4. Какова роль гормонов в регуляции транскрипции и трансляции у человека?

Гормоны играют важную роль в регуляции транскрипции и трансляции у человека, позволяя клеткам адаптироваться к различным условиям и поддерживать гомеостаз. Гормоны могут воздействовать на экспрессию генов, изменяя количество синтезируемых белков.

Роль гормонов в регуляции транскрипции:

1. Стероидные гормоны:

   Стероидные гормоны, такие как эстроген, тестостерон, кортизол и альдостерон, являются липофильными и могут проникать через клеточную мембрану. Внутри клетки они связываются со специфическими рецепторами, которые обычно находятся в цитоплазме или ядре.

   Гормон-рецепторный комплекс затем перемещается в ядро и связывается со специфическими последовательностями ДНК, называемыми гормон-чувствительными элементами (HRE - hormone response elements), расположенными в регуляторных областях генов. Это связывание может либо усиливать, либо подавлять транскрипцию гена.

2. Тиреоидные гормоны:

   Тиреоидные гормоны (Т3 и Т4) также являются липофильными и могут проникать в ядро клетки. В ядре они связываются с тиреоидными рецепторами (TR), которые находятся на ДНК в комплексе с другими белками.

   Связывание тиреоидного гормона с рецептором изменяет конформацию комплекса, что приводит к активации или репрессии транскрипции генов, участвующих в метаболизме, росте и развитии.

3. Пептидные гормоны:

   Пептидные гормоны, такие как инсулин, глюкагон и гормон роста, не могут проникать через клеточную мембрану. Вместо этого они связываются с рецепторами на поверхности клетки, что запускает каскад внутриклеточных сигнальных путей.

   Эти сигнальные пути могут активировать или ингибировать факторы транскрипции, которые затем перемещаются в ядро и регулируют экспрессию генов. Например, инсулин активирует киназы, которые фосфорилируют и активируют факторы транскрипции, регулирующие гены, участвующие в метаболизме глюкозы.

Роль гормонов в регуляции трансляции:

1. мРНК стабильность:

   Гормоны могут влиять на стабильность мРНК, тем самым изменяя количество белка, которое может быть синтезировано. Некоторые гормоны могут увеличивать стабильность определенных мРНК, продлевая время их жизни и увеличивая количество синтезируемого белка.

2. инициация трансляции:

   Гормоны могут регулировать инициацию трансляции, влияя на связывание мРНК с рибосомами и начало синтеза белка. Например, некоторые гормоны могут активировать факторы инициации трансляции, что приводит к увеличению синтеза белка.

3. Фосфорилирование рибосомальных белков:

   Гормоны могут влиять на фосфорилирование рибосомальных белков, что может изменять скорость и эффективность трансляции. Например, инсулин активирует киназы, которые фосфорилируют рибосомальные белки, что приводит к увеличению синтеза белка.

Примеры конкретных эффектов гормонов:

• Глюкокортикоиды:

  Увеличивают экспрессию генов, кодирующих ферменты глюконеогенеза в печени, что приводит к увеличению уровня глюкозы в крови.

• Эстрогены:

  Регулируют экспрессию генов, участвующих в развитии и функционировании репродуктивной системы у женщин.

• Андрогены:

  Регулируют экспрессию генов, участвующих в развитии и поддержании мужских половых признаков.

Ответ: Гормоны регулируют транскрипцию и трансляцию через гормон-рецепторные комплексы, внутриклеточные сигнальные пути, стабильность мРНК, инициацию трансляции и фосфорилирование рибосомальных белков.