Məlumat

1.5: Xromosomlar və xromatin - Biologiya

1.5: Xromosomlar və xromatin - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

1.5: Xromosomlar və xromatin

Xromatin, Xromosomlar və Genom Tamlığı

Bizim Biologiya Departamentində genlərin tənzimlənməsi, DNT replikasiyası, xromosomların seqreqasiyası, xromosomların quruluşu, DNT-nin zədələnməsinə reaksiya və genomun bütövlüyünün saxlanılması daxil olmaqla, xromosom biologiyasının müxtəlif aspektlərinə diqqət yetirən güclü laboratoriyalar icması var. Laboratoriyalarımız xromosom biologiyasını öyrənmək üçün müxtəlif model sistemlərdən istifadə edir, o cümlədən qönçələnən maya, bitkilər, qurdlar, meyvə milçəkləri, siçanlar və insan hüceyrələri. Bizim əsas maraqlarımıza xromosomların S fazasında necə təkrarlanması və M fazasında ayrılması, DNT qırılmalarının meiozda krossoverləri necə təşviq etməsi, DNT zədəsinin necə bərpa olunduğu, təkamüldə mutasiyaların rolu və xromatinin epigenetik modifikasiyalarının hüceyrə dövrünü, geni tənzimləməsi daxildir. susdurma və xərçəng.

Xromosom biologiyasını öyrənən laboratoriyalar arasında əhəmiyyətli qarşılıqlı əlaqə və fikir mübadiləsi mövcuddur. Həmçinin tədqiqatlarımızı dəstəkləmək üçün əla əsas imkanlarımız var, o cümlədən mikroskopiya, genomika, Drosophila genetika və biokimya. Birgə cəmiyyət və gözəl imkanlar IU Biology-ni xromatin, xromosomlar və genom bütövlüyünü öyrənmək üçün əla yerə çevirir.


Xromatin nədir?

Xromatin, interfeys zamanı eukaryotik hüceyrədə tapılan genetik materialdır. Yəni hüceyrə bölünməsindən əvvəl. Arginin və lizin kimi amin turşuları ilə zəngin olan əsas zülallarla əlaqəli bilaterian DNT tərəfindən əmələ gəlir. İnterfeys zamanı iki növ xromatini ayırd etmək olar:

-Euxromatin: az qatılaşdırılmış xromatinin olduğu yer.

-Heteroxromatin: burada xromatinin belə kondensasiyası və 90% boyanması. Onda DNT transkripsiya edilmir və hərəkətsiz qalır.


1.5: Xromosomlar və xromatin - Biologiya

Hər bir insan hüceyrəsinin nüvəsində təxminən 6 fut uzunluğunda DNT yığılır, bu da hər bir xromosom üçün bir və hər biri təxminən 1,5 düym uzunluğunda olan 46 fərdi molekula bölünür. Bütün bu materialın mikroskopik hüceyrə nüvəsinə toplanması qeyri-adi qablaşdırma bacarığıdır. DNT-nin lazım olduqda işləməsi üçün onu təsadüfən nüvəyə sığışdırmaq və ya sadəcə bir ip topu kimi sarımaq olmaz. Nəticədə, interfaza zamanı DNT zülallarla birləşir və hüceyrə bölünməsi zamanı daha da xromosomlara kondensasiya olunan xromatin adlı sıx simli lif olan dəqiq, yığcam strukturda təşkil olunur.

Hər bir DNT zənciri histon adlanan kiçik zülal molekulları qruplarının ətrafına sarılaraq, DNT zəncirinin (Şəkil 1-də göstərildiyi kimi) bağlı olan nukleosomlar adlanan bir sıra muncuq kimi strukturları əmələ gətirir. Mikroskop altında kondensasiya olunmamış xromatin "simli muncuq" görünüşünə malikdir. Artıq altı dəfə sıxılmış nukleosomlar silsiləsi daha sonra DNT-ni 40 faktorla sıxlaşdıran solenoid kimi tanınan daha sıx bir quruluşa bükülür. Solenoid strukturu sonra boş boru əmələ gətirmək üçün qıvrılır. DNT-nin bu kompleks sıxılması və strukturlaşdırılması bir neçə funksiyaya xidmət edir. DNT-nin ümumi mənfi yükü histon molekullarının müsbət yükü ilə zərərsizləşdirilir, DNT daha az yer tutur və qeyri-aktiv DNT lazım olana qədər əlçatmaz yerlərdə qatlana bilər.

