רשת גנטית

רשת גנטית היא מערכת של בקרה על ייצור חלבונים בתא. היא מאפשרת לתא להביא לידי ביטוי גנים שונים, ולכן שני תאים עם אותו מטען תורשתי יכולים להתנהג אחרת (למשל תא עצם ותא שריר). הרשת גם מסבירה איך תא משנה את התנהגותו לפי תנאי סביבה, כמו יום ולילה או נוכחות סוכרים.

חלבון מיוצר בשני שלבים עיקריים. שעתוק (העתקת המידע מ‑DNA ל‑RNA) ואז תרגום (הפיכת ה‑RNA לחלבון). כאשר חלבון מיוצר בתא, אומרים שהגן המקודד אותו מבוטא, כלומר מופעל.

חלבון אחד יכול להשפיע על ייצור חלבון אחר בשני דרגים: בשלב השעתוק ובשלבים המאוחרים אחרי התרגום. עבודתם של ז'ק מונו ופרנסואה ז'קוב על אופרון הלקטוז משנת 1961 הייתה מוקדמת ומשמעותית בתחום בקרת השעתוק. בנוסף לבקרת שעתוק יש גם בקרה על תרגום ועל שינויים שלאחר התרגום, כגון זרחון ומיתול.

בשעתוק צריך אנזים בשם RNA פולימראז להידבק לאזור ב‑DNA לפני הגן. חלבון אחר יכול להידבק לאותו מקום ולמנוע את הדבקת ה‑RNA פולימראז. כך השעתוק נעצר והחלבון לא מיוצר.

בחיידק קולי רשת גנטית מוצגת כך: צמתים מייצגים חלבונים, וקשירות מכוונות מראות איך חלבון אחד משפיע על ייצור חלבון אחר. יש צורך בסוגי קשתות שונים לפי טיב ההשפעה.

רשתות גנטיות נחקרות במעבדה ובמודלים תאורטיים. משתמשים במודלים בוליאניים, דטרמיניסטיים ואקראיים. תחום הביולוגיה המערכתית מזהה מוטיבים חוזרים ברשתות, ובוחן מה תפקידם. החוקרים נעמה ברקאי ואורי אלון הם מהתורמים הבולטים בתחום.

רשת גנטית היא מערכת שבודקת מי מפעיל מי בתוך תא. היא עוזרת לתא להיות סוג מסוים, כמו תא שריר.

מראש יש ב‑DNA הוראות. שעתוק הוא העתקת ההוראה מ‑DNA ל‑RNA. תרגום הוא קריאת ה‑RNA כדי להרכיב חלבון. כשהחלבון מיוצר, אומרים שהגן מבוטא. מבוטא = החלבון קיים בתא.

חלבון יכול להפעיל או לעצור חלבון אחר. זה קורה בשעתוק וגם אחרי שהתורגם החלבון. לעתים שומרים חלבונים שינויים קטנים, כמו הוספת קבוצות כימיות.

אנזים שקורא את ה‑DNA נקרא RNA פולימראז. חלבון אחר יכול להידבק ל‑DNA ולמנוע מהאנזים לעבוד. אז החלבון לא מיוצר.

אפשר לצייר נקודות שמייצגות חלבונים. קווים בין הנקודות מראים מי משפיע על מי.

חוקרים בודקים רשתות אלו במעבדה ובמחשבים. הם מוצאים דפוסים שמופיעים פעמים רבות ברשתות.