Genový výraz

Genový výraz popisuje projev a vývoj geneticky predisponované charakteristiky živé bytosti. Na druhé straně existují genetické informace, které nejsou exprimovány a které lze detekovat pouze pomocí analýzy DNA.

Co je to genová exprese?

Každá živá bytost má mnoho genů, ale ne všechny vlastnosti obsažené v DNA jsou vyvinuty, to znamená, že jsou exprimovány. Některé geny zůstávají neaktivní, ale jsou přítomny a mohou být stále zděděny. V závislosti na genotypu sexuálního partnera se může neexprimovaný gen objevit v generaci potomstva, tj. Může být exprimován.

Pokud jde o genovou expresi, přicházejí v úvahu dva identické geny, z nichž každý pochází od matky a otce a do jisté míry si navzájem konkurují. Existuje dominantní a recesivní gen. U lidí je jeden dominantní gen obvykle „vyhrává“ nad recesivními nebo dvěma recesivními geny, které jsou vyjádřeny stejně a vedou k viditelné charakteristice, která leží mezi vlastnostmi matky a otce.

Například v některých rostlinách jsou barvy červené a bílé recesivní a po smíchání vznikají v generaci potomstva růžové květy, protože dochází k genové expresi obou genů.

Funkce a úkol

Lidé mají na 47 párech chromozomů velké množství genů. Jako každá živá bytost má polovinu od své matky a druhou polovinu od svého otce. Z evolučního hlediska je nyní otázkou exprese těch genů, které jsou pro přežití nového člověka nejužitečnější.

Například v průběhu evoluce se ukázalo, že genová exprese genů pro tmavou pokožku v teplých a slunných oblastech světa je pro člověka výhodou, zatímco genová exprese genů pro světlou pleť byla lepší v méně slunných částech světa. Zejména u dvou recesivních genů to znamená, že jedna ze dvou nebo smíšená forma může být exprimována prostřednictvím genové exprese, což znamená, že druh je schopen se neustále zlepšovat a je životaschopnější.

Proto i geneticky identická dvojčata se dvěma recesivními geny vykazují mírně odlišné vlastnosti, například nejmenší rozdíly ve vlasech nebo barvě očí.

Takzvané mutace jednotlivých genů, tj. Spontánní změny v důsledku neustálé tvorby nových tělesných buněk, se vždy vyskytly téměř u každé mnohobuněčné živé bytosti. Tímto způsobem vznikly například horští zajíci nebo lední medvědi: genová mutace vyvinula genovou expresi bílých vlasů, mutovaná zvířata se ukázala být životaschopnější než jejich hnědá konspecifika v polárních oblastech a převládala v těchto částech světa. Takové procesy, které jsou založeny na mutaci indukované expresi střídavého genu, trvají tisíciletí a někdy miliony let, než se rozšíří.

Pro člověka je užitečná nejen genová exprese vlastního těla, ale také bakterie. Pomocí různých antibiotik je možné mimo jiné inhibovat bakterii v její genové expresi a tím způsobit selhání životně důležitých funkcí. Bakterie umírá a lidé se mohou zotavit z bakteriální infekce.

Kromě toho se v současné době zkoumá, zda geny, které způsobují rakovinu, mohou být inhibovány v jejich genové expresi, takže lidé geneticky predisponovaní k rakovině netvoří nádory.

Nemoci a nemoci

Genová exprese je komplexní proces, který, stejně jako téměř každý genetický proces v těle, může vést k onemocnění. To platí jak pro neúplnou nebo chybějící genovou expresi, tak pro úplnou genovou expresi defektních genů.

U dědičných chorob všeho druhu existuje genová exprese dominantního nebo nemocného recesivního genu ve spojení s stejně recesivním genem zdravého rodiče. Dědičná onemocnění, která se nevylomí v nemocném a zdravém genu, jsou zvláště zákeřná, protože oba rodiče jsou zdraví, ale jsou nositeli nemocného genu. Pokud se oba nemocné geny spojí, již neexistuje genová exprese zdravým a nemocným genem nebo zdravým dominantním genem a dědičné onemocnění vypukne.

Příkladem je hemofilie, která se vyskytuje téměř výhradně u mužů. Geneticky modifikující látky, které mohou změnit genovou expresi tak, že lidé onemocní nebo zemřou, jsou také považovány za nebezpečné. Například záření může změnit strukturu genů v každé fázi lidského života, takže genová exprese se liší od toho, co bylo dříve. To může vést k pozdějšímu rozvoji rakoviny u dospělých a malformací u nenarozených dětí v důsledku nesprávné genové exprese.

Podobné účinky vadné genové exprese v důsledku vnějších, většinou chemických vlivů, jsou také pozorovány u zvířat a rostlin, které v důsledku toho mění svou barvu nebo reprodukují regenerační části, jako jsou květiny a listy, jinak než dříve.

U léčiv musí být vyloučena změna genů a tím i odchylky od předchozí genové exprese, nesmí mít na člověka nebo zvířata žádné tzv. Mutagenní účinky. Skandál thalidomidu je v tomto ohledu negativním příkladem.