Məlumat

7.18: Qlobal Tənzimləmə Mexanizmləri - Biologiya

7.18: Qlobal Tənzimləmə Mexanizmləri - 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.

7.18: Qlobal Tənzimləmə Mexanizmləri

Donuz transkriptomlarının təhlili dairəvi RNT-lərin müvəqqəti partlamasına imkan verən qlobal tənzimləmə mexanizmini təklif edir.

Donuz testislərində circRNA ifadəsinin dinamikasını araşdırmaq üçün biz iki ekzonun arxaya birləşməsi nəticəsində yaranan intron lariatlarından və circRNA-lardan circRNA istehsalını fərdi şəkildə öyrənmək üçün xüsusi strategiyalar hazırladıq. Bu üsulları testis cinsi yetkinlik dövründə nümunə götürülmüş yeddi Total-RNA-seq verilənlər bazasında tətbiq etməklə, biz 2516 gen tərəfindən istehsal edilən sirkRNA və 5236 ekzonik circRNA istehsal edə bilən 114 gendə 126 intron aşkar etdik. RNT-seq məlumat dəstlərimizi ədəbiyyatdakı verilənlər bazası ilə müqayisə etdikdə (embrion korteks və postnatal əzələ mərhələləri) hər birində pubertal testis və embrion korteksdə müvafiq olaraq yüksək miqdarda intronik və ekzonik sirkRNA aşkar edildi. Bu bolluq, yeni genlərin cəlb edilməsi ilə deyil, digər testis nümunələri ilə müqayisədə eyni genlər tərəfindən circRNA-nın daha yüksək istehsalı ilə əlaqədar idi. circRNA və mRNA istehsalı arasında heç bir qlobal əlaqə tapılmadı. ExoCirc-9244 təklif edirik (SMARCA5) çox aşağı plazma estradiol səviyyəsi və xayada yüksək miqdarda circRNA ilə xarakterizə olunan testisdə müəyyən bir mərhələnin markeri kimi. Biz fərz edirik ki, testikulyar circRNA-nın bolluğu steroid istehsalının ilkin mərhələlərində yaranmış xüsusi bir problemi aradan qaldırmaq üçün hüceyrə prosesinin kəskin dəyişməsi ilə bağlıdır. Biz həmçinin müəyyən şərtlərdə fərqli genlərdən olan izoformların və dairəvi transkriptlərin funksiyaları paylaşdığını və circRNA istehsalının qlobal tənzimlənməsinin qurulduğunu fərz edirik. Məlumatlarımız göstərir ki, circRNA-ların bu kütləvi istehsalı onların funksiyasından daha çox circRNA yaradan genlərin strukturu ilə bağlıdır. İxtisarlar: PE: Cütlənmiş Uçlar CR: kimerik Oxu SR: Ayrılmış Oxunma circRNA: dairəvi RNT NC: qeyri-ənənəvi ExoCirc-RNA: ekzonik dairəvi RNT IntroLCirc-: donuz intronik lariatının adı circRNA ExoCirc-: donuz intronik dairəsinin adı: intronCircRNA- donuz intron dairəsinin sisRNA: stabil intronik ardıcıllıq RNT P: donuz cinsi Pietrain LW: donuz cinsi Böyük Ağ RT: əks transkripsiya/əks transkriptaza Total-RNT-seq: RNT-seq ribosomal depletion sonra ümumi RNT-dən əldə edilir: RNA mR -poli(A) transkriptlərinin ardıcıllığı TPM: milyonda transkriptlər CR-PM: milyonda ximerik oxunuşlar RBP: RNT bağlayan protein miRNA: mikro RNT E2: estradiol DHT: dihidrotestesteron.

Açar sözlər: Dairəvi RNT-lər SMARCA5 bolluğu circRNA intronic circRNA lariat multi-ekson circRNA pubertal testis tənzimlənməsi circRNA istehsalı sisRNA steroid istehsalı.

Rəqəmlər

Müəyyən edilməsi üçün strategiya…

Dairəvi RNT-lərin identifikasiyası strategiyası. (a) Kimerik oxunuşların seçilməsi (CR):…

Bəzi xüsusiyyətlərin təsvirləri…

Donuz cinsi yetkinlik testisində xarakterizə olunan circRNA-ların bəzi xüsusiyyətlərinin təsvirləri. (a) Sxematik...

