Могут ли гены экспрессироваться последовательно?

Насколько я понимаю, любой ген на открытом/неупакованном участке хромосомы постоянно экспрессируется. Регуляторные гены могут увеличивать или уменьшать количество синтезируемого белка из-за их экспрессии, но их экспрессия все еще довольно непрерывна.

Если предположить, что я прав, существует ли какая-либо регулирующая структура, с помощью которой последовательно экспрессируются гены. То есть где экспрессия одного гена вызывает его выключение и включение другого?

Например, предположим, что некоторая хромосома имеет гены A, B и C. Возможна ли ситуация, когда ген A экспрессируется в течение некоторого периода времени, затем ген B, а затем ген C, но одновременно экспрессируется не более одного, и только они выражаются в таком порядке?

EDIT: я уточню, что я не ожидаю, что подавленные гены каким-то образом все еще будут доступны. Сделать их недоступными — это (насколько мне известно) то, как они закрываются. Мое упоминание о том, как экспрессируются доступные гены, состоит в том, чтобы подчеркнуть неконтролируемый характер экспрессии генов по отношению к последовательной экспрессии генов и, следовательно, задаться вопросом, как генетический механизм может обойти эту проблему.

Хорошим примером этого являются вирусы герпеса. При входе нуцелокапсид, окруженный этим белковым покровом, перемещается в ядро ​​вместе с белком покрова, называемым VP16. VP16 индуцирует транскрипцию генов α непосредственной ранней фазы. Эти альфа-гены сообщают машине-хозяину о создании бета-генов, которые приводят к репликации вирусного генома (совместно с альфа-генами), после чего вы получаете надежную транскрипцию поздних гамма-генов. Частично описанные здесь гамма-гены кодируют структурные элементы, которые собираются перед почкованием.
Хотя я добавлю, что для каждой фазы гены не отключаются полностью и все еще поддерживают некоторый уровень транскрипции.
Я бы сказал, что открытые/распакованные регионы готовы к выражению. bioscience.org/1998/v3/d/stein/d849-864.htm
Последовательные экспрессии можно объяснить экспрессией факторов транскрипции, которые могут связываться с энхансерными областями генов, готовых к экспрессии.
@ 243 Не будет ли зависимость от экспрессии транскрипционных факторов отодвигать проблему на один уровень назад? Решение вопроса о том, как один набор генов экспрессируется последовательно, в зависимости от последовательной экспрессии другого набора?

Ответы (1)

Простой ответ: да, это происходит постоянно.

Пара замечаний:

Во-первых, практически все в биологии непрерывно. Если ген экспрессируется на уровне 1 белка на миллион клеток, все скажут, что он не экспрессирован, хотя я думаю, вы могли бы поспорить с этим. И не недооценивайте, насколько регуляция может влиять на экспрессию — вы легко можете иметь тысячекратные или миллионные различия между тканями и состояниями.

Теперь, что касается экспрессионного каскада: это именно то, что происходит во время клеточного цикла . По мере роста клетки появляются гены, которые могут ощущать наличие питательных веществ и все другие сигналы, контролирующие инициацию клеточного деления. Затем они могут включить гены первой фазы цикла клеточного деления. Другие регуляторы могут определять, завершена ли эта фаза, и включать следующий набор генов и, возможно, сигналы деградации для генов из первой фазы. И это затем продолжается в течение клеточного цикла.

Вот рисунок из статьи, в которой рассматривалась экспрессия генов в синхронизированных дрожжевых клетках ( http://www.pnas.org/content/104/43/16892.full ):

введите описание изображения здесь