Genomet är den kompletta uppsättningen av DNA i en organism. Den består av fyra olika typer av nukleotider:adenin (A), tymin (T), guanin (G) och cytosin (C). Dessa nukleotider är ordnade i en specifik ordning, som bestämmer den genetiska koden. Den genetiska koden läses av celler för att producera proteiner, som är byggstenarna i allt levande.
Förutom att ge instruktioner för proteinsyntes innehåller genomet även information om en organisms struktur och funktion. Denna information är organiserad i funktionella mikroarkitekturer, som är småskaliga strukturer som utför specifika uppgifter. Funktionella mikroarkitekturer inkluderar gener, promotorer, förstärkare och ljuddämpare.
Gener är ärftlighetens grundläggande enheter. De är belägna på kromosomer, som är trådliknande strukturer i cellkärnan. Varje gen innehåller instruktioner för att göra ett specifikt protein.
Promotorer är regioner av DNA som kontrollerar uttrycket av gener. De är belägna uppströms generna, och de binder till proteiner som kallas transkriptionsfaktorer. Transkriptionsfaktorer är ansvariga för att initiera transkriptionen av gener till RNA.
Förbättrare är regioner av DNA som förstärker uttrycket av gener. De är belägna antingen uppströms eller nedströms om gener, och de binder till proteiner som kallas co-aktivatorer. Koaktivatorer är proteiner som hjälper till att rekrytera RNA-polymeras, enzymet som transkriberar gener till RNA.
Ljuddämpare är regioner av DNA som undertrycker uttrycket av gener. De finns antingen uppströms eller nedströms om gener, och de binder till proteiner som kallas co-repressorer. Co-repressorer är proteiner som hjälper till att rekrytera histondeacetylaser, enzymer som tar bort acetylgrupper från histoner. Acetylgrupper är kemiska modifieringar som lossar strukturen hos kromatin, komplexet av DNA och proteiner som utgör kromosomerna. När histoner deacetyleras blir kromatinet mer kondenserat, vilket gör det svårare för RNA-polymeras att komma åt gener.
Genomet är en komplex och dynamisk struktur som ständigt regleras för att säkerställa att cellerna har de proteiner de behöver för att fungera korrekt. Funktionella mikroarkitekturer spelar en avgörande roll i denna reglering genom att kontrollera uttrycket av gener.
Genomet sätter sin funktionella mikroarkitektur genom en komplex process av genreglering. Denna process involverar interaktion mellan flera proteiner och DNA-sekvenser, och det är viktigt för att säkerställa att cellerna har de proteiner de behöver för att fungera korrekt.