Xromatinin iki əsas növü var. Euchromatin, hüceyrə funksiyası və böyüməsində istifadə olunan zülalların istehsalı üçün RNT-nin transkripsiyasında iştirak edən genetik cəhətdən aktiv xromatinin növüdür. İnterfaza zamanı hüceyrələrdə olan üstünlük təşkil edən xromatinin növü, euxromatin, heterokromatin adlanan digər xromatindən daha çox yayılmışdır. Heterokromatinin əlavə sıxılmasının histonlara əlavə olaraq müxtəlif zülalları da əhatə etdiyi və onun tərkibindəki DNT-nin genetik cəhətdən qeyri-aktiv olduğu düşünülür. Heteroxromatin ən çox xromosomlar boyunca strukturların müəyyən bölgələrində, məsələn sentromerlər və telomerlərdə cəmləşir. Tipik olaraq euxromatində yerləşən genləri heterokromatin vəziyyətinə köçürməklə eksperimental olaraq susdurmaq (ifadə edilməmək) olar.

Hüceyrənin həyatı boyu xromatin lifləri nüvənin daxilində müxtəlif formalar alır. İnterfaza zamanı, hüceyrə normal funksiyalarını yerinə yetirərkən, xromatin liflərdən ibarət bir dolaşıq kimi görünən nüvədə səpələnir. Bu euchromatini ifşa edir və onu transkripsiya prosesi üçün əlçatan edir. Hüceyrə metafazaya daxil olduqda və bölünməyə hazırlaşdıqda, xromatin kəskin şəkildə dəyişir. Birincisi, bütün xromatin zəncirləri DNT replikasiyası prosesi vasitəsilə öz surətlərini çıxarır. Sonra onlar çoxalma üçün xüsusi strukturlara, xromosomlara 10 000 qat sıxılmaya məruz qaldıqları üçün daha da sıxılırlar (bax Şəkil 2). Hüceyrə bölünərək iki hüceyrəyə çevrildikdə, xromosomlar ayrılır və hər bir hüceyrəyə xromatində olan genetik məlumatın tam surətini verir.

Orqanizm hüceyrələrinin nüvələrindəki xromosomların sayı növə xas xüsusiyyətdir. İnsan diploid hüceyrələri (qamet olmayanlar) xarakterik olaraq 46 xromosom nümayiş etdirirlər, lakin bu rəqəm bəzi qarışqalar və yuvarlaq qurdlar üçün olduğu kimi 2-yə qədər az ola bilər və ya hind qıjısının ( Ophioglossum reticulatum ) nümunəsində göstərildiyi kimi mindən çox ola bilər. ), 1260 xromosoma malikdir. Müvafiq olaraq, bir növün xromosomlarının sayı orqanizmin mürəkkəbliyi ilə əlaqəli deyil.


Xromatin və Xromosom Biologiyası

Genom həyatın planıdır. Bu, orqanizmin inkişafı və ətraf mühitə cavab vermək qabiliyyəti üçün bütün təlimatları ehtiva edən DNT molekulları toplusudur. Hər bir hüceyrə eyni planı ehtiva edir, lakin bu təlimatların necə yerinə yetirilməsindən asılı olaraq, müxtəlif hüceyrə növləri (qan hüceyrələri, neyronlar və əzələ hüceyrələri kimi) və nəticədə mürəkkəb bir orqanizm meydana gələcək. Bu, çox böyük bir məlumatdır və əslində hər bir DNT molekulu uçdan uca düzülsəydi, 2 metr uzunluğunda olardı (

6,5 fut). Ancaq təəccüblüdür ki, bu molekullar diametri cəmi 0,000006 metr olan hüceyrə nüvəsinə sığırlar.