Bioloji təcrübələr. (a) Sxematik təsvir...

Bioloji təcrübələr. (a) Divergent primer dizaynının və onun maraqlarının sxematik təsviri. Bu…

Bəzi xüsusiyyətlərin təsvirləri…

Pubertal testislərdə circRNA istehsal edə bilən genlərin bəzi xüsusiyyətlərinin təsvirləri.

Dairəvi bolluğun təsvirləri...

Dairəvi RNT-lərdə bolluğun təsvirləri. (a) Testislərdə circRNA istehsalının əlaqələri ...

CircRNA-ların istehsalı. (a) IGV…

CircRNA-ların istehsalı. (a) IGV baxışları və genezinin sxematik təsviri…


Fon

Təkhüceyrəli RNT ardıcıllığı (scRNA-seq) toxuma heterojenliyini araşdırmaq, diferensiallaşma dinamikasını açmaq və transkripsiya stoxastikliyinin kəmiyyətini müəyyən etmək üçün aparıcı texnologiyadır. scRNA-seq məlumatları getdikcə daha çox tələb olunan bioloji suallara cavab vermək üçün istifadə olunur ki, bu da son illərdə scRNA-seq analizi üçün bir sıra hesablama vasitələrinin inkişafına təkan verir [1]. Hazırda bu alətlər klasterləşdirmə, marker genlərinin axtarışı və diferensiallaşma trayektoriyalarının tədqiqi kimi xüsusiyyətlərin təkmilləşdirilməsinə diqqət yetirir [1]. Bu ssenarilər hər bir hüceyrənin müxtəlif növlərə və ya artan iyerarxik mürəkkəbliyin mərhələlərinə təsnif edilməli olan müstəqil şəxsiyyət olduğu bölücü, parçalanma prinsipindən ilhamlanır. Bu, tez-tez yüzlərlə təbəqəli (alt) çoxluqlara çatan son geniş miqyaslı hüceyrə atlasları ilə təsvir olunur [2]. Bu, şübhəsiz ki, müxtəlif bioloji kontekstlərdə hüceyrə müxtəlifliyi haqqında anlayışımızı yaxşılaşdırdı. Bununla belə, biz fərz edirik ki, bölməkdən daha çox birləşdirici idealdan ilhamlanan çox fərqli bir yanaşma, tək hüceyrəli verilənlər bazalarından əldə edilən bilikləri əhəmiyyətli dərəcədə artıracaq yeni bir məlumat təbəqəsi əlavə edəcəkdir.

Gen ifadəsi transkripsiya faktorları, ko-faktorlar və siqnal molekulları şəbəkələri ilə sıx şəkildə tənzimlənir. Bu şəbəkələri başa düşmək müasir hesablama biologiyasının əsas məqsədidir, çünki bu, sağlam sistemlərdə, eləcə də xəstəliklərdə fenotipi müəyyən edən mühüm amilləri müəyyən etməyə imkan verəcəkdir [3, 4]. Müəyyən bir fenotipin determinantlarının açılması mürəkkəb hüceyrə sistemlərində səbəb-nəticə asılılıqları haqqında mexaniki anlayışlar təmin edir. Potensial olaraq, tək hüceyrəli məlumat qlobal tənzimləyici şəbəkə əldə etmək imkanı təklif edir [5]. Transkriptom profilinin qurulmasına ənənəvi yanaşmalar, yəni birləşdirilmiş hüceyrələrin mikroarray və RNT seq, tənzimləyici şəbəkələri çıxarmaq və xarakterizə etmək üçün uğurla istifadə edilmişdir, son bir nümunə ilə toxuma xüsusi tənzimləyici şəbəkələri deşifrə etmək üçün 9435 toplu RNT-seq nümunələrindən istifadə edilmişdir [6]. Bu günə qədər tək hüceyrəli transkriptomik məlumatlardan tənzimləyici şəbəkələr əldə etmək üçün yalnız kiçik miqyaslı səylər var və bu səylər xüsusi şəbəkə xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşdırılıb [7, 8]. Tək hüceyrəli ardıcıllığın fərdi hüceyrələrdə genlər arasında real qarşılıqlı əlaqəni izləmək üçün ideal texnologiya olduğunu nəzərə alsaq, bu gözlənilməz görünür. Bununla belə, təkhüceyrəli məlumatlar buraxılma hadisələri (scRNA-seq tərəfindən aşkar edilməyən ifadə edilmiş genlər) və yüksək səs-küy kimi bir sıra texniki məhdudiyyətlər tərəfindən pozulur və bu, bu tip şəbəkələrdən istifadə edərək tənzimləyici şəbəkələrə dair nəticə çıxarmağı çətinləşdirir. məlumatlar [9].

