Контроль генной активности

Контроль генной активности осуществляется за счет дифференци­альной транскрипции и процессинга РНК в клеточных ядрах, различной стабильности мРНК в цитоплазме, избирательной трансляции мРНК. Дифференциальная экспрессия генов, конечным результатом которой является синтез функционально активного белка, предполагает не только адекватную регуляцию генной активности, но и полноценность всех последующих этапов, включая сам белковый продукт, его устойчивость, способность к посттрансляционным модификациям, правильную локализацию и корректное взаимодействие с другими компонентами клетки. Решающее значение для успешного анализа всего этого сложного ком­плекса имеет выбор адекватных биологических моделей, поиск и целе­направленное конструирование которых представляет вполне самостоя­тельную научную задачу.
Наиболее доступными модельными системами для анализа экспрес­сии генов in vitro являются культуры клеток. Для клонирования, генно-инженерного манипулирования, направленного введения сайт-специ­фических мутаций, получения большого количества клонированных последовательностей ДНК, специфических молекул мРНК, а также бел­кового продукта гена обычно используют генетически хорошо изученные прокариотические системы [Хеймс Б., Хиггинс С, 1987]. Дтя исследования процессов трансляции, посттрансляционных модификаций белка, его внутриклеточной локализации и функционирования чаще используют культуры клеток эукариот и, в частности, специфические культуры клеток человека. Особая роль в изучении начальных этапов развития патологического процесса, обусловленного присутствием генных мутаций, а также в разработке терапевтических методов, включая генно-инженерную коррекцию метаболического дефекта, принадлежит культурам мутантных клеток. Это могут быть первичные или переви­ваемые культуры клеток, полученные из специфических тканей больного человека, либо выделенные из тканей линейных животных, служащих генетической моделью наследственного заболевания.
Идентификация гомологичных генов у экспериментальных животных во многих случаях значительно облегчает и ускоряет исследование функ­циональной активности нормальных и мугантных генов человека. Боль­шая роль в изучении молекулярных механизмов развития патологических процессов in vivo принадлежит генетическим линиям животных. Это мо­гут быть линии, полученные в результате отбора спонтанно возникших или индуцированных мутаций, а также искусственно сконструированные модели на базе трансгенных животных, в геном которых введен чужерод­ный ген или фрагмент ДНК. Рассмотрим основные экспериментальные подходы, используемые для анализа экспрессии генов.