Fa'atonutonuina o le Fa'aalia o Gene i Meaola
O le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene o le fa'agasologa lea o le puleaina o le taimi, o fea, ma le tele o le ki po'o le tapeina o se kene i totonu o se sela. E ui lava e toetoe lava o sela uma i totonu o se meaola e tele sela e tutusa le DNA, ae o ituaiga sela ta'itasi e mafai ona i ai ni galuega eseese—mo se fa'ata'ita'iga, sela neula, sela maso, ma sela ate. O nei eseesega e tutupu ona o le fa'aalia filifilia o kene: na'o ni kene patino e galulue i taimi patino ma i lalo o ni tulaga patino. O le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene o se fa'avae taua mo le atina'eina o pepe, eseesega o sela, tali atu i le siosiomaga, ma le tausia o le paleni fa'aletino (homeostasis). O le fa'alavelaveina o lenei fa'atonutonu e mafai ona mafua ai fa'ama'i eseese, e aofia ai le kanesa, fa'aletonu o le metabolism, ma fa'aletonu o le atina'e.
Manatu autū: mai kenera i porotini
O le fa'aalia o kene e masani ona fa'atatau i le tafe o fa'amatalaga fa'aolaola mai le DNA i le RNA ona sosoo ai lea ma le porotini (o se mataupu faavae autu o le biology molecular). Peita'i, o le fa'aalia o kene e le gata i le gaosiga o porotini: o nisi kene e gaosia ai RNA aoga (e pei o le rRNA, tRNA, po'o le microRNA) e galulue sa'o e aunoa ma le fa'aliliuina i porotini. Talu ai ona o oloa o kene—porotini po'o le RNA—e fuafua ai le fausaga ma le galuega a le sela, e mana'omia e meaola se faiga fa'atonutonu sa'o mo le fa'aalia lelei, fa'atatau, ma talafeagai o kene.
I se tulaga lautele, o le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene e mafai ona tupu i ni tulaga eseese: (1) fa'atonutonuina o le epigenetic ma le fausaga o le chromatin, (2) fa'atonutonuina o le tusitusiga, (3) fa'agasologa o le RNA pe a uma le tusitusiga, (4) mautu ma felauaiga o le RNA, (5) fa'atonutonuina o le faaliliuga, ma le (6) suiga ma le fa'aleagaina o porotini. O tulaga ta'itasi e maua ai "nofoaga fa'atonutonu" e mafai e le sela ona fa'aoga e fa'atonutonu ai le fa'ai'uga mulimuli.
Fa'atonutonuina o le Epigenetic: fa'atonutonuina o le avanoa i le DNA
O le vaega muamua o le fa'atonutonuina o le epigenetics, o suiga ia e a'afia ai gaioiga o kene e aunoa ma le suia o le fa'asologa o le DNA base. O faiga tetele o le epigenetic e aofia ai le methylation o le DNA, suiga o le histone, ma le fa'atonutonuina o le fausaga o le chromatin.
E masani ona tupu le DNA methylation i luga o cytosines i vaega o le CpG ma e masani ona fesootaʻi ma le taofiofia o le faʻaalia o kene. A faʻa-methylate se promoter, e faigata ona fusifusia ni transcription factors, ma iu ai ina faʻaitiitia le transcription. I se isi itu, e mafai e le demethylation ona tatala le faitotoʻa i le faʻagaoioiga o kene. O suiga o le Histone—e pei o le acetylation ma le methylation o histone siʻusiʻu—e suia ai le tele o chromatin. E masani ona "tatala" e le Histone acetylation le chromatin (euchromatin), ma faigofie ai ona faʻaliliuina kene, ae o nisi ituaiga o histone methylation e mafai ona faʻapipiʻi le chromatin (heterochromatin) ma taofia le faʻaalia.
E taua tele le fa'atonutonuina o le epigenetic mo le fa'avasegaina o sela. Mo se fa'ata'ita'iga, i le taimi o le atina'eina o pepe, i le amataga, o sela tutusa e "loka" ni mamanu fa'apitoa o le fa'aalia o kene e ala i fa'ailoga epigenetic, ma fa'atumauina ai le fa'asinomaga o sela a'o vaeluaina sela. O mea tau si'osi'omaga e pei o mea'ai, atuatuvalega, ma le a'afiaga o vaila'au e mafai fo'i ona a'afia ai le epigenome, ma fa'amatalaina ai pe aisea e mafai ai e mea mai fafo ona fa'atonutonuina le fa'aalia o kene i se taimi umi.