Genomun hüceyrə nüvəsinə qablaşdırılması xromatin vasitəsilə həyata keçirilir. Xromatin, histonla əlaqəli hər bir DNT molekulunun xromosom adlandığı histon adlanan zülallarla genomik DNT kompleksidir. Bununla belə, xromatin təkcə genomu nüvəyə sıxışdırmır, həm də genomun hüceyrədən hüceyrəyə oxunmasına nəzarət edən mexanizmdir. Beləliklə, xromatinə tez-tez epigenom (&ldquoover&rdquo genom) deyilir. Xromatin inanılmaz dərəcədə dinamikdir, inkişaf zamanı hüceyrə tipini yaratmaq üçün yenidən təşkil edilir, eləcə də bir sıra ətraf mühit stimullarına cavab verir. Əhəmiyyətli odur ki, xromatinin tənzimlənməməsi bir sıra xəstəliklərin, o cümlədən inkişaf pozğunluqları, xərçəng, ürək xəstəlikləri, nevroloji pozğunluqlar və s.

Xromatin və xromosom biologiyası üzrə tədqiqatlar genomun xromatinə necə paketləndiyini və onun dinamik şəkildə tənzimlənməsinin saysız-hesabsız üsullarını dəqiq başa düşməyə yönəlib. Alimlərdən ibarət komandamız bunu öyrənmək üçün bir sıra eksperimental və hesablama yanaşmalarından istifadə edir. Histon zülallarının hüceyrədən hüceyrəyə necə təşkil edildiyini, xromatinin ətraf mühit tərəfindən necə tənzimləndiyini, molekulyar mexanizmlər tərəfindən xromatindən genomik məlumatların necə oxunduğunu və xromatinin tənzimləməsinin necə xəstəliyə səbəb olduğunu araşdırırıq.


Genomik inqilab

Bir çox danışıqların əsasını təşkil edən üçüncü mövzu genomika idi. Baxmayaraq ki Saccharomyces cerevisiae genom ardıcıllığı bir neçə il əvvəl tamamlandı, xromosom funksiyasına toxunan danışıqların əksəriyyəti hələ də klassik maya biologiyasına əsaslanırdı. Genom ardıcıllığına malik olmaq mutantları müəyyən etmək və xarakterizə etmək kimi əsas vəzifəni dəyişməyib. Bunun əvəzinə, PCR kimi, genomika bizə daha klassik bioloji yanaşmaları əvəz etmək əvəzinə, tamamlayan məlumatların toplanması prosesini çox sürətləndirən yeni alətlər verir. Mike Snyder (Yale Universiteti, ABŞ) cəmiyyət üçün dəyərli məlumatlar (Yale Genom Analiz Mərkəzi [http://ygac.med.yale.edu/]) yaradan bir neçə yanaşmanı təsvir etdi, o cümlədən hər bir qönçələnmiş mayanı transpozonla etiketləmək cəhdi. 1200 nüvə zülalının hüceyrəaltı lokalizasiyasının təhlilinə imkan vermək üçün hemaglutinin (HA) etiketi olan gen tədqiq edilmiş, 600-nün xromosomları bağladığı aşkar edilmişdir. Başqa bir layihə 'ChIP chip' metoduna əsaslanır: çip massivlərinə qarşı xromatin immunoprecipitation. Transkripsiya faktorları HA ilə işarələnə bilər, xromatinə bağlanarkən immunoçökə bilər və ehtimal olunan hədəf genləri müəyyən etmək üçün bağlanmış ardıcıllıq genlərarası bölgələrin mikroarrayına hibridləşdirilə bilər. Swi4p transkripsiya faktoru ilə bağlanmanın təhlilində, kanonik Swi4p bağlama yerləri olmayan bəzi bağlama bölgələri müəyyən edilmişdir. Genlərarası bölgələrdə 160-dan çox bağlayıcı sahə müəyyən edilmişdir ki, saytların 40%-i G1/S dövriliyini nümayiş etdirən açıq oxu çərçivələri (ORF) ilə qonşudur və bu ORF-lərin yarısından çoxu naməlum funksiyaya malikdir.

Snyder həmçinin qönçələnən maya genomu tərəfindən kodlaşdırılmış 122 protein kinazasından 106-nın təhlilini təsvir etdi. Mikroarray quyuları potensial substratla örtülür və substratın spesifikliyinin barmaq izini əldə etməyə imkan verən kinaz analizi üçün hər bir quyuya təmizlənmiş kinaz əlavə edilir. Protein kinazaları kazein, histon H1 və poli(TyrGln) kimi müxtəlif substratlara qarşı analiz edilmişdir. Əksər kinazlar bir və ya iki substrat üçün yalnız yarısı spesifik olaraq qeyri-adi idi. Bu yanaşmalar genom ardıcıllığına malik olmağın faydalılığını nümayiş etdirir, lakin əldə edilən məlumatların təfsiri klassik vasitələrdən, o cümlədən zülal və ya substratın qarşılıqlı təsirlərinin təhlili və mutant analizlərdən istifadə etməklə onların aktuallığını müəyyən etmək üçün orqanizmə qayıtmağı tələb edir.