Bu yazıda biz scRNA-seq verilənlər bazasından istifadə edərək tənzimləyici şəbəkə təhlilinin mümkünlüyünü və dəyərini nümayiş etdiririk. Texniki məhdudiyyətlərlə gizlədilən gen-gen korrelyasiyasını aşkarlaya bilən yeni korrelyasiya metrikasını təqdim edirik. Biz bu yeni metrikanı siçanların 11 orqanı [10], sağlam fərdlərin və 2-ci tip diabetli xəstələrin mədəaltı vəzi toxuması [11] və Alzheimer xəstəliyinin siçan modeli [12] üçün qlobal, geniş miqyaslı tənzimləyici şəbəkələr yaratmaq üçün tətbiq edirik. Sonra yenidənqurma işlərinin etibarlılığını təsdiqləmək üçün yaranan şəbəkələri bir çox səviyyələrdə yoxlayırıq. Sonra, qovşaq mərkəzləri və dinamik xüsusiyyətlər kimi qrafik nəzəriyyəsindən götürülmüş vasitələrdən istifadə edərək şəbəkələri təhlil edirik. Nəhayət, biz şəbəkəyə əsaslanan nəticələri klasterləşdirmə və diferensial ifadə təhlili kimi standart təhlillərlə birləşdiririk və göstəririk ki, sağlam və xəstə sistemlərin əsas tənzimləyiciləri yalnız inteqrasiya olunmuş, şəbəkə əsaslı yanaşmalardan istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Nəticələrimiz birlikdə, bu qabaqcıl texnologiyadan əldə edilən biliyi əhəmiyyətli dərəcədə artıran təkhüceyrəli tənzimləyici şəbəkə analizinin ilk tam, təsdiqlənmiş, yüksək məhsuldarlıqlı və xəstəlik mərkəzli tətbiqini əks etdirir.


Hüceyrə ölüm mexanizmlərinin qlobal sorğusu ferroptozun metabolik tənzimlənməsini ortaya qoyur

Apoptoz proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümünün bir növüdür. Getdikcə apoptotik olmayan hüceyrə ölümü genetik olaraq idarə olunan və ya "tənzimlənən" olaraq tanınır. Bununla belə, alternativ hüceyrə ölüm mexanizmlərinin tam miqyası və müxtəlifliyi öyrənilməmiş olaraq qalır. Burada farmakoloji cəhətdən əlçatan hüceyrə ölüm mexanizmlərinin mənzərəsini araşdırdıq. 56 kaspazadan asılı olmayan öldürücü birləşmənin araşdırılması zamanı modulyator profilləşdirmə göstərdi ki, 10 birləşmə üç müxtəlif növ tənzimlənən apoptotik olmayan hüceyrə ölümünə səbəb olur. Həmin on nəfərdən birinin optimallaşdırılması ferroptozun spesifik induktoru olan FIN56-nın kəşfi ilə nəticələndi. Ferroptozun lipid-bərpa fermenti GPX4 inhibə edildikdə baş verdiyi aşkar edilmişdir. FIN56 GPX4-ün deqradasiyasına kömək etdi. FIN56 həmçinin GPX4-ün parçalanmasından asılı olmayaraq izoprenoid biosintezində iştirak edən skualen sintaza fermentinə bağlanır və aktivləşdirilir. Bu kəşflər göstərir ki, lipid mübadiləsinin pozulması ferroptozla bağlıdır. Bu sistematik yanaşma yeni hüceyrə ölümü fenotiplərini aşkar etmək və xarakterizə etmək üçün bir vasitədir.

