Məlumat

2.6: Tapşırıq- Bioloji Astronavt - Biologiya

2.6: Tapşırıq- Bioloji Astronavt - 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.

Təsəvvür edin ki, siz kainatda həyat axtaran kəşfiyyatçı astronavtsınız. Bununla belə, alətləriniz hərəkəti və səthdə həyatın mövcud olduğunu düşünməyə vadar edən bir sıra digər əlamətləri qeyd edir.

  • 1-ci hissə: Səthə potensial təhlükəli səfər etməzdən əvvəl, başqa bir elementin makromolekullar üçün onurğa sütunu kimi xidmət edə biləcəyi nəzəri çərçivəni təsvir etməlisiniz. (İpucu: dövri cədvəldə karbona bənzər bir element tapın.) Bu yeni onurğa sütununu, o cümlədən birləşmələrin və makromolekulların necə əmələ gəldiyini təsvir etməklə başlayın. Bu onurğa ilə makromolekullar meydana gətirən ən azı 2 kimyəvi reaksiyanı təfərrüatlandırın. Dəstəkləyici diaqramlar əlavə etmək istəyə bilərsiniz (yaradılmış və ya əldə edilmişdir). Müvafiq olaraq istinadları daxil etməyinizə əmin olun.
  • 2-ci hissə: Sizin nəzəri çərçivəniz quruda səyahəti əsaslandırmaq üçün kifayət qədər güclü hesab olunur. Orada olduqdan sonra eksperimental istifadə üçün sadə bir "orqanizm" toplamaq icazəniz var. Nümunə(lər)inizi toplayın və sonra Yerdəki bioloji həyatı müəyyən edən ən azı iki xüsusiyyəti sınaqdan keçirəcək tam eksperiment tərtib edin. Təcrübənin bütün müvafiq hissələrini daxil etdiyinizə əmin olun və məlumatları, nəticələri və nəticələri necə təhlil edib təqdim edəcəyinizi təsvir edin.

Əsas Tələblər (aşağıdakı meyarlara əməl edilmədikdə tapşırığın qəbulu və ya qiymətləndirilməsi aparılmayacaq):

  • Tapşırıq yoxlanılıb və heç bir böyük orfoqrafik və ya qrammatik səhvlərə yol verməyib
  • Tapşırıq müvafiq istinadları ehtiva edir