Tim Hughes (Rosetta Inpharmatics, Kirkland, ABŞ) naməlum funksiyalı genlərin tədqiqi metodu kimi ifadə profillərinin istifadəsində irəliləyişləri təsvir etdi. In S. cerevisiae, 6000 gendən təxminən 1800-ü xarakterik olmayan olaraq qalır. Rosetta Inpharmatics təklif edir ki, müəyyən bir gen və ya yol pozulduqda bütün genom ifadə profili fərqlənir, beləliklə, xüsusi ifadə profilləri xüsusi yolların diaqnostikası ola bilər. İfadə profillərinin klaster analizi ilə onlar yeni gen funksiyalarını məlum yollarla əlaqəli olaraq təsnif edə bilərlər. Gözlənilməz bir tapıntı, silinən mutantların təxminən 8%-nin müəyyən səviyyədə anevloidiya nümayiş etdirməsi idi. Məsələn, Rnr1p ribonukleotid reduktaza alt vahidini itirmiş delesiya ştammı, yəqin ki, IX xromosomun əlavə nüsxəsini saxlayaraq sağ qala bilər. RNR3 (məlum bir doza bastırıcı rnr1). M.K. Raghuraman (Vaşinqton Universiteti, Seattle, ABŞ) mayada DNT replikasiyasının mənşəyinin genom miqyasında təhlilini təsvir etməklə çiplə bağlı bu müzakirəni tamamladı. Replikasiya edilmiş DNT və mikroarray analizinin klassik sıxlıq qradiyenti analizini birləşdirərək qönçələnən maya replikasiyasının mənşəyini müəyyən edərək, Raghuraman və həmkarları maya genomunda 376 replikasiya mənşəyinin identifikasiyası haqqında məlumat verdilər və onların təkrarlanma vaxtını xarakterizə etdilər. Peter Sorger (Massaçusets Texnologiya İnstitutu, Kembric, ABŞ) bioloji təsvirlərin böyük məlumat bazasına əsaslanan “şəkil informatikası” yanaşmasını təsvir etdi, bu halda yaşıl flüoresan zülal (GFP) ilə işarələnmiş sentromerləri daşıyan canlı qönçələnən maya hüceyrələrinin üçölçülü şəkilləri. ) və kinetoxor funksiyasına təsir edən amilləri müəyyən etmək üçün hesablama analizindən istifadə edir. Sorger bu texnika ilə bacı xromatidlərin prometafaza zamanı kohezin proteolizinin olmadığı halda keçici ayrılma nümayiş etdirdiyini nümayiş etdirdi və maya kinetoxorunun mikrotubullar və xromosomlar arasındakı gərginliyi aşkar edərək tensiometr rolunu oynamasını təklif etdi.


Hüceyrə biologiyası

Bütün canlı orqanizmlər ondan ibarətdir hüceyrələr. Bəzi orqanizmlər təkhüceyrəlidir və həyatlarını yalnız bir hüceyrədən təşkil edirlər və bəzi orqanizmlər, insanlar kimi, çoxhüceyrəli (çox hüceyrəli) olurlar. Hüceyrələr haqqında həmişə yadda saxlamalı olduğunuz bəzi əsas məqamlar bunlardır:

  • hüceyrələr bütün canlıların struktur və funksional vahidləridir
  • bütün hüceyrələr əvvəlcədən mövcud olan hüceyrələrdən gəlir
  • hüceyrələrdə irsi məlumat var (hüceyrə bölünməsi zamanı "parent" hüceyrələrdən "qız" hüceyrələrinə ötürülür).