Rəqəmlər

Şəkil 1. Modulator profilləşdirmə üç növü aşkar etdi…

Şəkil 1. Modulator profilləşdirmə üç növ tənzimlənən apoptotik olmayan hüceyrə ölümünü aşkar etdi

Şəkil 2. CIL56-nın optimallaşdırılması…

Şəkil 2. CIL56-nın optimallaşdırılması güclü və seçici ferroptoz induktorunu aşkar etdi.

Şəkil 3. FIN56 səbəb olduğu ferroptoz GPX4 ifadəsini azaldır

Şəkil 3. FIN56 səbəb olduğu ferroptoz GPX4 ifadəsini azaldır

Şəkil 4. Skualen sintaza (SQS)…

Şəkil 4. Skualen sintaza (SQS) tərəfindən kodlaşdırılır FDFT1 FIN56-nın hədəf proteini kimi

Şəkil 5. SQS-nin funksional olaraq təsdiqlənməsi…

Şəkil 5. SQS-nin FIN56-nın öldürücülüyünə funksional uyğun hədəf kimi təsdiqlənməsi


Mantarın ikincili metabolitlərinin tənzimlənməsi və rolu

Göbələklər çoxlu funksiyalara, məsələn, digər mikroorqanizmlərlə birgəyaşayış zamanı rabitə siqnallarına, bitki və heyvanlarla patogen qarşılıqlı əlaqə zamanı virulentlik faktorlarına və tibbi tətbiqlərə malik olan çoxlu sayda ikincili metabolitlər istehsal etmək qabiliyyətinə malikdir. Buna görə də, son 10 il ərzində bu mövzuda tədqiqatlar əhəmiyyətli dərəcədə intensivləşdi və beləliklə, tənzimləmə mexanizmləri və ikincil metabolitlərin rolu haqqında biliklər kəskin şəkildə artdı. Bu baxış epigenetik nəzarət və siqnal ötürülməsi yollarından qlobal və spesifik transkripsiya tənzimləyicilərinə qədər ikincil metabolit gen qruplarının ifadəsinə nəzarətdə iştirak edən bütün tənzimləyici elementlərin mürəkkəbliyini təsvir etmək məqsədi daşıyır. Bundan əlavə, biz ətraf mühitdəki digər mikroorqanizmlərlə qarşılıqlı əlaqəyə və patogen əlaqələrə diqqət yetirərək ikincil metabolitlərin rolu haqqında qısa məlumat veririk.

Açar sözlər: epigenetik tənzimləmə qarşılıqlı əlaqə ikincil metabolizm siqnal ötürülməsi transkripsiya tənzimləmə virulentlik faktoru.


İçindəkilər

İki komponentli sistemlər reaksiya tənzimləyicisinin (RR) histidin kinaz (HK) tərəfindən fosforilasiyası vasitəsilə siqnal ötürülməsini həyata keçirir. Histidin kinazları adətən histidin fosfotransfer domenini və ATP bağlayıcı domenini ehtiva edən homodimerik transmembran zülallardır, baxmayaraq ki, atipik HWE və HisKA2 ailələrində homodimer olmayan histidin kinaz nümunələri var. [4] Cavab tənzimləyiciləri yalnız qəbuledici domendən ibarət ola bilər, lakin adətən qəbuledici domeni və ən azı bir effektor və ya çıxış sahəsi olan çoxdomenli zülallardır, çox vaxt DNT-nin bağlanmasında iştirak edirlər. [3] Hüceyrədənkənar mühitdə müəyyən bir dəyişikliyi aşkar etdikdən sonra, HK adenozin trifosfatdan (ATP) bir fosforil qrupunu xüsusi histidin qalığına köçürərək avtofosforilasiya reaksiyasını həyata keçirir. Qohum cavab tənzimləyicisi (RR) daha sonra cavab tənzimləyicisinin qəbuledici domenində fosforil qrupunun aspartat qalığına transferini katalizləşdirir. [5] [6] Bu, adətən, RR-nin effektor sahəsini aktivləşdirən konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur, bu da öz növbəsində, adətən hədəf genlərin ifadəsini stimullaşdırmaqla (və ya repressiya etməklə) siqnala hüceyrə reaksiyasını yaradır. [3]

