Hvordan kan en muskelcelle og nerve være så anderledes, hvis de begge indeholder det nøjagtige samme sæt kromosomer?

Det er et godt spørgsmål! Mens muskelceller og nerveceller har det samme DNA, skyldes grunden til, at de ser og fungerer så forskelligt, at genregulering . Her er en sammenbrud:

* identisk DNA, forskellig udtryk: Både muskel- og nerveceller har det samme sæt gener (kodet i deres DNA), men de udtrykker ikke dem alle. Forestil dig et bibliotek med tusinder af bøger. Både en bibliotekar og en kok har adgang til det samme bibliotek, men de bruger forskellige bøger afhængigt af deres job.

* genregulering:master switch: Den måde, celler regulerer, hvilke gener der er "tændt" eller "slukket" kaldes genregulering. Denne proces styres af forskellige faktorer, herunder:

* transkriptionsfaktorer: Disse proteiner binder til specifikke DNA -sekvenser, hvilket kontrollerer den hastighed, hvormed gener transkriberes til RNA.

* epigenetik: Kemiske modifikationer til DNA og dets tilknyttede proteiner kan ændre genekspression uden at ændre selve DNA -sekvensen.

* Miljøfaktorer: Eksterne signaler som hormoner, vækstfaktorer og endda stress kan påvirke genregulering.

* Muskelcelle -specialisering: Muskelceller udtrykker gener, der er ansvarlige for:

* sammentrækning: Proteiner som actin og myosin produceres i overflod for at muliggøre muskelkontraktion.

* Energimetabolisme: Muskelceller har brug for en masse energi, så gener relateret til energiproduktion er meget aktive.

* nervecelle -specialisering: Nerveceller udtrykker gener, der er ansvarlige for:

* signaloverførsel: Gener til proteiner, der er involveret i oprettelse og transmission af nerveimpulser (som ionkanaler og neurotransmittere), udtrykkes meget.

* Kommunikation: Nerveceller skal kommunikere med andre celler, så gener involveret i produktionen af ​​signalmolekyler er aktive.

Kort sagt: Mens muskel- og nerveceller deler det samme DNA, bruger de forskellige dele af den genetiske kode, kontrolleret af genregulering, til at blive specialiserede celler med unikke funktioner. Det er det, der gør dem forskellige på trods af at de deler den samme genetiske plan.