Hüceyrə funksiyası

Hüceyrələr çox vaxt "həyatın tikinti blokları" adlanır. Bütün canlılar təkcə hüceyrələrdən ibarət deyil (“tikinti bloku”), həm də özləri canlı funksional vahidlərdir. Bunun səbəbi hüceyrələr aşağıdakıları edir:

  • hüceyrə membranı (və ya hüceyrə divarı) vasitəsilə qida maddələrini və digər molekulları əldə edin və bunu bioloji cəhətdən faydalı enerjiyə və yeni hüceyrələrin (zülallar və nuklein turşuları kimi) qurulması üçün faydalı molekullara çevirin.
  • daha çox hüceyrə yaratmaq (çoxalmaq)

Hüceyrə növləri

İki növ hüceyrə var: prokaryotik və eukaryotik. Prokaryotlara bakteriyalar və mavi-yaşıl yosunlar daxildir. Bunlar, genetik materialın hüceyrənin digər komponentlərindən aydın şəkildə ayrılmadığı bir hüceyrəli orqanizmlərdir. Eukariotlara hər kəs daxildir. Bunlar birhüceyrəli ola bilər, lakin daha çox çoxhüceyrəli orqanizmlərdir ki, burada genetik material bütün digər hüceyrə komponentlərindən ayrılır (bir hüceyrə adlanan bir şeylə). nüvə). Diqqətimiz insanlarda olduğundan, müzakirəmizin qalan hissəsi eukariotlar və eukaryotik hüceyrələr üzərində cəmləşəcək.

Hüceyrə quruluşu

Şəkil (PageIndex<1>) - Tipik heyvan hüceyrəsi və onun hissələri

Hər bir heyvan hüceyrəsi sitoplazmanı ehtiva edən seçici keçirici membrandan (bitkilərin hüceyrə divarlarına malikdir) ibarətdir.

Orqanoidlər sitoplazmada "kiçik orqanlar" kimidir və hər biri fərqli həyati hüceyrə funksiyasını yerinə yetirir. Bunlar daha vacib (bizim üçün) orqanoidlərdən bəziləridir.

  • Mitoxondriya: Bunlar hüceyrənin fəaliyyətini təmin edən enerji ilə zəngin molekulun, ATP (adenin trifosfat) istehsalına cavabdeh olan hüceyrənin "güc mərkəzləri"dir. Hər hüceyrədə yüzlərlə və minlərlə mitoxondriya var. Mitoxondriyanın nüvə DNT-sindən fərqli olan mitoxondrial DNT (mtDNA) kimi tanınan öz DNT-si var (aşağıya bax). Mitoxondrial DNT təkamül tədqiqatlarında mühüm alətə çevrilmişdir.
  • Endoplazmik retikulum: Bu, xüsusi təyinatlı və ya müəyyən dəyişikliklər tələb edən molekullar üçün nəqliyyat şəbəkəsidir. İki növdə olur: hamar və kobud. Kobud endoplazmatik retikulumun səthində ribosomlar (aşağıya bax) var.
  • Golgi aparatı: Hüceyrə tərəfindən istehsal olunan zülallar və lipidlər (yağlar) kimi böyük molekulları emal edir və paketləyir.
  • Lizosomlar: Fermentlərdən istifadə edərək istifadə olunmayan orqanoidləri, qidaları, virusları və bakteriyaları parçalayır.
  • Ribosomlar: Zülal sintezi
  • Nüvə: Burada irsi material, DNT (dezoksiribonuklein turşusu) və RNT (ribonuklein turşusu) tapa bilərsiniz.

Bu interaktiv məşqdə siz tipik bir heyvan hüceyrəsinin hissələrini müəyyən edə və müxtəlif orqanoidlərin funksiyalarını nəzərdən keçirə bilərsiniz.

DNT (dezoksiribonuklein turşusu) hüceyrənin genetik planıdır. DNT-nin quruluşu "ikiqat spiral" kimi tanınan və bükülmüş nərdivana bənzəyir. DNT-nin əsas vahidi nukleotid adlanan molekuldur. Nukleotidlər şəkər (dezoksiribonuklein turşusu), fosfat qrupu və azotlu əsasdan ibarətdir. Azotlu bazanın növündən asılı olaraq 4 müxtəlif növ nukleotid var.