Bir çox HK bifunksionaldır və onların qohum cavab tənzimləyicilərinə qarşı fosfataz aktivliyinə malikdir, belə ki, onların siqnal çıxışı kinaz və fosfataz fəaliyyətləri arasında balansı əks etdirir. Bir çox reaksiya tənzimləyiciləri də avto-defosforiləşdirir [7] və nisbətən labil fosfoaspartat da fermentsiz şəkildə hidrolizə oluna bilər. [1] Cavab tənzimləyicisinin ümumi fosforlaşma səviyyəsi son nəticədə onun fəaliyyətinə nəzarət edir. [1] [8]

Fosfor layları Redaktə edin

Bəzi histidin kinazları daxili qəbuledici domenini ehtiva edən hibridlərdir. Bu hallarda, hibrid HK avtofosforilləşir və sonra fosforil qrupunu ayrıca RR zülalına deyil, öz daxili qəbuledici sahəsinə köçürür. Fosforil qrupu daha sonra histidin fosfotransferaza (HPT) və daha sonra istənilən cavabı yarada bilən terminal RR-ə ötürülür. [9] [10] Bu sistem a adlanır fosforlay. Bakterial HK-ların demək olar ki, 25%-i eukaryotik HK-ların böyük əksəriyyəti kimi hibrid tipdədir. [3]

İki komponentli siqnal ötürmə sistemləri bakteriyalara geniş mühit, stress və böyümə şərtlərini hiss etməyə, cavab verməyə və uyğunlaşmağa imkan verir. [11] Bu yollar qida maddələri, hüceyrə redoks vəziyyəti, osmolyarlıq dəyişiklikləri, kvorum siqnalları, antibiotiklər, temperatur, kimyaçəkicilər, pH və s. daxil olmaqla, müxtəlif stimullara cavab vermək üçün uyğunlaşdırılmışdır. [12] [13] Bakterial genomda iki komponentli sistemlərin orta sayı təxminən 30 [14] və ya prokaryotun genomunun təxminən 1-2%-i kimi təxmin edilmişdir. [15] Bir neçə bakteriyanın heç biri yoxdur - adətən endosimbiontlar və patogenlər - digərlərində isə 200-dən çox var. [16] [17] Nadir hallarda rast gəlinən çarpaz danışıqların qarşısını almaq üçün bütün belə sistemlər yaxından tənzimlənməlidir. in vivo. [18]

In Escherichia coli, osmorequlyasiya edən EnvZ/OmpR iki komponentli sistem OmpF və OmpC xarici membran porin zülallarının diferensial ifadəsinə nəzarət edir. [19] KdpD sensor kinaz zülalları bakteriyalarda kaliumun daşınmasından məsul olan kdpFABC operonunu tənzimləyir. E. coliClostridium acetobutylicum. [20] Bu zülalın N-terminal sahəsi zülalın sitoplazmik bölgəsinin bir hissəsini təşkil edir və bu, turgor təzyiqini hiss etmək üçün cavabdeh olan sensor sahəsi ola bilər. [21]

Siqnal ötürən histidin kinazlar iki komponentli siqnal ötürmə sistemlərinin əsas elementləridir. [22] [23] Histidin kinazalarına misal olaraq osmorequlyasiyada mərkəzi rol oynayan EnvZ [24] və kemotaksis sistemində mərkəzi rol oynayan CheA ola bilər. [25] Histidin kinazları adətən N-terminal liqand bağlayan domenə və C-terminal kinaz domeninə malikdir, lakin digər domenlər də mövcud ola bilər. Kinaz sahəsi histidinin ATP ilə avtofosforilasiyasına, kinazdan reaksiya tənzimləyicisinin aspartatına fosfotransferə və (bifunksiyalı fermentlərlə) aspartil fosfatdan suya fosfotransferə cavabdehdir. [26] Kinaz nüvəsi Ser/Thr/Tyr kinaz super ailəsindən fərqli olan unikal qata malikdir.