Rubrika

Bioloji astronavt
Nəticələr: Biologiyanı müəyyənləşdirin və onun prinsiplərini tətbiq edin. Biologiyanın ayrılmaz hissəsi olan kimyanın prinsiplərini müəyyənləşdirin.
MeyarlarReytinqlərPts
Makromolekullarda onurğa atomu kimi karbonu əvəz edə bilən elementi müəyyən etməklə atomları və elementləri müəyyənləşdirin. Burada illüstrasiyalar təşviq olunur.Təqdimat onurğa elementi kimi karbonu əvəz edə biləcək elementi müəyyən etdi. İki elementi birbaşa müqayisə edən illüstrasiyalar və təsvirlər daxildir.
5.0 xal
Təqdimat onurğa elementi kimi karbonu əvəz edə biləcək elementi müəyyən edir. Təsvir birbaşa iki elementi müqayisə edir.
4,0 xal
Heç bir və ya səhv seçilmiş element və ya təqdim edilən əsaslandırma əvəzedici magistral elementi müəyyən etmək üçün qeyri-dəqiq/kafi deyil.
0,0 xal
5 xal
Seçilmiş elementin karbonu əvəz etməsi üçün elektronların oynadığı rolu müzakirə edin.Elektronlar atom bağlama davranışları baxımından müzakirə olunur. Karbon və yeni element arasında birbaşa müqayisə təmin edilir. Bağlama fəaliyyətində oxşarlıqları göstərmək üçün illüstrasiyalar daxil edilmişdir.
5.0 xal
Elektronlar atom bağlama davranışları baxımından müzakirə olunur. Karbon və yeni element arasında birbaşa müqayisə təmin edilir.
4,0 xal
Elektronlar bağlanma davranışları baxımından müzakirə edilmir və ya qeyri-dəqiq müzakirə edilir.
0,0 xal
5 xal
İki makromolekul əmələ gəlməsi reaksiyasının komponentlərini və əmələ gələn makromolekulları müəyyənləşdirin. Burada təsvirlər/diaqramlar tövsiyə olunur.Yeni onurğa elementi ilə müzakirə edilən iki makromolekul; bu molekulların əmələ gəlməsində bütün komponentlər düzgün müəyyən edilir. İllüstrasiyalar daxildir. Yeni makromolekullar və ənənəvi makromolekullar arasında birbaşa müqayisə var.
5.0 xal
Yeni onurğa elementi ilə müzakirə edilən iki makromolekul; bu molekulların əmələ gəlməsində bütün komponentlər düzgün müəyyən edilir. İllüstrasiyalar daxil edilə bilər.
4,0 xal
İkidən az formalaşma reaksiyası daxil edilmişdir və ya bütün komponentlər düzgün müəyyən edilməmişdir.
0,0 xal
5 xal
Karbondan istifadə etmədən əmələ gələn ən azı 4 dəyişdirilmiş funksional qrupları müəyyən edin.Karbon olmadan əmələ gələcək ən azı 4 funksional qrup müəyyən edilmişdir. Təsvirlər bu qrupları göstərmək üçün ətraflı və yaxşı diaqramlaşdırılmış şəkillər/rəqəmlər daxildir.
5.0 xal
Ən azı 4 yeni funksional qrup karbon olmadan əmələ gələcək. Təsvirlər adekvat və ya əsas təsvirlər daxildir.
4,0 xal
4-dən az funksional qrup müəyyən edilmiş/müzakirə edilmiş və ya yeni funksional qruplar qeyri-dəqiqdir.
0,0 xal
5 xal
Bir orqanizmin “canlı” olub-olmadığını yoxlamaq üçün tam eksperiment tərtib etməklə elmi təcrübə aparmaq üçün tələb olunan tənqidi düşüncəni nümayiş etdirin. Bu təcrübə təcrübənin bütün tələb olunan komponentlərini ehtiva edir.Təcrübənin bütün komponentləri daxil edilir və aydın şəkildə müzakirə edilir. Ən azı 3 standart dəyişən daxildir. Hipotez aydın və sınaqdan keçirilə bilər. Müəyyən edilmiş qeyri-müəyyənlik sahələri və ya potensial mürəkkəbləşdirici amillər.
5.0 xal
Təcrübənin bütün komponentləri daxil edilir. Hipotez aydın və sınaqdan keçirilə bilər.
4,0 xal
Eksperimentə təcrübənin bütün tələb olunan komponentləri daxil edilmir və ya komponentlər qeyri-dəqiq müəyyən edilib/etiketlənib. Hipotez sınaqdan keçirilə bilməz.
0,0 xal
5 xal
Hazırlanmış eksperiment bioloji həyatı müəyyən edən ən azı bir xüsusiyyəti yoxlayır.Təcrübə bioloji həyatın ən azı bir xüsusiyyətini sınaqdan keçirir və bunun sınaqdan keçirilmə üsulu aydın şəkildə izah olunur.
5.0 xal
Təcrübə bioloji həyatın ən azı bir xüsusiyyətini yoxlayır.
4,0 xal
Təcrübə bioloji həyatın xüsusiyyətlərini yoxlamır.
0,0 xal
5 xal
Təcrübənin mümkün nəticələri müzakirə edilir və bu orqanizmin yaşayıb-yaşamadığı qənaətinə gəlinir. Orqanizm həm də prokaryotik və ya eukaryotik orqanizmin analoqu olaraq müəyyən edilir.Potensial nəticələr müzakirə edilir və müzakirə olunan nəticələr məntiqi olaraq qeyd olunan təcrübədən irəli gəlir. Müzakirə olunan mümkün nəticələrin nüansları. Hüceyrə növü ilə müəyyən edilən orqanizm.
5.0 xal
Potensial nəticələr müzakirə edilir və müzakirə olunan nəticələr məntiqi olaraq qeyd olunan təcrübədən irəli gəlir. Hüceyrə növü ilə müəyyən edilən orqanizm.
4,0 xal
Potensial nəticələr müzakirə edilmir və ya müzakirə olunan nəticələr məntiqi olaraq qeyd olunan təcrübədən irəli gəlmir. Hüceyrə növü ilə müəyyən edilməmiş orqanizm.
0,0 xal
5 xal
Ümumi xal: 35

Biologiya Tapşırığına Onlayn Yardım

Büdcənizə və keyfiyyət parametrlərinizə uyğun bir tapşırıq mütəxəssisi seçmək üçün çevikliyiniz var. Tapşırıqlara kömək etmək üçün 2000-dən çox PhD mütəxəssisimiz var.

Son İşdən əvvəl Sifariş Baxışı

Son ödəniş etməzdən əvvəl bir önizləmə əldə edirsiniz.

Müxtəlif kanallardan istifadə edərək ödəyin

PayPal və ya Kredit Kartları kimi bir çox təhlükəsiz kanallardan istifadə edərək ödəniş edə bilərsiniz.

Plagiatsız İşə Zəmanət verilir

Biz heç bir plagiat olmadan unikal məzmun göndərdik.

Canlı Çatda Bizə Pinq Yazın

İstənilən vaxt 24 saat bizimlə danışa bilərsiniz. Biz dəstəyə hazırıq.

Öz Mütəxəssisinizi Seçin

Biz sizə 2000 fəlsəfə doktoru müəllimi arasından seçim etməyə icazə veririk.

Mobil gedin

Hər zaman noutbukda olmaq lazım deyil, bizim mobil interfeysimizdən istifadə etmək əladır.


