Jedarni gen

**Jeadrni gen** je gen čija se fizička sekvenca nukleotida DNK nalazi u ćelijskom jedru eukariota. Pojam se koristi za razlikovanje jedarnih gena od gena koji se nalaze u mitohondrijama ili hloroplastima. Velika većina gena kod eukariota je jedarna.

## Endosimbiotska teorija 
Mitohondrije i plastidi su evoluirali od slobodnoživućih prokariota u današnje citoplazmatske organele putem endosiendosimbiotske evolucije. Smatra se da su mitohondrije neophodne za postojanje eukariotskog života. Poznate su kao ćelijske elektrane jer obezbeđuju većinu energije ili ATP-a potrebnih ćeliji. Mitohondrijski genom (mtDNK) replicira se odvojeno od genoma domaćina. Ljudska mtDNK kodira 13 proteina, od kojih je većina uključena u oksidativnu fosforilaciju (OXPHOS). Jedarni genom kodira preostale mitohondrijske proteine, koji se zatim transportuju u mitohondrije. Genomi ovih organela postali su daleko manji od genoma njihovih prethodnika koji žive slobodno. To je uglavnom zbog široko rasprostranjenog prijenosa gena s prokariotskih progenitora u jedarni genom, nakon čega slijedi njihova eliminacija iz genoma organela. U evolucijski vremenskim okvirima, kontinuirani ulazak DNK organela u jedro omogućio je nove jedarne gene. Osim toga, genski proizvodi mitohondrija mogu sami uticati na ekspresiju gena unutar ćelijskog jedra. To se može postići putem metabolita, kao i putem određenih peptida koji se translociraju iz mitohondrija u jedro, gdje mogu uticati na ekspresiju gena.

## Struktura 
Eukariotski genomi imaju različite strukture višeg reda hromatina koje su usko upakirane u funkcionalne odnose s ekspresijom gena. Hromatin komprimira genom kako bi se uklopio u ćelijsko jedro, istovremeno osiguravajući da se genu može pristupiti kada je potrebno, kao što je transkripcija gena, replikacija i popravak DNK.  Cjelokupna funkcija genoma zasniva se na temeljnom odnosu između jedarne organizacije i mehanizama uključenih u organizaciju genoma, u kojem postoji niz složenih mehanizama i biohemijskih puteva koji mogu uticati na ekspresiju pojedinačnih gena unutar genoma. Jedarne ćelije kao što su trombociti ne posjeduju iedarnu DNK i stoga moraju imati alternativne izvore za RNK koja im je potrebna za stvaranje proteina. Sa 3,3 milijarde baznih parova DNK jedarnog genoma kod ljudi, jedan dobar primjer jedarnog gena je gen za MDH1 ili malat-dehidrogenazu 1. U različitim metaboličkim putevima, uključujući ciklus limunske kiseline, MDH1 je gen za sintezu proteina koji kodira enzim koji katalizuje NAD/NADH zavisnu, reverzibilnu oksidaciju malata u oksaloacetat. Ovaj gen kodira citosolni izozim, koji je uključen u malat-aspartatni šatl, koji omogućava malatu da pređe mitohondrijsku membranu i da se pretvori u oksaloacetat za obavljanje daljnjih ćelijskih funkcija. Ovaj gen među mnogima pokazuje svoju ogromnu svrsishodnu ulogu u cjelokupnoj fiziološkoj funkciji organizma. Iako nejedarni geni mogu postojati u svojoj funkcionalnoj prirodi, uloga jedarnih gena u odgovoru i u koordinaciji s nejedarnim genima je fundamentalna.

## Značaj 
Mnogi transkripcijski faktori izvedeni iz jedarne elektrane imali su ulogu u ekspresiji respiratornog lanca. Ovi faktori su također mogli doprinijeti regulaciji mitohondrijskih funkcija. Jedarni respiratorni faktor (NRF-1) spaja se sa proteinima koji kodiraju respiratorne gene, sa enzimom koji ograničava brzinu u biosintezi i sa elementima replikacije i transkripcije mitohondrijske DNK, ili mtDNK. Drugi jedarni respiratorni faktor (NRF-2) je neophodan da bi proizvodnja podjedinice citohrom c oksidaze IV (COXIV) i Vb (COXVb) bila maksimizirana.

Kako su jedarni geni genetička osnova svih eukariotskih organizama, sve što može uticati na njihovu ekspresiju stoga direktno utiče i na karakteristike tog organizma na ćelijskom nivou. Interakcije između gena endosimbiotskih organela poput mitohondrija i hloroplasta samo su neki od mnogih faktora koji mogu djelovati na jedarni genom.

## Reference 
Kategorija:Geni
Kategorija:Molekularna biologija