Fa'atonutonuina o le fa'aliliuga: le matafaioi a le au fa'alauiloa, fa'aleleia atili, ma mea e fa'aaoga mo le fa'aliliuga
O le tulaga e sili ona suʻesuʻeina lautele o le faʻatonutonuina o le faʻatonutonuina o le tusitusiga, o le puleaina lea o le faagasologa o le fausiaina o le RNA mai le DNA e le RNA polymerase. I eukaryotes, e masani ona amata le tusitusiga i le promoter, o se faasologa o le DNA lea e fausia ai le transcription complex. I le faʻaopoopoga i le promoter, e iai foʻi mea e faʻaleleia ma mea e faʻafilemu ai—o elemene faʻatonutonu e mafai ona faʻateleina pe faʻaitiitia ai le saoasaoa o le tusitusiga, tusa lava pe mamao ese mai le gene faʻatonutonuina. E mafai e le DNA ona gaugau i ni loops, e mafai ai e enhancers ona fegalegaleai ma le promoter e ala i linker proteins.
O mea e fa'atatau i le fa'aliliuina o tusitusiga o porotini ia e fusifusia i fa'asologa fa'apitoa o le DNA ma fa'atonutonuina le gaioiga a le RNA polymerase. E iai mea e fa'atatau i le fa'aliliuina o tusitusiga e mana'omia e amata ai le fa'aliliuina o tusitusiga i le tele o kenera, ma mea e fa'atatau i le fa'aliliuina o tusitusiga e na'o kenera po'o a'ano patino e galue ai. O le tele o mea e fa'atatau i le fa'aliliuina o tusitusiga e a'afia e fa'ailoilo o sela, e pei o hormones, mea e fa'atatau i le tuputupu a'e, po'o tulaga o le atuatuvale. A taunu'u mai se fa'ailoilo, e mafai ona fa'agaoioia se mea e fa'atatau i le fa'aliliuina o tusitusiga e ala i le phosphorylation, se suiga i le nofoaga (e pei o le ulufale atu i le nucleus), po'o le fegalegaleai ma mea e fa'atino ai tusitusiga ma mea e taofia ai tusitusiga.
I siama, o le fa'atonutonuina o le fa'aliliuga e masani ona fa'amatalaina e ala i le manatu o operons, e pei o le lac operon i le Escherichia coli. I le lac operon, o le iai o le lactose e fa'agata ai le repressor, ma mafai ai ona fa'aliliuina genes e fa'agata le lactose. E le gata i lea, o le maua o le glucose e a'afia ai le porotini CAP-cAMP, lea e fa'ateleina ai le fa'aliliuga pe a maualalo le glucose. O lenei fa'ata'ita'iga e fa'aalia ai e mafai e le fa'atonutonuina o gene ona fa'apipi'i le tele o fa'ailoilo o le siosiomaga i le taimi e tasi.
Fa'agasologa o le RNA pe a uma le fa'aliliuga: fa'apipi'i ma le suiga o oloa o kenera
I eukaryotes, e tatau ona fa'agasoloina le RNA fou ua fa'aliliuina (pre-mRNA) a'o le'i avea ma mRNA matua. O lenei faiga e aofia ai le fa'aopoopoina o se pulou 5', polyadenylation i le pito 3' (poly-A tail), ma le splicing e aveese ai introns ma fa'apipi'i ai exons. O le fa'atonutonuina i lenei la'asaga e mafai ona suia ai le ituaiga porotini e gaosia mai se gene e tasi.
O se tasi o faiga taua o le alternative splicing, lea e fa'apipi'i fa'atasi ai tu'ufa'atasiga eseese o exons e maua ai ni isoforms eseese o porotini. O le alternative splicing e mafai ai ona maua le tele o le eseesega o porotini e aunoa ma le fa'ateleina o le aofa'i o genes. O le fa'atonutonuina o le splicing e pulea e porotini e fusifusia ai le RNA ma fa'asologa o fa'ailoilo i luga o le pre-mRNA. E mafai ona eseese mamanu o le splicing i aano eseese, e mafai ai e se gene e tasi ona gaosia se oloa ma se galuega fa'apitoa mo lena aano.
Mausali ma felauaiga o le mRNA: fa'atonutonuina o le "olaga atoa" o savali fa'asolopito
O le taimi lava e fausia ai le mRNA ua matua, e mafai e sela ona fa'atonutonu le umi e tumau ai a'o le'i fa'aleagaina. O le mautu o le mRNA e fuafua ai le tele o porotini e mafai ona gaosia mai ai. O nisi vaega o le mRNA, aemaise lava le vaega e le'i fa'aliliuina e 3' (3' UTR), o lo'o i ai elemene e fusifusia ai porotini fa'atonutonu po'o RNA laiti, e a'afia ai le fa'aleagaina ma le lelei o le fa'aliliuga.
E le gata i lea, e tatau ona feavea'i le mRNA mai le nucleus i le cytoplasm. I nisi tulaga, e "fa'asino" fo'i le mRNA i nofoaga fa'apitoa i totonu o le sela (mo se fa'ata'ita'iga, i totonu o sela neula, i dendrites po'o axons). O le fa'atulagaina o le mRNA e mafai ai ona faia le fa'asologa o porotini e latalata i lona nofoaga o galuega, ma fa'ateleina ai le lelei ma le sa'o o tali a le sela.