Şəkil (PageIndex<2>) - DNT quruluşu

Bunlar 2 qrupa bölünür:

DNT "rungs"-da əsaslar cüt-cüt getməlidir: adenin (A) həmişə timin (T) və sitozin (C) ilə guanin (G) ilə birləşir. Beləliklə, baza cütləri üçün həmişə A+T və C+G olduğunu unutmayın! (Bu qayda bəzən "Baza-cüt qayda" adlanır.) Əgər daha çox araşdırmaq istəyirsinizsə, İnsan Genom Layihəsinin insan DNT ardıcıllığı haqqında nə öyrəndiyini yoxlayın.

RNT quruluşu

RNT (ribonuklein turşusu) tək zəncirli olması, fərqli şəkərə (dezoksiribonuklein turşusu deyil, ribonuklein turşusu) malik olması və timin (T) ehtiva etməməsi istisna olmaqla, DNT-yə çox oxşar bir quruluşa malikdir. Bunun əvəzinə, timin kimi adenin (A) ilə bağlanan urasil (U) var. Beləliklə, bu halda, baza cütü qaydası A+U və C+G-dir.

DNT funksiyası

Məqsədlərimiz üçün biz DNT-nin iki funksiyası ilə məşğul olacağıq: replikasiya və zülal sintezi.

DNT replikasiyası

Bu vəziyyətdə məqsəd daha çox DNT istehsal etmək üçün bir DNT cüt spiralını təkrarlamaqdır. DNT replikasiyası hüceyrənin nüvəsində baş verir.

DNT replikasiyasının əsas mərhələləri bunlardır:

1) DNT iki tək zəncirdə "unzipped"

2) Hər bir açılmış ip tamamlayıcı ipin təkrar istehsalı üçün şablon rolunu oynayır.

3) Məhsul orijinal DNT-nin iki nüsxəsidir, hər birində orijinal DNT-dən bir zəncir və əlavə edilmiş bir zəncir var.

Budur prosesin bir qədər ətraflı təsviri: DNT replikasiyası - sadə.

Prosesin təfərrüatları ilə həqiqətən maraqlananlar üçün: DNT replikasiyası - kompleks.

DNT replikasiyası ilə bir az əylənmək istəyənlər üçün: DNT - ikiqat sarmal oyunu

Vacib qeyd: DNT replikasiyası ilə bağlı xatırlanması vacib olan şey, tamamlayıcı zəncir yarandıqda bəzən qəza və ya səhvlərin baş verməsidir. Məsələn, G uyğun A əvəzinə T ilə uyğunlaşdırılır. İrsi məlumatdakı bəzi dəyişikliklər buradan gəlir.

Protein sintezi

Şəkil (PageIndex<3>) - Protein sintezi

Zülallar hüceyrələrdə ən çox yayılmış böyük molekullardır. Sümüklər, əzələlər və qırmızı qan hüceyrələri (bədənin bir çox digər hissələri arasında) əsasən zülallardan ibarətdir. Buna görə də, zülalların istehsalının bədəndə çox vacib bir proses olduğu açıqdır.

Zülallar amin turşuları adlanan daha kiçik vahidlərdən ibarətdir. 20 müxtəlif amin turşusu var, bunlardan 9-u "essential amin turşuları" dır, bu o deməkdir ki, onlar orqanizm tərəfindən sintez olunmaqdansa, pəhriz vasitəsilə istehlak edilməlidir. Zülaldakı amin turşularının ardıcıllığı onun quruluşunu və funksiyasını təyin edir.

DNT molekulunun əsas cüt ardıcıllığı kimi tanınır genetik kod. Genetik kod adlanan 3 əsaslı ardıcıllıqdan ibarətdir kodonlar.(Dostlarımız A, T, G və C -- azotlu əsasları xatırlayın? Burada söhbət bundan gedir.) Hər bir kodon ya amin turşusunu kodlayır, ya da zülal zəncirinin başladığını bildirir (başlanğıc kodonu). ) və ya dayanma (sonlandırma kodonu). Sağdakı cədvəl hansı kodonların hansı amin turşularını kodladığını göstərir.

Hər bir DNT molekulunda bir çox fərqli zülal meydana gətirən məlumatlar var. DNT molekulunun tək bir zülalın əmələ gəlməsindən məsul olan hissəsi (və ya bəzən polipeptid adlanan zülalın sadəcə bir hissəsi) gen. Buna görə də, hər bir DNT molekulu bir çox zülalları kodlayan bir çox gendən ibarətdir.

