רשת גנטית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

רשת גנטית היא רשת שליטה ובקרה על תהליכי ייצור של חלבונים בתא ביולוגי.

דוגמה למעגל בקרת שעתוק עם שני קלטים וחוג משוב
מבנה מפושט של רשת בקרה גנטית

הרשת הגנטית מאפשרת לתא להביא לידי ביטוי גנים שונים, ולכן בעזרתה יכולים שני תאים בעלי אותו מטען תורשתי להתנהג באופן שונה (לדוגמה: תא עצם ותא שריר) ותא יחיד יכול להתנהג באופן שונה בתגובה לתנאי הסביבה (יום/לילה, נוכחות סוכרים שונים ועוד).

תהליך ייצור חלבון[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – התבטאות גנים

חלבון מיוצר על סמך הקוד הגנטי המקודד בDNA בתהליך דו-שלבי:

  • שעתוק שבו נוצרת מולקולת mRNA ממקטע ה-DNA המתאים (שהוא הגן המקודד חלבון זה).
  • תרגום שבו נוצר החלבון ממולקולת ה- mRNA.

אם חלבון מסוים מיוצר ומצוי בתא, נהוג לומר שמבוטא הגן המקודד אותו.

בקרה על ייצור החלבון[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – בקרת גנים

חלבון אחד יכול להשפיע על ייצור חלבון אחר בשני אופנים:

  • הפעלה (activation) - חלבון א' מגביר את קצב הייצור של חלבון ב'. ייתכן גם שחלבון ב' כלל לא ייווצר ללא פעולת חלבון א'.
  • דיכוי (repression) - חלבון א' מאט את קצב הייצור של חלבון ב' ויכול אף להפסיק כליל את הייצור שלו.

עבודתם החלוצית של ז'ק מונו ופרנסואה ז'קוב על אופרון הלקטוז בשנת 1961 ביססה את המחקר בתחום בקרת השעתוק. מערכי DNA, המשמשים לבחינת ביטוי של גנים שונים, רגישים לבקרת שעתוק בלבד. עם זאת, בקרה מתבצעת גם בשלבים מאוחרים יותר של ייצור החלבון, לרבות שלבי התרגום השונים ושינויים בחלבון לאחר תרגומו (זרחון, מיתול וכו').

דוגמה לדיכוי בשלב השעתוק[עריכת קוד מקור | עריכה]

על מנת שתהליך השעתוק יתרחש על אנזים ה-RNA פולימראז להידבק לאזור מסוים על ה-DNA המצוי בדיוק לפני הגן המקודד את החלבון המיוצר. חלבון אחר יכול להדבק באזור זה וכך למנוע את הדבקת ה-RNA פולימראז. באופן זה תהליך השעתוק מופסק והחלבון לא יכול להיות מיוצר.

ייצוג כרשת[עריכת קוד מקור | עריכה]

ברשת הגנטית הצמתים מייצגים חלבונים והקשתות המחברות ביניהם מייצגות השפעה של חלבון אחד על ייצור החלבון האחר. הקשתות הן לפיכן מכוונות. כמו כן יש צורך במספר סוגי קשתות על פי טיב יחסי הגומלין בין החלבונים.

מחקר[עריכת קוד מקור | עריכה]

רשתות גנטיות נחקרות הן ניסיונית והן תאורטית תוך שימוש במגוון מודלים: בוליאניים, דטרמיניסטיים ואקראיים. גישה מבטיחה מתחום הביולוגיה מערכתית מזהה מוטיבים חוזרים ברשתות גנטיות, המופיעים בשכיחות גבוהה יותר משניתן לצפות ברשת אקראית, ומנסה לעמוד על תפקידם. הפרופסורים נעמה ברקאי ואורי אלון תורמים לקידום מגמה זו במחקר העולמי.‏[1]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

מקורות והערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]