Arxa plan və əsaslandırma

Ardıcıllıqlar arasında homoloji əlaqələrin müəyyən edilməsi bioloji tədqiqatın bütün aspektləri üçün əsasdır. Bu nəticələr həyatın təkamülü və müxtəlifliyi haqqında anlayışımızı genişləndirməkdə oynadığı əsas roldan əlavə, həm də orqanizmlər arasında bioloji biliklərin ekstrapolyasiyası üçün ardıcıl çərçivə təmin edir. Bu kontekstdə orfoloji nəticə genom və transkriptom annotasiyasının əsasını təşkil edir və sintetik və sistem biologiyasının qurulduğu təməli təmin edir. Bu prosesin bioloji tədqiqatlar üçün əhəmiyyətini nəzərə alaraq, bir neçə effektiv orfoloji verilənlər bazası və alqoritmlərin istehsalı ilə bu sahədə metodologiyanın inkişafının zəngin irsi olmuşdur.

Orfoloji nəticə çıxarmaq üçün ən çox istifadə edilən üsulları iki fərqli qrupa bölmək olar. Bir qrup üsul problemə iki növdə genlər arasında qoşa əlaqələr çıxarmaqla yanaşır və sonra hər bir gen cütünün ortoloq olduğu bu növləri əhatə edən gen dəstlərini müəyyən etməklə ortologiyanı bir neçə növə genişləndirir. Bu yanaşmanı qəbul edən məşhur metodlara MultiParanoid [1] və OMA [2] daxildir. Bu yanaşmaları qarışdıran amil odur ki, gen duplikasiyaları tək-tək olmayan ortoloji əlaqələrə səbəb olur [3] və buna görə də orfologiya keçid əlaqəsi deyildir (məsələn, A geni B geninin ortoloqudursa və B geni isə C geninin ortoloqu olsa da, A geninin C geninin ortoloqu olması mütləq doğru deyil) [4]. Bu keçid qabiliyyətinin olmaması o deməkdir ki, bütün cüt-cüt orfoloji əlaqələri ələ keçirmək üçün fərdi genlərin birdən çox dəstin üzvü olmasına icazə verilməlidir [2] və ya gen dəstləri eyni son ortaq əcdadı paylaşan növlərin alt dəstələri ilə məhdudlaşdırılmalıdır [1] . Bu ikili yanaşmaları qəbul edən metodlar ortoloqların bərpasında yüksək səviyyəli dəqiqliyə malikdir, lakin genlərin təkrarlanması nəticəsində yaranan bu ağırlaşmalara görə tam ortoqrupun aşkarlanmasında geri çağırma nisbətinin aşağı olmasından əziyyət çəkirlər.

İkinci qrup metodlar bu ikili strategiyanı qəbul etmir, əksinə tam ortoqrupları müəyyən etməyə çalışır. ortoqrup nəzərdən keçirilən bütün növlərin sonuncu ortaq əcdadında olan tək bir gendən törəyən genlər toplusudur [2, 5-9] . Burada tərifinə görə ortoqrup həm orfoloqları, həm də paraloqları ehtiva edir və bu kontekstdə tez-tez müqayisəli genomika üçün müqayisə vahidi kimi istifadə olunur [10-12]. Bu işdə biz bu sonuncu yanaşmaya əməl edirik, çünki bu, orfologiyanın çoxsaylı növlərə məntiqi davamıdır. Ən çox istifadə edilən ortoqrup nəticə çıxarma üsulu OrthoMCL-dir [13] (istifadə bu məqalənin yazıldığı zaman sitatlar n = 870 Scopus sitatı ilə qiymətləndirilib). OrthoMCL çox növlərdə ardıcıllıqlar arasında ardıcıllıq oxşarlıq xallarını hesablamaq üçün BLAST [14] istifadə edir və sonra bu verilənlər bazası daxilində yüksək əlaqəli klasterləri (yüksək oxşar ardıcıllıq qrupları) müəyyən etmək üçün MCL klasterləşdirmə alqoritmindən [15] istifadə edir.

Yuxarıda müzakirə edilən yanaşmalara əlavə olaraq, ortoqruplardan nəticə çıxarmağa kömək etmək üçün gen sinteniyası/ko-xətti məlumatını özündə birləşdirən bir neçə üsul da işlənib hazırlanmışdır [16, 17]. Gen sinteniyası/ko-xətti yaxşı qorunub saxlanılan Kinetoplastidlər kimi orqanizm qrupları üçün [18] bu, qiymətli əlavə məlumat verə bilər. Bununla belə, sinteniya böyük təkamül məsafələrində qorunmur və beləliklə, bitkilər və metazoa kimi uzaqdan əlaqəli qruplar arasında əlaqəli genlərin müəyyən edilməsinə az kömək edə bilər. Üstəlik, sinteniya üçün əlçatan deyil de novo yığılmış transkriptomlar və parçalanmış, aşağı əhatəli genom birləşmələri üçün. Beləliklə, gen sintezi məlumatını tələb etməyən ortoqrup nəticə çıxarmaq üçün dəqiq üsullara ehtiyac var.

