دانلود مقالات ISI درباره تنظیم ژن + ترجمه فارسی

تنظیم بیان ژن یا به طور مختصر تنظیم ژن (Gene regulation) به ساز و کارهایی گفته می‌شود که توسط سلول‌ها برای افزایش یا کاهش یک محصول خاص ژن (پروتئین یا آران‌ای) انجام می‌گیرد. هر گامی از بیان ژن از شروع تفسیر تا پردازش آران‌ای و اصلاح پروتئین حاصل از ترجمهٔ آران‌ای می‌تواند تنظیم شود. اغلب در یک شبکهٔ تنظیم ژن، تنظیم‎کنندهٔ ژن‌های مختلف همدیگر را کنترل می‌کند. تنظیم ژن به سلول این امکان را می‌دهد تا بتواند ساختار و کاربرد خود را کنترل کند و این مسئله پایه ای است برای تفاوتهای سلولی(تمایز)، دگرگونی(تکامل) و مهارت تطبیق ارگانیسم ها با شرایط جدید. از آنجا که تمام سلول های بدن ما از یک سلول مشتق شده اند تفاوت ها و تمایزات بین سلول ها حاصل از بیان شدن یا نشدن قسمت هایی از ژن است. تنظیم ژن همچنان می‌تواند به عنوان یکی از زیر لایه های تکامل در نظر گرفته شود زیرا کنترل زمان بندی، مکان و مقدار ژن می‌تواند تاثیرات مهمی در عملکرد ژنها درون سلول یا کل ارگانیسم پرسلولی داشته باشد. درعلم ژنتیک، بیان ژن یکی از مهمترین مسائل بنیادی است که کمک میکند تا ژنوتیپ به صورت فنوتیپ ظاهر شود. درواقع کدهای ژنتیکی که در رشته های DNA ذخیره شده اند به وسیله بیان ژن تفسیر میشوند و خصوصیات و نحوه بیان ژن باعث بوجود آمدن فنوتیپ در ارگانیسم خواهد شد. تنظیم ژن کاری حیاتی در ویروسها، پروکریوتها و یوکریوتها است چون به سلول‌ها اجازه می‌دهد پروتئین‌های مورد نیاز را در زمان نیاز و به مقدار نیاز تولید کنند و بنابراین به این موجودات قابلیت انعطاف‌پذیری و تطابق پذیری با شرایط مختلف محیط را می‌دهد. گرچه در سال ۱۹۵۱، باربارا مک‌کلینتاک تعامل بین دو ناحیهٔ ژنتیکی، فعال‌کننده و جداکننده، را در تشکیل رنگ‌دانه‌های ذرت نشان داد، اکثریت کشف سیستم تنظیم ژن را شناسایی ورزهٔ لاک توسط ژاک مونو می‌دانند، که در آن بعضی آنزیم‌های مشارکت کننده در سوخت و ساز لاکتوز در ای. کولای فقط در حضور لاکتوز و نبودن گلوکوز بیان می‌شوند. در موجودات چند سلولی، تنظیم ژن موجب دگرگونی یاخته و ریخت‌زایی در جنین می‌شود که در نهایت موجب به وجود آمدن نوع سلول‌های مختلف در این موجودات می‌شود که نمایهٔ بیان ژن متفاوتی از یک ژنوم یکسان دارند. این بیانگر نحوهٔ رخ دادن تکامل در سطح مولکولی و اساس توسعهٔ تکاملی در زیست‌شناسی است. ساز و کارهای متفاوتی برای تنظیم بیان ژن توسط پروتئین‌های تنطیم کننده در سلول وجود دارد. در بعضی موارد یک پروتئین یا ترکیب پروتئینی خاص با راه‌انداز ژنی پیوند داده و مانع اتصال پلیمراز به آن راه‌انداز می‌شوند و بنابراین از تفسیر ژن جلوگیری می‌کنند. زمانی که میزان یکی از پروتئین‌های مشارکت کننده در این ترکیب پروتئینی بازدارنده در سلول افت کند، این پروتئین از سطح راه‌انداز جدا شده و ژن مجدداً تفسیر می‌شود. یا بعضی توالی‌های راه‌انداز به سختی توسط آنزیم پلیمراز تشخیص داده می‌شوند و وجود پروتئین یا ترکیب پروتئینی خاص متصل شده به آن موجب شناسایی این توالی توسط پلیمراز و متصل شدن به آن می‌شود. در یوکریوت‌ها پروتئین‌های فعال کنندهٔ دیگری هم وجود دارند که به منطقه‌ای تا فاصلهٔ چندهزار جفت‌باز از راه‌انداز متصل می‌شوند. به این محل اغلب افزاینده گفته می‌شود چون حضور آن به طور قابل ملاحظه‌ای میزان تفسیر را افزایش می‌دهد. مدل‌های مختلفی برای تعامل راه‌انداز و افزاینده از فاصلهٔ دور پیشنهاد شده که ساده‌ترین آن‌ها که به نظر می‌رسد در بیشتر جاها عمل می‌کند مدل حلقه است. دی‌ان‌ای بین راه‌انداز و افزاینده حلقه می‌شود و آن‌ها را در مقاربت فیزیکی می‌آورد که موجبات تعامل بین آن‌ها را فراهم می‌کند. ترکیب‌های پروتئینی زیادی در این تشکیل حلقه تأثیر دارند و عدم وجود هر کدام از پروتئین‌های دخیل در تشکیل حلقه مانع بیان ژن می‌شود. اما تشکیل حلقه همیشه باعث فعال شدن تفسیر نمی‌شود. در بعضی موارد ترکیب‌های پروتئینی حلقه‌ای حائل بین راه‌انداز و افزاینده تشکیل می‌دهند که مانع برقراری ارتباط بین آن‌دو و باعث سرکوبی ژن می‌شود. علاوه بر آن توالی دی‌ان‌ای می‌تواند پروتئین‌هایی که موجب تغییر ساختار کروماتین می‌شوند را جذب کند و بدین طریق موجب تغییر ساختار کروماتین و تنظیم بیان ژن شود.