Protein sintezinin iki əsas mərhələsi var: (1) transkripsiya və (2) tərcümə.

1) Gen (DNT) RNT-yə kopyalanır. Genin RNT nüsxəsi xəbərçi RNT (və ya mRNT) adlanır.

2) mRNT nüvəni tərk edərək kobud endoplazmatik retikuluma keçir. (Yuxarıdakı hüceyrə quruluşu hissəsindən bu orqanoidi xatırlayırsınız?)

1) mRNT ribosomlara daxil olur, burada tRNT (tərcümə RNT) mRNT-ni oxuyur.

2) tRNT mRNT-ni oxuduqca, tamamlayıcı amin turşularını yeni sintez edilmiş amin turşusu zəncirinə (AKA artan protein zənciri) birləşdirir.

Vacib qeyd: Zülal sintezi ilə bağlı xatırlanması vacib olan şey, zülal sintez edilərkən bəzən qəza və ya səhvlərin baş verməsidir. Zülal sintezindəki bəzi dəyişikliklər buradan qaynaqlanır. Bundan əlavə, DNT replikasiyasında mümkün səhvləri xatırlayın? Orijinal DNT zəncirinin bir gen dəyişdiriləcək şəkildə dəyişdirilməsi zülal sintezinə də təsir edə bilər.

Bu videoda DNT replikasiyasını və zülal sintezini təsvir edən fantastik rəqəmsal animasiyalar var.


Xromatin və xromosomlar

Xromosom davranışı haqqında anlayışımızdakı son irəliləyişlər qabaqcıl sitoloji və molekulyar üsulların inkişafı sayəsində mümkün olmuşdur. Bu Minisimpoziumdakı təqdimatlar bu texnikaları müxtəlif mövzulara tətbiq etdi.

Sara Elgin (Vaşinqton Universiteti) laboratoriyasının tədqiqatlarını təsvir etdi 1360 dəyişdirilə bilən element Drosophila melanogaster. Əvvəllər göstərmişdilər ki, bu elementə malik transgenlər genomdakı ektopik yerlərə daxil edildikdə heterokromatin əmələ gəlməsini təşviq edir. İndi, sayta xas inteqrasiya texnologiyasından istifadə edərək, struktur/funksiya təhlilləri apardılar və transpozonun transkripsiya başlanğıc saytlarına susdurulmağa cavabdeh olan bölgənin xəritəsini çəkdilər. O, həmçinin heterokromatin zülalları və RNT müdaxilə mexanizmləri arasındakı əlaqə ilə bağlı davam etdirdiyi tədqiqatları müzakirə etdi. Piwi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan RNT-ləri və Heterokromatin Zülal 1a (HP1a) bağlayan Argonaute/Piwi ailəsinin üzvü olan Piwi-nin dişi rüşeym xəttində yıxılması HP1a və H3K9me2/3 itkisinə səbəb oldu. Bu, HeT-A telomer elementinin ifadəsinin artması ilə nəticələndi və Piwi-nin qadın rüşeym xəttində gen susdurulmasında rolunu nümayiş etdirdi.

Yasushi Hiraoka (Osaka Universiteti) müəyyən etdi Schizosaccharomyces pombe Sme2 meioz zamanı xromosom cütləşmə yeri kimi lokus. genom fraqmenti Sme2 TATA qutusunu və transkripsiyanın başlanğıc yerini ehtiva edən həm endogen yerdə cütləşmə üçün zəruridir, həm də ektopik genomik yerlərdə cütləşməni induksiya etmək üçün kifayətdir. Sme2 lokusla əlaqəli olaraq qalan, ola bilsin ki, cütləşmədə iştirak edən zülallar üçün iskele kimi xidmət edən kodlaşdırılmayan RNT-ni kodlayır.

Kristine Willis (Georgetown Universiteti) gen aktivləşdirilməsi və daxilində yerləşdirmə arasındakı əlaqə haqqında danışdı Saccharomyces cerevisiae nüvə. İnduksiya olunan reportyor genin həm mövqeyini, həm də zülal məhsulunu izləməklə, o, aktivləşmədən əvvəl müxbir genin nüvə periferiyasına hərəkət etməsini tələb etdiyini tapır. Hüceyrələrin bir alt çoxluğunda aktivləşdirilmiş gen periferiyada qalır, digər hüceyrələrdə isə gen içəriyə doğru hərəkət edir və aktiv qalır. Maraqlıdır ki, xromatin-remodeling amillərində mutasiyalar periferiyada retansiyonda qüsurlara səbəb oldu və bu, periferiyada yenidən qurulmuş xromatin vəziyyətinə olan tələbi irəli sürdü.

istifadə S. cerevisiae xromosom seqreqasiyasını öyrənmək üçün bir model olaraq, Min-Hao Kuo (Michigan State University) histon H3-ün perisentromerlərdə bacı xromatidlər arasında mitotik gərginliyə nəzarət etdiyini kəşf etdi. H3 “gərginliyi hiss edən motiv” daxilində bir neçə amin turşusunun mutasiyası Şuqoşinin (Sgo1) perisentromerlərdən və xromosom seqreqasiya qüsurlarından itməsinə səbəb oldu. GCN5, bir histon asetiltransferaza, Sgo1 işə götürmə və seqreqasiya qüsurlarını boğdu. GCN5-in Sgo1 yayılmasının mənfi tənzimləyicisi kimi çıxış etdiyi, lokalizasiyanı perisentrik bölgə ilə məhdudlaşdıran bir model təklif edilmişdir.

Carl Schildkraut (Albert Eynşteyn Tibb Kolleci) replikasiya çəngəllərini və mənşəyini araşdırmaq üçün təkrarlanmış DNT-nin tək molekullu analizindən istifadə etdi. Hidroksiüre ilə dayandırılmış replikasiya çəngəllərinin tədqiqatları aşkar etdi ki, replikasiya zülalı A-nın fosforilasiyası tək zəncirli DNT-ni azaldır və replikasiya çəngəllərinin bütövlüyünü qorumaq üçün DNT sintezini stimullaşdırır. Siçan telomerlərinin tədqiqatlarına tətbiq edildikdə, bu üsul xromosom uclarının telomerik təkrarları əhatə edən və daxilindəki yerlərdən iki istiqamətli şəkildə çoxaldığını ortaya qoydu.

Deborah Lanniqan (Virciniya Universiteti) DNT replikasiyasında hüceyrədənkənar siqnalla tənzimlənən kinaz 8 (ERK8) üçün bir funksiya müəyyən etdi. ERK8 mitogenlə stimullaşdırılan kinazlarla ardıcıllıq eyniliyini bölüşür və özünü fosforlaşdıran fəaliyyətə malik olduğu fərz edilirdi, lakin onun hüceyrə biologiyasındakı rolu məlum deyildi. ERK8-in yıxılması proliferasiya edən hüceyrə nüvə antigeninin (PCNA) səviyyəsini azaldır və nəticədə DNT qırılmalarının artmasına səbəb olur. Artıq PCNA-nın əlavə edilməsi bu qüsuru xilas etdi. ERK8-in fosfatidilinositol fosfat (PIP) domenindəki əvəzləmələr ERK8 yıxılma fenotipini təkrarladı və bu domeni qarşılıqlı təsir yeri kimi təklif etdi. PIP domeninə malik E3 ligazı olan HDM2-nin yıxılması PCNA səviyyələrini artırdı və ERK8-in yıxılma qüsurlarını xilas etdi, bu da ERK8-in xromatinə cəlb edilməsinin replikasiya çəngəlində PCNA-nı qoruduğunu göstərir.

Kollektiv olaraq bu təqdimatlar Amerika Hüceyrə Biologiyası Cəmiyyətinin İllik Yığıncağının iştirakçılarına xromosom biologiyasını idarə edən fundamental prinsipləri aşkar etmək üçün istifadə olunan ən son texnologiyalarla tanış oldu.


Videoya baxın: Genetika ders 5. Cinsiyyətin genetikası. İlişikli irsiyyət (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Helenus

    Səhv etmək. Müzakirə etməliyik. PM-də mənə yazın, sizinlə danışır.

  2. Bek

    wonderfully useful phrase

  3. Niklas

    Aramızda, google.com-u sınamağı məsləhət görürəm

  4. Nek

    Sual maraqlıdır, mən də müzakirədə iştirak edəcəm. Bilirəm ki, biz birlikdə düzgün cavaba gələ bilərik.



Mesaj yazmaq