Burada zülal kodlayan genlərin ortoqruplarını təxmin edən yeni metod olan OrthoFinder-i təqdim edirik. Sürətlidir, istifadəsi asandır və minlərlə genom üçün genişləndirilə bilər. Həqiqi etalon məlumat dəstlərindən istifadə edilən testlərdə OrthoFinder bütün digər ümumi istifadə edilən ortoqrup nəticə çıxarma üsullarını 8% ilə 33% arasında üstələyir. Biz bitki transkripsiya faktoru ortoqruplarının nəticə çıxarması və təhlili vasitəsilə OrthoFinder-in faydalılığını daha da nümayiş etdiririk. Burada ortoqrupları təsdiqləmək üçün filogenetik üsullardan istifadə edirik və ortoqrupları çıxarmaq üçün OrthoFinder-dən istifadənin milyonlarla əvvəllər müşahidə olunmamış əlaqəni müəyyən etdiyini göstəririk. Alqoritm haqqında əlavə məlumatı [19]-da tapa bilərsiniz və alqoritmin müstəqil tətbiqi GPLv3 lisenziyası altında [20]-də mövcuddur.

Problemin tərifi, metodun qiymətləndirilməsi və digər yanaşmalarla müqayisəsi

BLAST skorlarında gen uzunluğunun qərəzliliyi ortoqrup aşkarlanmasının düzgünlüyünə təsir edir

Çoxsaylı növlər üzrə ortoqruplar haqqında nəticə çıxarmaq, nəzərdən keçirilən növlərdəki bütün ardıcıllıqlar arasında cüt ardıcıllıq oxşarlığını ölçmək üçün sürətli bir üsul tələb edir. BLAST [14] ardıcıllıqlar arasında oxşarlığı müəyyən etmək və ölçmək üçün ən çox istifadə edilən üsuldur və buna görə də orfoloqun identifikasiyası üsullarının əksəriyyətinin əsasını təşkil edir [9, 13, 21-23]. Bir növə aid zülal ardıcıllıqlarının tam dəsti digər növə aid olanlara qarşı BLAST axtarıldıqda əldə edilən cüt-cüt BLAST ballarının təhlili, əldə edilən ballarda aydın uzunluqdan asılılığın olduğunu aşkar etdi (Şəkil 1a və b). Qısa ardıcıllıqlar böyük bit xalları və ya aşağı e-dəyərlər (müvafiq olaraq Şəkil 1a və b) yarada bilməz, halbuki uzun ardıcıllıqlar qısa ardıcıllıqların ən yaxşı hitləri üçün olanlardan daha yaxşı xallarla çoxlu hitlər yaradır (Şəkil 1a və b). Beləliklə, gen uzunluğu məlumatı olmadıqda BLAST xallarının qiymətləndirilməsi ilə ortoqruplar quran üsullar qısa genlər və çoxlu sayda yanlış qruplaşdırılmış genlər (aşağı dəqiqlik) ehtiva edən ortoqruplardan çox sayda itkin gen (aşağı geri çağırma) ilə nəticələnməlidir. uzun genləri ehtiva edən ortoqruplar.

BLASTp ballarının gen uzunluğundan asılılığının təhlili. a BLAST jurnalı10(bit hesabı) arasında bütün xitlər üçün Homo sapiens (Homo_sapiens.GRCh37.60.pep.all, 21,841 ardıcıllıq) və Musculus (Mus_musculus.NCBIM37.60.pep.all, 23,111 ardıcıllıq). b – log10və arasındakı bütün xitlər üçün (e-dəyər). Homo sapiensMusculus. Sonsuz dəyərlərdən qaçmaq üçün sıfır olan BLAST balları əldə edilə bilən ən aşağı qiymətlə 10 −180 ilə əvəz edilmişdir. Hər iki halda istilik xəritəsi mavidən (ən aşağı sıxlıq) qırmızıdan (ən yüksək) keçir. c OrthoMCL-dən istifadə edərək ortoqrup nəticəsinə F-balı (qırmızı), geri çağırma (mavi) və dəqiqliyi (yaşıl) ardıcıllığın uzunluğunun funksiyası kimi tərtib edilmişdir. Ardıcıllıqlar uzunluğa görə çeşidləndi və hər birində eyni sayda ardıcıllıqla dörd qutuya bölündü. F-balı, geri çağırma və dəqiqlik hər bir zibil üçün hesablanmış və xallar hər qutuda ardıcıllıqların uzunluğunun həndəsi ortasına qarşı tərtib edilmişdir. Səhv çubuqları hər qutuda ən qısa və ən uzun ardıcıllıqlar üçün ardıcıllıq uzunluqlarının aşağı və yuxarı sərhədlərini, nöqtə isə bu uzunluqların həndəsi ortasını göstərir. d Bütün protein kodlayan gen uzunluqlarının histoqramı Homo sapiens istinad üçün verilir