RNA e le fa'ailogaina ma le fa'alavelaveina o le RNA
E lē o fa'alagolago uma le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene i porotini. O RNA e lē fa'ailogaina, e pei o microRNA (miRNA) ma RNA laiti e fa'alavelaveina (siRNA), o ni fa'atonutonu taua ia i le tele o meaola. E mafai e miRNA ona fusifusia i mRNA fa'atatau ma taofia ai le fa'aliliuga pe fa'avavevaveina lo latou fa'aleagaina. O lenei faiga, e ta'ua o le fa'alavelaveina o le RNA (RNAi), e iai sona sao i le puleaina o le atina'e, puipuiga mai siama, ma le mautu o le genome.
O isi RNA e lē o ni fa'ailoga, e pei o RNA uumi e lē o ni fa'ailoga (lncRNA), e mafai ona fa'aosofia ai le fa'aalia o kene i le tele o auala—mai le ta'ita'ia o fa'alavelave fa'asa'o o chromatin i nofoaga fa'apitoa i le galue o ni "sopi" e fusifusia ai miRNA ina ia lē mafai ai ona latou taofia mRNA fa'atatau.
Fa'atonutonuina o le fa'aliliuga ma le mae'a ai o le fa'aliliuga: pulea i le tulaga o le porotini
E tusa lava pe maua le mRNA, e mafai lava e sela ona fa'atonutonu pe ua fa'aliliuina i porotini. E taua tele le fa'atonutonuina o le fa'aliliuga pe a mana'omia e sela se tali vave, e pei o le i ai i lalo o le atuatuvale. E mafai ona fa'agaoioia pe taofia mea e amata ai le fa'aliliuga, ma fa'ateleina pe fa'aitiitia ai le gaosiga o porotini fa'apitoa.
A maeʻa ona faia se porotini, e faʻaauau pea le faʻatonutonuina o le faʻaliliuga pe a uma le faʻaliliuga, e aofia ai le gaugauina, vaeluaina, faʻaopoopoina o vaega vailaʻau (e pei o le phosphorylation, glycosylation, ubiquitination), ma le faʻatonutonuina o lona tulaga i totonu o le sela. E masani ona faʻailoga e le Ubiquitination ia porotini mo le faʻaumatia e le proteasome. I lenei auala, e mafai e sela ona pulea lelei le maualuga o porotini, aveese porotini ua faʻaleagaina, pe taofi vave le faʻailoilo.
Tuufaatasiga o faailoilo ma le taua o le faatonutonuina o le faailoaina o kenera
I totonu o meaola, o vaega fa'atonutonu uma o lo'o i luga e galulue fa'atasi. Mo se fa'ata'ita'iga, e mafai e hormones steroid ona ulufale i sela ma fusifusia i receptors e fai ma transcription factors. Ona fa'afaigaluegaina lea e nei receptors ni coactivators e suia ai histones e tatala ai le chromatin, fa'aleleia atili ai le transcription o genes fa'amoemoeina. O le mRNA e maua mai ai e ono faia ni isi splicing e fa'atatau i le ituaiga o sela, ona fa'aliliuina lea i le eseesega o le lelei e fa'atatau i tulaga o le metabolism.
O le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene e taua tele fo'i i le fetu'una'iga o meaola i o latou siosiomaga. I meaola ninii, o suiga i le fa'aalia o kene e mafai ai ona latou ola i suiga o le vevela, pH, po'o le maua o mea'ai. I la'au, o le fa'atonutonuina o kene e fesoasoani e tali atu i le lāmala, masima, ma osofa'iga a siama. I manu, e fa'alagolago le puipuiga o le tino i le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene e fa'agaoioia ai kene mo cytokines, antibodies, ma isi mole mole puipuiga i se auala vave ae pulea.
Fa'ato'a
O le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene i meaola o se faiga lavelave e mafai ai e se genome e tasi ona fa'atupuina ituaiga eseese o sela ma tali fa'aletino. E ala i le fa'atonutonuina o le avanoa i le DNA, puleaina o le fa'aliliuga, suia ma le filifilia o le RNA, fa'atonutonuina o le fa'aliliuga, ma le fuafuaina o le i'uga o porotini, e mafai ai e sela ona fetu'una'i i mana'oga i totonu ma suiga o le siosiomaga. O le malamalama i le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene e le gata ina taua mo le biology fa'avae ae fa'ata'atia ai fo'i le fa'avae mo le atina'eina o togafitiga fa'aonaponei e pei o vaila'au fa'avae epigenetic, togafitiga o kene, ma fa'alavelave fa'avae RNA. A'o fa'agasolo le genomics ma tekinolosi o le biology systems, o su'esu'ega i le fa'atonutonuina o le fa'aalia o kene o le a fa'ateleina ai le fa'aalia o malamalama'aga i le auala e atiina ae ai meaola, fetu'una'i, ma tausia ai lo latou soifua maloloina.
