Основы психофармакологии полностью

Сколько потенциальных генов могут быть целью нейротрансмиссии? По предполагаемым оценкам, геном человека содержит приблизительно от 20 000 до 30 000 генов, расположенных внутри 3 миллионов пар оснований DNA на 23 хромосомах. Невероятно, однако, гены занимают лишь несколько процентов этой DNA. Другие 97% обычно называются “мусором” DNA, поскольку они не кодируют белки, но известно что эти участки DNA имеют решающее значение в регулировании состояния гена, будет ли он экспрессированым или “заглушенным”. Это не просто количество генов которые мы имеем, но каким образом, когда, как часто и при каких обстоятельствах они экспрессируются, что является важным фактором регулирования нейрональной функции. Эти же факторы генной экспрессии, как предполагается, также лежат в основе действий психофармакологических препаратов и механизмов психических расстройств в центральной нервной системе.

Молекулярный механизм экспрессии генов

Химическая нейропередача преобразует захват рецептора с помощью нейромедиатора в создание третьего, четвертого и последующих мессенджеров, которые в конечном итоге активируют факторы транскрипции, которые включают гены (Рисунок от 1-20 до 1-30). Большинство генов имеют два региона, кодирующий регион и регуляторный регион с энхансерами и промоторами генной транскрипции (Рисунок 1-20). Кодирующий регион является прямым шаблоном, для создания соответствующих RNA. DNA может быть транскрибирована в RNA с помощь фермента под названием РНК-полимераза. Однако, РНК-полимеразу необходимо активировать или она не будет работать.

К счастью, это может сделать регуляторная область гена. Она имеет энхансер и промотор (Рисунок 1-20), который может инициировать экспрессию гена с помощью факторов транскрипции (Рисунок 1-21). Сами транскрипционные факторы могут активироватся, когда они фосфорилированы, что позволяет их связывать с регуляторной областью гена (Рисунок 1-21). Это, в свою очередь, активирует РНК-полимеразу и мы уходим, с кодирующей части гена транскрибируя ее в свою mRNA (Рисунок 1-22). После транскрипции, конечно, RNA транслируется в соответствующий белок (Рисунок 1-22). Некоторые гены известны как немедленные ранние гены (Рисунок 1-23). У них странные имена такие как cJun и cFos (Рисунки 1-24 и 1-25) и они принадлежат к семейству под названием “лейциновые молнии” (Рисунок 1-25). Эти немедленные ранние гены функционируют как операторы быстрого реагирования на ввод нейротрансмиттера, как войска спецподразделений, быстро посылаемые в бой и опережающие целую армию. Такое быстрое развертывание сил немедленных ранних генов является первой реакцией на сигнал нейротрансмиссии посредством производства белков, которые они кодируют. В этом примере, это белки Jun и Fos, поступающие из cJun и cFos генов (Рисунок 1-24). Это ядерные белки; то есть они живут и работают в ядре. Они стартуют в течение 15 минут после получения нейропередачи, но процесс длится всего от получаса до часа (Рисунок 1-10).

Когда Jun и Fos объединяются, они образуют лейциновую молнию - тип транскрипционного фактора (Рисунок 1 -25), который, в свою очередь, активирует многие виды более поздних генов (Рисунки 1-26, 1-27, 1-29). Таким образом, Jun и Fos служат для пробуждения гораздо большей армии неактивных генов. Которые включают так называемые “поздние” гены-солдаты, которые призваны активировать гены базируясь на ряде факторов, не в последнюю очередь из которых является, то что нейротрансмиттер отправляет сообщение о том, работает ли он совместно либо в оппозиции с другими нейротрансмиттерами, которые обращаются к другим частям того же нейрона в тоже время. Когда Jun и Fos работают вместе, чтобы сформировать лейциновую застежку-молнию - тип транскрипционного фактора, это может привести к активации генов, чтобы произвести все, что можно представить, от ферментов до рецепторов и структурных белков (Рисунок 1 -27).