Bunun olub olmadığını müəyyən etmək üçün OrthoBench verilənlər bazasından istifadə edərək OrthoMCL performansını qiymətləndirdik [5]. OrthoBench, əl ilə seçilmiş ortoqruplar üçün açıq olan yeganə etalon verilənlər toplusudur. Məlumat toplusu Metazoa daxilində 12 növü əhatə edən protein kodlaşdıran genlərin 70 ortoqrupundan ibarətdir, burada hər bir ortoqrup nəzərdən keçirilən 12 növün sonuncu ortaq əcdadında bir gendən əldə edilən bütün genləri ehtiva edir. Hər bir ortoqrupun quruluşu, növ diapazonu və mürəkkəbliyi ilə bağlı əlavə təfərrüatlar üçün [5]-ə baxın. OrthoMCL-nin geri çağırılması və dəqiqliyi bu verilənlər bazasında gen uzunluğunun funksiyası kimi qiymətləndirilmişdir. Bu, OrthoMCL-nin performans xüsusiyyətləri ilə qruplaşdırılan genin uzunluğu arasında güclü asılılığın olduğunu ortaya qoydu (Şəkil 1c, Əlavə fayl 1: Cədvəl S1). Konkret olaraq, qısa ardıcıllıqlar aşağı geri çağırma sürətindən əziyyət çəkir (yəni, bir çox qısa ardıcıllıqlar ortoqrupa təyin edilmir) və uzun ardıcıllıqlar aşağı dəqiqlikdən əziyyət çəkirlər (yəni, təhlildən proqnozlaşdırıldığı kimi, bir çox uzun ardıcıllıqlar yanlış ortoqrupa təyin olunur). yuxarıdakı BLAST balları. Bu nəticələri zülal uzunluqlarının paylanması perspektivinə qoymaq üçün Homo sapiens Şəkil 1d-də verilmişdir.

Yeni hesab transformasiyası ortoqrup aşkarlanmasında gen uzunluğunun qərəzliliyini aradan qaldırır

Ortoqrup nəticəsinə aydın gen uzunluğundan asılılıq göstərdiyini nəzərə alaraq, biz gen uzunluğunun klasterləşmə dəqiqliyinə təsirini azaldacaq BLAST ballarının çevrilməsini inkişaf etdirməyə çalışdıq. Bunu etmək üçün biz iki növ arasında BLAST axtarışından əldə edilən bit xallarının təhlili əsasında verilmiş cüt növ müqayisəsinin gen uzunluğundan asılılığını təyin edən yeni bir metod hazırladıq. E-dəyərlərin hesablanması 1×10 −180 limitini tətbiq etdiyinə görə e-dəyərlərin əvəzinə bit xallarından istifadə edilmişdir və beləliklə, bu mərtəbədən aşağı olan bütün xallara eyni qiymət verilir (yəni 0) (Şəkil 1b) və beləliklə e-dəyərlərdə uzunluq meyli qeyri-bərabərdir və geri dönməzdir. Bit ballarının hədd dəyəri olmadığı və onların filogenetik ağaclar haqqında dəqiq nəticə çıxarmağa qadir olduğu daha əvvəl göstərildiyi üçün [24], onlar yeni hesab çevrilməsinin inkişafı üçün xam məlumat kimi seçilmişdir.

Qısaca olaraq, hər növ-cüt üçün öz növbəsində hamıya qarşı BLAST hitləri (Şəkil 2a) sorğunun məhsuluna və vuruş ardıcıllığının uzunluqlarına uyğun olaraq artan ardıcıllıq uzunluğuna malik bərabər ölçülü qutulara bölündü. Hər bir qutuda ən yaxşı 5 % hit (BLAST bit balına görə sıralanır) verilmiş növlər cütü arasında həmin uzunluq qutusunun ardıcıllığı üçün “yaxşı” hitləri təmsil etmək üçün istifadə edilmişdir (Şəkil 2b). Ən kiçik kvadratların uyğunlaşdırılmasından istifadə edərək, bu xallara bir xətt uyğunlaşdırmaq üçün log-log məkanında xətti model istifadə edilmişdir (Şəkil 2b). Hər növ-cüt hamıya qarşı-hamıya BLAST axtarışından əldə edilmiş bütün BLAST bit balları daha sonra bu modeldən istifadə edərək çevrilir ki, bu növ cütlüyündə ardıcıllıqlar arasında ən yaxşı hitlər ardıcıllığın uzunluğundan asılı olmayan ekvivalent ballara malik olsun (Şəkil 2). 2c və d). Transformasiyadan sonra uzun ardıcıllıqlar üçün keyfiyyətsiz hitlər qısa ardıcıllıqlar üçün ən keyfiyyətli hitlərdən daha yaxşı deyildi (Şəkil 2c). Bu normallaşdırma proseduru hər bir cüt növ müqayisəsinə müstəqil olaraq tətbiq edilir, çünki BLAST ballarının davranışı hər bir cüt növ müqayisəsi üçün fərqlidir (Əlavə fayl 2: Şəkil S1). Əhəmiyyətli olan odur ki, növlər arasında bu ikili uzunluq normallaşması növlər arasında filogenetik məsafəni də normallaşdırır ("Gen uzunluğu və filogenetik məsafənin normallaşdırılması" və Əlavə fayl 2: Şəkil S1-ə baxın). Xüsusilə, normallaşdırma, uzaqdan qohum olan növlər arasında ən yaxşı xalların, yaxın qohum növlər arasında ən yaxşı xal hitləri ilə eyni balları (orta hesabla) əldə etməsini təmin edir (Əlavə fayl 2: Şəkil S1). Bu uzunluq və filogenetik məsafənin normallaşdırılmış balları daha sonra bütün sonrakı təhlil və klasterləşdirmənin aparıldığı ardıcıllıq oxşarlığının ölçüsü kimi istifadə edilmişdir.

Tək növ cütü üçün gen uzunluğu və filogenetik məsafənin normallaşdırılması proseduru. a Aralarındakı bütün hitlər üçün BLAST bit balları Homo sapiensMusculus. b Tənlik jurnalının ən kiçik kvadratlarına uyğun gələn BLAST hitlərinin ilk 5%-i üçün BLAST bit balları10 B qh = a log10 L qh + b., harada B qh q ardıcıllığı və h və ardıcıllığı arasındakı vuruş üçün bit hesabıdır L qh gen uzunluqlarının məhsuludur (amin turşuları ilə ölçülür). c Gen uzunluğu və filogenetik məsafə normallaşdırılmış BLAST bit balları. Nəzərə alın ki, bu hitlər BLAST axtarış e-dəyəri kəsimini aşdığına görə uzun ardıcıllıqlar üçün çoxlu sayda zəif xal hitləri var. d İstinad üçün normallaşdırmadan sonra (b)-də göstərildiyi kimi BLAST-ın eyni üst 5%-i vurulur

OrthoBench məlumat dəstinin klasterləşdirilməsindən əvvəl bu yeni hesab transformasiyasının tətbiqi klasterləşdirmə nəticələrinin uzunluqdan asılılığının kəskin azalması ilə nəticələndi (Şəkil 3). OrthoMCL-dən fərqli olaraq (Şəkil 3a), nə dəqiqlik, nə geri çağırma, nə də F-balı gen uzunluğundan asılılıq göstərməmişdir (Şəkil 3b). Bundan əlavə, ardıcıllıq uzunluqlarının bütün diapazonunda dəqiqlik əhəmiyyətli dərəcədə artırıldı (Şəkil 3b).

OrthoFinder-in digər ortoqrup nəticə çıxarma üsulları ilə müqayisəsi. a OrthoMCL-in uzunluqdan asılılığı. b Normallaşdırılmış oxşarlıq ballarımızdan istifadə edərək OrthoMCL-in uzunluqdan asılılığı. c Tam OrthoFinder alqoritminin uzunluqdan asılılığı. AC üçün ballar Şəkil 1c-də olduğu kimi hesablanmışdır. d OrthoFinder F-score nəticələrinin OrthoBench-də sınaqdan keçirilmiş bütün digər üsullarla müqayisəsi. e (d)-də olduğu kimi, lakin xatırlamaq üçün. f (d)-də olduğu kimi, lakin dəqiqlik üçün. Səhv çubuqları hər qutuda ən qısa və ən uzun ardıcıllığa uyğun gələn ardıcıllıq uzunluqlarının aşağı və yuxarı sərhədlərini, nöqtə isə bu uzunluqların həndəsi ortasını göstərir.

Ortoqrup delimitasiyası üçün təkmilləşdirilmiş üsul ümumi dəqiqliyi artırır

Gen uzunluğunu azaltdığımızı və dəqiqliyin yüksək olduğunu, lakin geri çağırmanın aşağı olduğunu nəzərə alaraq, qruplaşmadan əvvəl qohum gen cütlərinin daha yüksək nisbətini müəyyən edə bilən metodun klasterləşmə dəqiqliyində ümumi artım yarada biləcəyini qiymətləndirdik. Bir çox orfoloji təyinetmə üsulları qarşılıqlı ən yaxşı BLAST hitindən (RBH) istifadə edir, çünki bu, ortoloqların gen cütlərinin müəyyən edilməsi üçün yüksək dəqiqlikli üsul kimi geniş qəbul edilir [25-27]. Buna görə də biz ortoqrup qrafikinin qurulmasına kömək etmək üçün yeni uzunluqla normallaşdırılmış xalımızdan istifadə edərək qarşılıqlı ən yaxşı BLAST hitlərindən istifadə etməyə çalışdıq. Bundan sonra biz RBNH (qarşılıqlı ən yaxşı normallaşdırılmış vuruş) kimi uzunluq üzrə normallaşdırılmış xaldan istifadə etməklə əldə edilən qarşılıqlı ən yaxşı vuruşa istinad edirik.

Qısaca olaraq, bir və ya daha çox RBNH-ni uğurla müəyyən etmiş hər bir gen üçün bu RBNH-lər üçün ballar daxilolma həddini məhdudlaşdırmaq üçün istifadə edilmişdir (metodlara baxın). Bütün xallar gen uzunluğuna və filogenetik məsafəyə görə normallaşdırıldığı üçün, bu daxilolma həddini aşan xalları olan digər genlərə (hər hansı növdə) vurulmalar ehtimal olunan qohum gen cütləri kimi daxil edildi və MCL qruplaşmasına məruz qalmış ortoqrup qrafikinə əlavə edildi (üçün). daha ətraflı üsullara baxın). Bu yeni məlumat seçim meyarı gen uzunluğunun müstəqilliyini qoruyarkən ümumi klasterləşdirmə dəqiqliyində dramatik bir yaxşılaşma ilə nəticələndi (Şəkil 3c). OrthoFinder üçün ümumi nəticələr 0,85 dəqiqlik, 0,81 geri çağırma və 0,83 F-balı idi.

OrthoFinder, OrthoBench analizindən bütün digər metodlardan üstündür

OrthoFinder-in etalon məlumat dəstində yüksək dəqiqlik nümayiş etdirdiyini nəzərə alaraq, ortoqrup nəticəsinə gəlmək üçün digər çox istifadə edilən üsullarla nisbi performansı müəyyən etməyə çalışdıq. OrthoFinder, OrthoBench-ə [5] tətbiq edilən bütün digər metodları üstələyib, F-balı ilə ölçülən (Şəkil 3d), TreeFam-dan (növbəti ən yaxşı metod) 8%, OrthoMCL-dən (ən çox istifadə olunan metod) 25% daha yaxşı performans göstərdi. , və OMA-dan 33% daha yaxşı (bu testdə ən aşağı bal toplama üsulu). Vacib odur ki, OrthoFinder-in dəqiqliyi və geri çağırılması balanslaşdırılmışdır, bu metodun ardıcıllıqların həddindən artıq və ya az qruplaşmasına qarşı qərəzli olmadığını nümayiş etdirir. Qeyd etmək lazımdır ki, OMA bu testdə aşağı geri çağırış nümayiş etdirir, çünki onun məqsədi tam ortoqruplar əvəzinə ortoloqları müəyyən etməkdir və beləliklə, bu üsulla müəyyən edilmiş orfoloq qruplarında paraloqlar olmayacaq. OMA orijinal OrthoBench analizinə daxil edildiyi üçün tamlıq üçün buraya daxil edilmişdir [5].

Dəqiqliyə əlavə olaraq, OrthoBench kağızında fərqli nəticə çıxarma üsullarının performansını müqayisə etmək üçün bir sıra digər meyarlardan istifadə edilmişdir. Bu meyarlara heç bir səhv olmadan proqnozlaşdırılan ortoqrupların faizi, səhv təyin edilmiş genlərin sayı (yəni, yanlış pozitivlər və bununla da dəqiqliklə tutulan) və itkin genlər (yəni yalançı neqativlər və beləliklə də geri çağırma ilə ələ keçirilmiş) daxildir. genlərin ortoqruplara təyin edilməsində və bu yalançı müsbət və yanlış neqativlərdən təsirlənən ortoqrupların nisbətində. Bu meyarlara uyğun olaraq OrthoFinder üçün nəticələr Əlavə fayl 3-də təqdim olunur: Şəkil S2 və digər üsullarla müqayisədə OrthoFinder-in artan dəqiqliyinə uyğundur. Bundan əlavə, OrthoBench verilənlər bazasını təşkil edən 70 ortoqrup xüsusi bioloji və ya texniki problemləri təmsil edən 40 və təsadüfi seçilmiş 30 ortoqrupdan ibarətdir. Əlavə fayl 4: Şəkil S3 "təsadüfi seçilmiş" və "çətin" ortoqruplar üçün metodun performansındakı fərqi göstərmək üçün bu iki kateqoriya üçün ayrı-ayrılıqda F-ballarını göstərir. OrthoFinder hər iki kateqoriyada bütün digər üsulları üstələyib və çətin və təsadüfi seçilmiş ortoqruplar üzrə müvafiq olaraq 81 % və 90 % F-balı əldə edib.

