen kestää sekunnin miljardisosia, hitaimmillaankin, yleensä proliinin isomerisaatiota vaativissa laskoksissa, vain sekunteja. Laskostuminen on co-translationaalinen prosessi, ie. proteiinin alkupää alkaa laskostua itsekseen jo ennen loppupään synteesiä. Muuten olet kyllä täysin oikeassa.

o
Mitenkä RNA löytää sopivan promoottorin? Mikä sitä ohjaa ja mikä ohjaa DNA:ta aukeamaan oikeasta kohdasta?



Promoottori-alueilla on konsensus emässekvenssejä, jotka transkriptiokompleksi tunnistaa. Kompleksin RNA polymeraasi aukaisee DNA:n transkription aloituskohdasta ja alkaa etenemään ketjua pitkin, aukoen edessä olevaa DNA:ta ja sulkien jo transkriptoidun DNA:n perässään. Idea on vähän sama kuin jos vedät kahta "vedintä" peräkkäin samaa vetoketjua pitkin.

Vierailija

Minusta näyttäisi siltä että bakteerit ja hiivat ovat ylivoimaisa proteiinien alkutuottajia, ne ainoastaan pystyvät muuttamaa myös hiilihydraattia proteiiniksi, kehittyneemmät eliöt vain kierrättävät niiden tuotoksia. Kasvisyöjät saavat proteiininsa vatsassa elävistä mikrobeista ja ovat ravintoketjun alussa. Eläimet eivät juurikaan etsi kasvisproteiineja jotka ovat vajavaisia elävälle olennolle.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat