Непосредственно ранний ген - Immediate early gene

Немедленные ранние гены ( IEG ) - это гены, которые временно и быстро активируются в ответ на широкий спектр клеточных стимулов. Они представляют собой постоянный механизм ответа, который активируется на уровне транскрипции в первом раунде ответа на стимулы до того, как будут синтезированы какие-либо новые белки. Таким образом, ИЭГ отличаются от генов «позднего ответа», которые могут быть активированы только позже, после синтеза продуктов генов раннего ответа. Таким образом, ИЭГ были названы «воротами к геномному ответу». Термин может описывать вирусные регуляторные белки, которые синтезируются после вирусной инфекции клетки-хозяина, или клеточные белки, которые образуются сразу после стимуляции покоящейся клетки внеклеточными сигналами.

Исследование 1998 г. выявило около 40 ИЭГ, хотя в более поздних исследованиях иногда обнаруживается больше ИЭГ, специфичных для клеточного типа. К наиболее ранним известным и наиболее хорошо охарактеризованным относятся гены c-fos , c-myc и c-jun , которые, как было установлено, гомологичны ретровирусным онкогенам . Таким образом, ИЭГ хорошо известны как ранние регуляторы сигналов роста и дифференцировки клеток. Однако другие находки указывают на роль IEGs во многих др. Клеточных процессах.

В своей роли «ворот к геномному ответу» многие продукты IEG являются естественными факторами транскрипции или другими ДНК-связывающими белками . Однако другие важные классы продуктов IEG включают секретируемые белки, белки цитоскелета и субъединицы рецептора.

Некоторые IEGs , такие как ZNF268 и Arc были вовлечены в обучении и памяти и долгосрочное потенцировании .

Консолидация памяти во время обучения зависит от быстрой экспрессии набора IEG в нейронах мозга . В общем, экспрессия генов часто может быть эпигенетически подавлена ​​присутствием 5-метилцитозина в промоторных областях ДНК генов. Однако в случае IEGs , связанный с консолидацией памяти деметилированием из 5-метилцитозина , чтобы сформировать нормальный базовый цитозин может вызвать быструю экспрессию генов. Деметилирование, по-видимому, происходит в процессе репарации ДНК с участием белка GADD45G .

внешние ссылки

использованная литература

  1. ^ Уорли P, Lanahan A (1998). «Немедленно-ранние гены и синаптическая функция». Нейробиология обучения и памяти . 70 (1–2): 37–43. DOI : 10.1006 / nlme.1998.3836 . PMID  9753585 .
  2. Перейти ↑ Davis S, Bozon B, Laroche S (2003). «Насколько необходима активация непосредственного раннего гена zif268 для синаптической пластичности и обучения?». Behav Brain Res . 142 (1-2): 17-30. DOI : 10.1016 / S0166-4328 (02) 00421-7 . PMID  12798262 . S2CID  41734654 .
  3. ^ Plath N, Ohana O, Dammermann B, Errington ML, Schmitz D, Gross C, Mao X, Engelsberg A, Mahike C, Welzi H, Kobalz U, Stawrakakis A, Fernandez E, Walteriet R, Bick-Sander A, Therstappen E , Кук С.Ф., Бланке В., Вурст В., Салмен Б., Босл М.Р., Липп Х.П., Грант С.Г., Блисс ТВ, Вольфер Д.П., Кул Д. (2006). «Arc / Arg3.1 необходим для консолидации синаптической пластичности и памяти» . Нейрон . 52 (3): 437–444. DOI : 10.1016 / j.neuron.2006.08.024 . PMID  17088210 . S2CID  2039086 .
  4. ^ a b Li X, Marshall PR, Leighton LJ, Zajaczkowski EL, Wang Z, Madugalle SU, Yin J, Bredy TW, Wei W (февраль 2019 г.). «Связанный с репарацией ДНК белок Gadd45γ регулирует временное кодирование немедленной экспрессии ранних генов в прелимбической префронтальной коре и необходим для консолидации ассоциативной памяти страха» . J Neurosci . 39 (6): 970–983. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.2024-18.2018 . PMC  6363930 . PMID  30545945 .; Ли X, Маршалл П.Р., Лейтон Л.Дж., Заячковски Е.Л., Ван З., Мадугалле С.У., Инь Дж., Бреди Т.В., Вэй В. (2019). «Связанный с репарацией ДНК белок Gadd45γ регулирует временное кодирование немедленной ранней экспрессии генов в прелимбической префронтальной коре и необходим для консолидации ассоциативной памяти о страхе» . J Neurosci . 39 (6): 970–983. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.2024-18.2018 . PMC  6363930 . PMID  30545945 .