Ist ein Gen, das sich selbst reguliert, unbedingt ein Transkriptionsfaktor?

Ich bin kein Biologe, also entschuldigen Sie bitte die allzu noob-Frage. Einige Gene sind Transkriptionsfaktoren (TF) und regulieren andere Gene. Meine Frage ist: Wenn ein Gen KEIN TF-Gen ist, kann es sich selbst regulieren? ZB bei einem System von 3 Genen {g1,g2,g3}, wo nur g1und g2TF sind, was sind dann in einem genregulatorischen Netzwerk ALLE möglichen elterlichen Sätze g3(wo setzen Sie in diesem GRN eine gerichtete Kante vom regulierenden Gen zum regulierten Gen)? Wird es sein {{g1},{g1,g2},{g2},{}}oder{{g3,g1},{g3,g1,g2},{g3,g2},{g3}}

Auf diese Frage gibt es keine einzige Antwort. Einige Nicht-TF-Proteine ​​signalisieren durch negative Rückkopplungsschleifen, dass sie schließlich ihre Expression herunterregulieren, wenn sie nicht mehr benötigt werden/es an Substrat mangelt/etc. Andere tun dies nicht und werden auf andere Weise reguliert.

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Zunächst muss geklärt werden, was genau die zu regelnde Leistung ist. Wir sagen oft, dass die Expression eines Gens reguliert wird, aber letztendlich führt die Expression zur Aktivität des Gens (was auch immer es sein mag: enzymbasierte Katalyse, Umlagerung des Zytoskeletts, Reaktion auf ein extrazelluläres Signal). Die Aktivität hängt natürlich vom Expressionslevel des Gens ab, aber sie hängt auch von anderen Faktoren wie kovalenten Modifikationen, Wechselwirkungen mit anderen Genen (wie Dimerisierung) usw. ab. Darüber hinaus hat die Expression von Genen, die für Proteine ​​kodieren, auch zwei Stufen.

Um auf deine Frage zurückzukommen:

Wenn ein Gen KEIN TF-Gen ist, kann es sich selbst regulieren?

Ja, kann es. Wie ich bereits erwähnt habe, gibt es viele Arten der Regulierung der Genaktivität. Beispiele, bei denen sich ein Nicht-TF-Gen selbst regulieren kann:

  • Rückkopplungen in der Zellsignalisierung, die durch Aktivitätsmodulation durch Proteinphosphorylierung erfolgen [1] .
  • Regulation über posttranskriptionelle Regulation über RNA-bindende Proteine ​​(RBP) oder regulatorische RNAs wie miRNA. Der MAPK-Signalweg hat eine Rückkopplung über das RBP, Rnc1, das nach Phosphorylierung an die Pmp1-mRNA bindet und diese stabilisiert. Pmp1 ist eine Phosphatase, die Rnc1 dephosphoryliert [2] . Diese Schleife enthält Regulation sowohl durch posttranslationale Modifikation als auch durch posttranskriptionelle mRNA-Stabilisierung. Es gibt viele andere Beispiele mit RBPs. Eine miRNA, let-7, wird posttranskriptionell durch Lin28 reguliert (fördert den Abbau), das wiederum posttranskriptionell durch let-7 reprimiert wird [3] .

Es gibt auch viele Beispiele für metabolische Rückkopplungen, die über eine allosterische Regulierung der Enzymaktivität wirken.

Wenn Sie nur an der Regulation der Genexpression interessiert sind, können Sie Phosphorylierungen und allosterische Regulation ignorieren, aber es gibt mehrere Beispiele für posttranskriptionelle regulatorische Interaktionen, die auch Rückkopplungen enthalten.

Verweise

  1. Dougherty, Michele K., et al. „ Regulierung von Raf-1 durch direkte Rückkopplungsphosphorylierung. “ Molecular Cell 17.2 (2005): 215–224.

  2. Sugiura, Reikoet al. „ Feedback-Regulierung der MAPK-Signalgebung durch ein RNA-bindendes Protein. “ Nature 424.6951 (2003): 961-965.

  3. Rybak, Agnieszka, et al. „ Eine Rückkopplungsschleife, die lin-28 und let-7 umfasst, steuert die Pre-let-7-Reifung während der Bindung neuraler Stammzellen. “ Nature Cell Biology 10.8 (2008): 987-993.

Ich verstehe Ihre Frage zum regulatorischen Netzwerk von 3 Genen nicht, aber ich kann Ihre allgemeine Frage zur Selbstregulierung der Transkription/Genexpression durch Transkriptionsfaktoren beantworten.

Ja, in der Biologie gibt es Transkriptionsfaktoren, die an die Promotor-proximale Region ihres eigenen Gens (auf der DNA) binden und die Transkription ihres eigenen Gens regulieren. Es gibt Beispiele für positive Feedback-Loop-Transkriptionsfaktoren ( z. B. FOXL2 ) und negative Feedback-Loop-Transkriptionsfaktoren ( z. B. Oct4, Nanog, & FoxD3; auch Irf8 mit Cebpb).

Ist ein Gen, das sich selbst reguliert, unbedingt ein Transkriptionsfaktor?
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