התבטאות גנים היא התהליך בו מידע האצור בגן אחד או יותר מתורגם לתוצר גני תפקודי. על פי רוב, תוצר כזה הוא חלבון אחד או יותר. או במקרה של גנים המקודדים ללא-חלבונים (non-protein products), שאז התוצר הוא רנ"א תפקודי, [למשל, גנים לרנ"א-שליח (mRNA) או לרנ"א-ריבוזומלי (rRNA) ועוד]. תהליך זה מופיע בכל צורות החיים הידועות, החל בבסיסיות ביותר, כמו נגיפים ואורגניזמים חד-תאיים (חיידקים ואצות), וכלה באורגניזמים רב-תאיים, והוא אחראי ליצירת המנגנון הרב-מולקולרי המהווה חיים.
בגנטיקה, התבטאות גנים היא הרמה הבסיסית ביותר בה הגנוטיפ מוביל לפנוטיפ, שכן, הקוד הגנטי מקבל ביטוי מעשי באמצעות תהליך זה, ותכונותיהם של תוצרי ההתבטאות יוצרות בסופו של תהליך את הפנוטיפ של היצור כולו.
תהליך ההתבטאות העיקריים הם, שלבי השעתוק, השחבור (רק באיקריוטים) והתרגום, כאשר כל שלב נמצא תחת בקרה (ראו בקרת גנים).
שעתוק הוא המנגנון הראשון בתהליך, והוא מייצר מולקולה הנקראת גדיל-רנ"א, שהיא העתק עבור אחד מתוך המקטעים של הדנ"א המוגדרים כגנים, [כלומר מולקולות הרנ"א מיוצרות על-פי הגנים, המהווים עבורן תבניות מקור]. תהליך השיעתוק פועל כך שמתווסף נוקליאוטיד רנ"א אחד בכל פעם, לגדיל הרנ"א המתארך, וזאת בעזרת ה'רנ"א פולימראז'.
גדיל ה-רנ"א המיוצר בתהליך השעתוק הוא המשלים של גדיל הדנ"א 5' → 3', שהוא עצמו המשלים של גדיל הדנ"א הנגדי 3' → 5'. לכן, גדיל הרנ"א המתקבל זהה לגדיל הדנ"א 3' → 5'. כלומר, זהה לגדיל הנגדי לגדיל המקור, למעט השינוי הבא: בכל מקום שמופיע ב-דנ"א האות הגנטית תימין (T), מופיע במקומו ב-רנ"א אוּרָציל (U). לדוגמה, קטע מקודד של דנ"א בו מופיע הצירוף ATG ישועתק ל-AUG ברנ"א.
מולקולות רנ"א מתחלקות למקודדות, וללא-מקודדות. הקבוצה הראשונה [מקודדות] משמשות כקוד לייצור חלבונים, ואילו השנייה, מהווה כבר תוצר מוגמר. לדוגמא, רנ"א-שליח (mRNA), שייך לקבוצת המקודדות, כיון שהיא מולקולה הנושאת מידע מקודד להרכבת חלבון אחד או יותר, לעומת זאת RNA-ריבוזומלי שייך לקבוצת הלא מקודדת, כיון שהוא חלק ממרכיבי הריבוזום שזה תוצר סופי.
תרגום הוא תהליך הפועל רק על מלקולות הרנ"א המקודדות, ובו הן משמשות כקוד לייצור חלבון על ידי הרכבת חומצות אמינו.
קיפול חלבונים (באנגלית: Protein Folding) הוא תהליך שבו החלבונים שזה עתה נוצרו מקבלים מבנה תלת-ממדי. כיון שהחלבון במבנהו הראשוני, כלומר כשרשרת ארוכה של חומצות אמינו ללא מבנה מוגדר אינו פעיל וכדי למלא את ייעודו עליו להתקפל, כלומר ליצור מבנה תלת-ממדי. בסיום הקיפול, החלבון נמצא במבנה המכונה מבנה נטיבי (Native state).
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=התבטאות_גנים&oldid=26810869"