HK-ları təxminən iki sinfə bölmək olar: ortodoks və hibrid kinazlar. [27] [28] Ən ortodoks HK-lar, tipik olaraq E. coli EnvZ zülalı, periplazmik membran reseptorları kimi fəaliyyət göstərir və zülalı periplazmik N-terminal hissetmə sahəsinə və yüksək dərəcədə qorunan sitoplazmik C-terminal kinaz nüvəsinə ayıran siqnal peptidinə və transmembran seqmentinə malikdir. Bununla belə, bu ailənin üzvləri ayrılmaz membran sensor sahəsinə malikdirlər. Bütün ortodoks kinazalar membrana bağlanmır, məsələn, azot tənzimləyici kinaz NtrB (GlnL) həll olunan sitoplazmik HK-dır. [6] Hibrid kinazlar çoxlu fosfodonor və fosfoakseptor sahələrini ehtiva edir və tək fosforil transferini təşviq etmək əvəzinə çox mərhələli fosfo-rele sxemlərindən istifadə edirlər. Sensor domeninə və kinaz nüvəsinə əlavə olaraq, onlar CheY kimi qəbuledici domen və His tərkibli fosfotransfer (HPt) domenini ehtiva edir.

Bakterial genomda mövcud olan iki komponentli sistemlərin sayı genomun ölçüsü ilə, eləcə də ətraf mühitin tez-tez dəyişməsi ilə nişləri tutan ekoloji niş bakteriyaları daha çox histidin kinazlarına və cavab tənzimləyicilərinə malikdir. [3] [29] Yeni iki komponentli sistemlər genlərin duplikasiyası və ya yanal gen köçürülməsi ilə yarana bilər və hər bir prosesin nisbi sürəti bakterial növlər arasında kəskin şəkildə dəyişir. [30] Əksər hallarda cavab tənzimləyicisi genləri eyni operonda yerləşir, çünki onların qohum histidin kinaz [3] yanal gen köçürmələri, gen duplikasiyalarından daha çox operon strukturunu qoruyur. [30]

İki komponentli sistemlər eukariotlarda nadirdir. Onlar mayalarda, filamentli göbələklərdə və lil qəliblərdə görünür və bitkilərdə nisbətən yaygındır, lakin heyvanlarda "gözə çarpan şəkildə yoxdur" kimi təsvir edilmişdir. [3] Eukariotlarda iki komponentli sistemlər çox güman ki, lateral gen transferindən, çox vaxt endosimbiotik orqanoidlərdən yaranır və adətən hibrid kinaz fosforelayi tiplidir. [3] Məsələn, mayada Candida albicans, nüvə genomunda tapılan genlər, ehtimal ki, endosimbiozdan yaranıb və mitoxondriyaya hədəf olaraq qalır. [31] İki komponentli sistemlər bitkilərdəki inkişaf siqnal yollarına yaxşı inteqrasiya olunub, lakin genlər, ehtimal ki, xloroplastlardan yanal gen transferindən yaranıb. [3] Məsələn, xloroplast sensor kinaz (CSK) genidir Arabidopsis thaliana, xloroplastlardan əldə edilmiş, lakin indi nüvə genomuna inteqrasiya edilmişdir. CSK funksiyası fotosintezi xloroplast geninin ifadəsi ilə birləşdirən redoks əsaslı tənzimləmə sistemini təmin edir. [32] [33]

Kanonik iki komponentli sistemlərin eukaryotlarda niyə nadir olduğu aydın deyil, bir çox oxşar funksiyalar serin, treonin və ya tirozin kinazlara əsaslanan siqnal sistemləri tərəfindən qəbul edilərək, fosfoaspartatın kimyəvi qeyri-sabitliyinin cavabdeh olduğu və bunun artmasına səbəb olduğu güman edilir. daha mürəkkəb eukaryotik hüceyrədə siqnalların ötürülməsi üçün sabitlik lazımdır. [3] Qeyd edək ki, siqnal mexanizmləri arasında çarpaz söhbət eukaryotik siqnal sistemlərində çox yaygındır, lakin bakterial iki komponentli sistemlərdə nadirdir. [34]

