10.1
Jede Zelle im Körper eines mehrzelligen Organismus besitzt die gleiche DNA; jedoch weisen verschiedene Zelltypen bemerkenswerte strukturelle und funktionelle Unterschiede auf, die auf die unterschiedliche Expression von Genen in der Zelle zurückzuführen sind.
Zusätzlich exprimieren bestimmte Zellen im Laufe der Zeit aufgrund von Veränderungen in der Zelle oder im Organismus unterschiedliche Gene. Die Vielfalt der produzierten RNA und Proteine ermöglicht es den Zellen, ihre einzigartigen Funktionen zum richtigen Zeitpunkt auszuführen.
Leberzellen, Hepatozyten genannt, exprimieren im Vergleich zu Neuronen einen anderen Satz von Genen.
Zum Beispiel produzieren Leberzellen Alkoholdehydrogenase, ein Enzym, das giftige Alkohole in Acetaldehyd abbaut, das dann weiter verstoffwechselt werden kann, um Kohlendioxid und Wasser zu produzieren.
Im Gegensatz dazu produzieren Neuronen Neuroxine, eine Gruppe von Proteinen im Gehirn, die helfen, Informationen von einem Neuron zu einem benachbarten zu übertragen.
Zellen haben Mechanismen, um die Genexpression bei mehreren regulatorischen Schritten vor, während und nach der Transkription und Translation zu kontrollieren. Transkriptionsregulatoren sind jedoch üblich, da sie die Synthese von mRNA-Transkripten verhindern.
Während der Leberentwicklung beim Menschen tragen die Transkriptionsfaktoren C/EBP α, C/EBP β und Hepatozyten-Kernfaktor-1 zur leberspezifischen Expression von Alkoholdehydrogenase-Genen bei.
Die Genexpression wird auch als Reaktion auf die extrazelluläre Umgebung reguliert.
Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, schüttet die Bauchspeicheldrüse das Hormon Glucagon aus. Wenn sie Glucagon ausgesetzt sind, exprimieren Leberzellen Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase, ein Protein, das für die Produktion von Glukose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern benötigt wird.
Mehrzellige Organismen enthalten eine Vielzahl von strukturell und funktionell unterschiedlichen Zelltypen, aber die DNA in allen Zellen stammt von de…
Urheberrecht © 2026 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten.