Tag Archives: gen

Titin: Verdens største protein!

Det lengste (og største) proteinet som noen gang er beskrevet er Titin (uniprot:TITIN_HUMAN). Den lengste formen av proteinet består av en kjede av 34,350 aminosyrer – mens et gjennosnittelig menneskeprotein er ca. 500 aminosyrer langt.

Titin har en viktig rolle i muskelfunksjon og det er så langt at det strekker seg tvers over muskelfilamentene (sarcomerene) – ca. 2 micrometer!  Proteinet har flere hundre globulære domener – og i den ene enden sitter ett katalytisk domene, – en kinase, – som kan fosforylere andre proteiner. 

mRNAet som koder for Titin er altså mer enn 100.000 nukleotider langt og det er beregnet at det tar ca. 30 minutter å lage ett Titin! 

Genet som koder for Titin har også en betydelig størrelse: ca. 380,000 basepar! – MEN, det er faktisk andre gener som er større. 

Hmm … mon tro hvor kort det korteste proteinet (og genet) er? – Kanskje du har noen kandidater!!! (obs: vi regner ikke korte nedbrytningsprodukter, – men lengden på proteinene slik de lages av ribosomene).

2 kommentarer

Filed under visste du at ... ?

Hva er et gen?

Kanskje det er betimelig å starte denne bloggen med dette spørsmålet. Underlig, kanskje. Det er mer enn 8 år siden DNA-sekvensen til det humane genom ble bestemt. Så er det fortsatt nødvendig å stille dette spørsmålet?

Vel, – forsøk å finne noen genforskere som vil si deg nøyaktig hvor mange gener mennesket har! Circa 30,000, vil de fleste si. Men du får ikke vite om det er 29,832 eller 32,118. Grunnen er at det er vanskelig å gi en presis definisjon av et gen.

Ikke det at vi ikke vet hva gener er. Vi vet tilogmed ganske mye om hvordan genene virker. Så – for ordens skyld, – her er en gen-definisjon som holder for de aller fleste av våre gener:

«Et gen er en del av et kromosom, et stykke DNA, som koder for et RNA-molekyl» (hentet fra GENsidene)

– og for de fleste gener blir RNA-molekylet gjort om til et mRNA som igjen koder for et protein. Så, for de fleste gener gjelder relasjonen «ett gen – ett protein».

Når vi undersøker genomene til menneske og andre organismer, finner vi stadig nye unntak for denne enkle «ett gen – ett protein»-regelen. Et slikt unntak ble beskrevet av Fisher et al., i tidsskriftet Nature (25. september 2008): Hos nematoden Caenorhabditis elegans er leses de to nabogenene, eri-6 og eri-7, av i motsatt retning. Men, når RNA-transkriptene fra de to genene dannes, tvinnes de sammen i et lite område, og det dannes en kombi-mRNA, – og denne kombi-mRNAen koder for ett protein. Dette er altså et eksemple på at TO gener koder for ETT protein. Fenomenet kalles trans-splicing. Mer om det siden.

Men HVORFOR kan vi ikke gi et presist tall på antall gener i vårt genom? Den genetiske koden ble jo knekket på 60-tallet. Poenget er: mens den genetiske koden forklarer hvordan basesekvensen i mRNA oversettes av ribosomene til proteinsekvenser, – så vet vi fortsatt ikke nøyaktig hvordan DNA-sekvensene transkriberes til mRNA. Dvs. vi kjenner ikke mekanismene for avlesing av DNA til mRNA godt nok. Mer presist: vi kan ikke, – fra DNA-sekvensen alene, avgjøre hvor avlesingen av et gen starter.

De molekylære mekanismene som styrer hvor og hvor ofte et stykke DNA skal avleses er nøye regulert. Dette kalles genregulering. Det som gjør dette spørsmålet så vanskelig er at de ulike genene reguleres forskjellig.

Skjematisk tegning av et gen

Skjematisk tegning av et gen, et mRNA og proteinet det koder for.

Bildet illustrerer et gen hvor den delen som avleses (transkriberes) til mRNA er vist som en blå boks. mRNAen koder i neste omgang for et protein. De fargede firkantene foran og bak den transkriberte delen indikerer sekvenser i DNA hvor regulatoriske proteiner binder og regulerer genet.  Les mer om dette på GENsidene.

Det er i dag derfor vanlig å presisere definisjonen av et gen til 

«.. en del av et kromosom, et stykke DNA, som koder for et RNA-molekyl inkludert de omkringliggende regioner som er nødvendige for at genet skal uttrykkets korrekt i alle celler og til enhver tid»

Dette kalles ofte en transkripsjonsenhet – og er egentlig en god og «funksjonell» definisjon på et gen.

Regulatoriske sekvenser kan ligge langt ovenfor (eller nedenfor) den delen av genet som avleses, og det kan være andre gener i mellom. Slik vil flere gener kunne overlappe hverandre i utstrekning langs kromosomet. Dette gjør det naturligvis litt mer komplisert å gi en ren og pen definisjon av hvert enkelt gen. For de fleste gener kjenner vi på langt nær alle de regulatoriske sekvensene.

For å forstå hvordan vårt genom fungerer, må vi derfor finne både de generelle mekanismene for genregulering og de mekanismer som gjør at hvert enkelt av de ca. 30,000 genene våre reguleres korrekt. Dette er en formidabel oppgave og forskere over hele verden deltar. GENtidene vil følge dette forskningsfeltet i tiden framover.

Andre spørsmål reiser seg også: Hvor mange av våre gener er involvert i sykdom? Hvor mange gener er forskjellige mellom mennesker og våre nærmeste aper? – og hvilke av disse er det som bidrar til å gjøre menneskene forskjellige fra apene?

7 kommentarer

Filed under fag

GENtidende

GENtidende er bloggen til GENsidene, – et populærvitenskapelig websted om gener, genteknologi, molekylærbiologi og beslektede emner. Mens GENsidene har fakta-artikler om disse tema, vil GENtidende være et forum for kommentar og diskusjon.

Legg igjen en kommentar

Filed under redaksjonelt