Ardıcıllıq oxşarlığına və operon quruluşuna görə, bir çox iki komponentli sistemləri - xüsusilə histidin kinazları - bioinformatika analizi ilə müəyyən etmək nisbətən asandır. (Əksinə olaraq, eukaryotik kinazlar adətən asanlıqla müəyyən edilir, lakin onlar öz substratları ilə asanlıqla qoşalaşmırlar.) [3] P2CS adlı prokaryotik iki komponentli sistemlərin məlumat bazası məlum nümunələri sənədləşdirmək və təsnif etmək, bəzi hallarda isə genetik olaraq tərəfdaşla əlaqəsi olmayan "yetim" histidin kinaz və ya reaksiya tənzimləyici zülalların qohumları haqqında proqnozlar vermək. [35] [36]


CsrA və RNT Antaqonistləri tərəfindən Qlobal Tənzimləmə

Ardıcıllığa xas RNT bağlayıcı zülal CsrA gen ifadəsinin transkripsiyadan sonrakı tənzimlənməsində müxtəlif bakteriyalar tərəfindən istifadə olunur. Onun RNT ilə qarşılıqlı əlaqəsi atom həllində sənədləşdirilmiş və artan sayda molekulyar mexanizmlər vasitəsilə RNT-nin ikincil strukturunu, RNT sabitliyini, tərcüməsini və/və ya Rho-vasitəçili transkripsiyanın dayandırılmasını dəyişdirdiyi göstərilmişdir. In Qammaproteobakteriyalar, çoxsaylı CsrA bağlama yerlərini ehtiva edən kiçik tənzimləyici RNT-lər (sRNA) CsrA-ya bağlanmaq üçün mRNA ilə rəqabət aparır və bununla da bu proteini sekvestr edir və antaqonlaşdırır. Bu sRNA-ların həm sintezi, həm də dövriyyəsi tənzimlənir ki, bu da qidalanma şəraitinə və stresslərə cavab olaraq CsrA fəaliyyətini tez və səmərəli şəkildə tənzimləməyə imkan verir. Csr tənzimləyici komponentləri arasında əks əlaqə dövrələri Csr sistemi tərəfindən siqnal reaksiyasının dinamikasını yaxşılaşdırır. Csr sistemi Escherichia coli digər qlobal tənzimləmə sistemləri ilə sıx bağlıdır və bu sistemlər tərəfindən tənzimlənməyə töhfə verməyə imkan verir. Bəzi növlərdə CsrA-nın zülal antaqonisti flagellum biosintezi üçün nəzarət nöqtəsinin bir hissəsi kimi fəaliyyət göstərir. Digər növlərdə zülal antaqonisti ev sahibi hüceyrələrlə qarşılıqlı əlaqəni hiss etmək üçün III tip sekresiya sisteminin istifadə edildiyi mexanizmdə iştirak edir. Son transkriptomik tədqiqatlar CsrA-nın yüzlərlə mRNA-ya birbaşa bağlanması və dolayı yolla onlarla transkripsiya faktorunun ifadəsinə təsiri ilə gen ifadəsinə geniş təsirini aşkar edir. Baza cütləşdirən sRNA-lara və yeni mRNA seqmentlərinə bağlanan CsrA, məsələn, 3' tərcümə edilməmiş bölgə və kodlaşdırma bölgələrinin dərinliklərində, onun hələ kəşf edilməmiş tənzimləmə mexanizmlərində iştirakını proqnozlaşdırır.

Rəqəmlər

(A) Yüksək yaxınlıqlı CsrA bağlama sahəsinin nümunəsi. Konservləşdirilmiş GGA motivi…

CsrA vasitəçiliyi ilə tərcümə repressiyasının mexanizmləri...

CsrA vasitəçiliyi ilə tərcümə repressiyası (A), transkripsiyanın dayandırılması (B) və mRNT-nin qorunması mexanizmləri...

CsrA antaqonizminin rejimləri. In…

CsrA antaqonizminin rejimləri. Müxtəlif növlərdə, xüsusi sRNA-lar, ay işığı verən sRNA-lar, mRNT və/və ya...

