Какая цепь гена определяет белок? [закрыто]

Ген — это сегмент ДНК (надеюсь, двухцепочечный), и каждая цепочка при транскрипции образует мРНК, а после трансляции — белок. Так как из каждого гена образуются два белка. Как же эти два белка определяют экспрессию гена?

Я могу ошибаться. Пожалуйста, объясните, если это так.

Обычно (не знаю контрпримеров) только одна из цепей ДНК кодирует мРНК.
@Maljam Что происходит с другой нитью? Почему не транскрибируется? Откуда клетка знает, какую цепочку транскрибировать, а какую нет?
Гены имеют промоторы и энхансеры выше стартового сайта, все на одной цепи. Нет ничего необычного в том, что два (иногда совершенно разных) гена перекрываются в определенном сегменте ДНК.
Все ферменты, относящиеся к ДНК, нуждаются в цепочке 3'-> 5', поскольку они могут синтезировать продукт только в направлении 5'-> 3'. То же самое происходит и с РНК-полимеразой. Он синтезирует мРНК в направлении 5'-> 3' и, таким образом, требует только 3'-> 5'-цепи ДНК.

Ответы (2)

Если бы фрагмент ДНК транскрибировался на обеих цепях одновременно, комплексы транскрипции столкнулись бы и ингибировали друг друга, подобно стерическим препятствиям.

Если бы вы могли преодолеть эту интерференцию и синтезировать первичные транскрипты из обеих цепей, из этого следует, что две РНК гибридизуются друг с другом и образуют комплементарные гибриды РНК-РНК. Эти дцРНК являются очень плохими субстратами для трансляции рибосомами. Это был первоначальный механизм, предложенный антисмысловой РНК для подавления экспрессии генов.

Во многих, если не в большинстве Эукариотических клеток, dsRNA будет запускать ответ siRNA/shRNA/miRNA, опосредованный Dicer et al. приводит к деградации обеих цепей РНК.

Таким образом, практически во всех случаях будет транскрибироваться только одна цепь, кодирующая мРНК со значимой ORF.

Но это относится только к эукариотам. Прокариоты имеют перекрывающиеся ORF и не имеют системы дайсера.

В норме транскрибируется только одна цепь ДНК. Это возможно, потому что для связывания РНК-полимеразы и начала транскрипции ДНК в мРНК (или пре-мРНК) необходимы специальные последовательности ДНК, называемые промотором. Промоторы обычно располагаются так, чтобы обеспечить возможность транскрипции в одном направлении, т.е. одной нити ДНК.

Бактерии и их вирусы иногда имеют слегка перекрывающиеся гены, так что, в зависимости от их направления, конец одной мРНК может быть из того же участка ДНК, что и начало другого. Это может не иметь значения, если один или оба не переведены в этом регионе.

Бывают даже случаи, когда конец одного белка приходится на тот же участок ДНК, что и начало другого, но аминокислотные последовательности различаются, потому что они происходят из противоположных цепей. В таких случаях предполагается, что последовательность белка не имеет значения в этой конкретной области. Как правило, у разных видов обнаруживаются наибольшие различия в N- и C -концевых участках гомологичных белков.