Mərkəzi tənzimləyici dövrə…

Csr sisteminin mərkəzi tənzimləyici sxemi. Csr sisteminin xüsusi komponentləri...

Csr-nin tənzimləyici qarşılıqlı əlaqəsi…

Csr sisteminin sərt cavab (A), ekstrasitoplazmik stress (B),…


Mücərrəd

Epiteliya hüceyrələrinin hərəkətli mezenximal hüceyrələrə transdiferensasiyası, epiteliya-mezenximal keçid (EMT) kimi tanınan proses, inkişafda, yaraların sağalmasında və kök hüceyrə davranışında ayrılmazdır və fibroz və xərçəngin inkişafına patoloji töhfə verir. Hüceyrə diferensiasiyasında və davranışında bu keçid əsas transkripsiya amilləri, o cümlədən SNAIL, sink-barmaq E-qutusu bağlama (ZEB) və funksiyaları transkripsiya, translyasiya ilə incə tənzimlənən əsas spiral-loop-heliks transkripsiya faktorları ilə vasitəçilik edir. və post-tərcümə səviyyələri. EMT zamanı gen ifadəsinin yenidən proqramlaşdırılması, eləcə də qeyri-transkripsiya dəyişiklikləri hüceyrədənkənar siqnallara cavab verən siqnal yolları ilə başlanır və idarə olunur. Bunların arasında transformasiya artım faktoru-β (TGFβ) ailəsi siqnalı üstünlük təşkil edir, lakin EMT üçün siqnal yollarının yaxınlaşması vacibdir.


Nəticələr

Bu İcmalda qeyd edildiyi kimi, çoxsaylı tədqiqatlar neyron və qlial hüceyrə tipləri və MSS-nin damar komponentləri arasında qarşılıqlı asılılığı müəyyən etmişdir. Ancaq çatışmayan şey, neyronal fəaliyyətin CNS damar maneə xüsusiyyətlərini necə tənzimlədiyini ətraflı başa düşməkdir. İrəliləyərkən, neyronların sensor, davranış və motor stimullaşdırılmasının CNS angiogenezinə və neyrovaskulyar maneə xüsusiyyətlərinə təsirini araşdırmaq çox vacib olacaqdır. Sinaptik ötürülmənin həm genetik, həm də farmakoloji pozğunluqları və xüsusi neyron dövrələrin optogenetik manipulyasiyası ilə birlikdə tək hüceyrəli RNT sıralama yanaşmalarının mövcudluğu, belə şəraitdə maneə funksiyasını modulyasiya etmək üçün neyronlarda və glial hüceyrələrdə tetiklenen siqnal yollarının müəyyən edilməsini mümkün edir. . Xüsusi neyron siniflərinin (məsələn, torlu qişanın çubuqları və ya konusları) olmadığı siçan modelləri, damar maneə xüsusiyyətlərini tənzimləməkdə xüsusi neyron yolların rollarını parçalamaq üçün də dəyərli olacaqdır. Bununla belə, sonuncu halda, neyron fəaliyyətinin özlüyündə təsirləri ilə fəaliyyətdən asılı olmayan neyronlardan qaynaqlanan amillərin təsirlərini ayırmağa diqqət yetirilməlidir. Bu cür tədqiqatlar təkcə bu mürəkkəb inkişaf mexanizmləri haqqında anlayışımızı gücləndirməyəcək, həm də aberrant neyroglial və damar funksiyası ilə xarakterizə olunan beyin və gözün bir çox nevroloji xəstəliklərinin yaxşılaşdırılması üçün yeni imkanlar təqdim edəcəkdir.


Əlaqələr

LMAM, Riyaziyyat Elmləri Məktəbi, Pekin Universiteti, Pekin, 100871, Çin

Naifang Su, Yufu Wang, Minping Qian və Minghua Deng

Nəzəri Biologiya Mərkəzi, Pekin Universiteti, Pekin, 100871, Çin

Minping Qian və Minghua Deng

Statistika Elmi Mərkəzi, Pekin Universiteti, Pekin, 100871, Çin

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Müəllif