OrthoFinder natamam verilənlər toplularının təhlili üçün uyğundur

Bir çox tədqiqat qrupları qismən genom birləşmələri və transkriptom resursları istehsal etdiyinə görə, natamam montaj, aşağı ifadə və ya gen proqnozlaşdırılmasındakı səhvlər səbəbindən ardıcıllıq məlumat dəstlərində genlərin olmaması gözlənilir. OrthoFinder-in bu natamam məlumat dəstlərini təhlil etmək üçün uyğunluğunu nümayiş etdirmək üçün biz OrthoFinder-in performansını OrthoBench giriş ardıcıllığından təsadüfi olaraq silinmiş genlərin 5%-dən 60%-ə qədəri ilə qiymətləndirdik. Bu, OrthoFinder-in dəqiqliyinin itkin məlumatlara qarşı davamlı olduğunu və genlərin 60%-i giriş verilənlər bazasında çatışmayanda belə, 0,75-dən çox F-balı əldə etdiyini ortaya qoydu (Əlavə fayl 5: Şəkil S4). Beləliklə, OrthoFinder qismən və natamam verilənlər toplusundan ortoqrup nəticə çıxarmaq üçün uyğundur.

OrthoFinder sürətli və genişlənəndir

Genom və ya transkriptom ardıcıllığı resurslarının mövcud olduğu növlərin sayı sürətlə artır və ortaya çıxan kimi bu məlumat dəstlərindən istifadə edərək ortoqruplar haqqında nəticə çıxarmaq üçün müvafiq ehtiyac var. Bu artan tələblərlə ayaqlaşmaq üçün alqoritm mərkəzi məlumat strukturu kimi seyrək matrislərdən istifadə edir və matris əməliyyatlarından istifadə edərək bir çox addımlar yerinə yetirir. Məsələn, əvvəlcədən hesablanmış xam BLAST ballarından başlayaraq OrthoBench verilənlər bazası (12 növ, 235.033 ardıcıllıq) üçün ortoqrupların müəyyən edilməsi Intel Core i7-4770 3. CPU-nun tək nüvəsində OrthoFinder vasitəsilə 14 dəqiqə 20 saniyə çəkir. Müqayisə üçün qeyd edək ki, OrthoMCL relational verilənlər bazası idarəetmə sistemi üçün eyni CPU və MySQL-dən istifadə edərək eyni əməliyyatı yerinə yetirmək üçün 20 saat 12 dəqiqə çəkir. Təhlil edilməli olan genomların sayı artdıqca, istifadə olunan metodların miqyası getdikcə daha vacib olur. OrthoFinder-in miqyaslılıq performansını nümayiş etdirmək üçün Phytozome 9.0 versiyasından (n = 41 [28]) ardıcıl bitki genomlarının tam dəsti qruplaşdırılıb və nəticələr Şəkil 4-də göstərilib. Bitki genomları böyük olduğundan bu test üçün seçilib. Phytozome 9.0 versiyasında hər növə görə orta hesabla 30,731 protein kodlayan gen var və beləliklə, onlar OrthoFinder-in miqyaslılığının ciddi qiymətləndirilməsini təmsil edir. Yaddaş (RAM) tələbləri qruplaşdırılmış növlərin sayı ilə xətti olaraq artır (Şəkil 4a). Bu, BLAST vuruşlarının sayının növlərin sayı ilə kvadrat şəkildə artmasına baxmayaraq (Şəkil 4c). Bu xətti miqyaslama OrthoFinder daxilində hər növ üçün BLAST hitlərinin ardıcıl və müstəqil şəkildə işlənməsi ilə əldə edilir. Yaddaş tələbləri xətti olaraq artsa da, əvvəlcədən hesablanmış xam BLAST ballarından başlayaraq vaxt tələbləri növlərin sayı ilə kvadrat şəkildə artır (Şəkil 4b). Bu, gözlənilməlidir, çünki emal edilməli olan BLAST hitlərinin sayı da kvadrat şəkildə artır. Məsələn, Phytozome-dan bütün 41 bitki növü üçün ortoqrupların müəyyən edilməsi təxminən 4 GB RAM tələb edir və bir CPU nüvəsində təxminən 3 saat çəkdi. Verilənləri bir xəttə uyğunlaşdıraraq və ekstrapolyasiya edərək təxmin edirik ki, təxminən 450 bitki ölçülü genom 64 GB operativ yaddaşa malik linux kompüterində qruplaşdırıla bilər (Şəkil 4a). Beləliklə, OrthoFinder adi hesablama resursları üzərində böyük analizlər aparmağa qadirdir. Burada qeyd etmək lazımdır ki, BLAST axtarışları istənilən ortoqrup nəticə analizində ən böyük hesablama xərclərini çəkir və bu xərc BLAST-dan istifadə edən bütün nəticə çıxarma üsulları üçün eynidir. Xülasə, OrthoFinder adi hesablama resurslarında sürətli və yüzlərlə növ üçün genişləndirilə biləndir.

OrthoFinder-in yaddaş və vaxt tələbləri. Phytozome 9.0 versiyasından iki ilə 41 arasında bitki genomunun alt nümunələri əvvəlcədən hesablanmış BLAST nəticələrini verir. Bir növə görə orta hesabla gen sayı 30.731 olub. a Maksimum RAM tələbləri. b Zaman tələbləri. c Verilmiş növlər üçün işlənməli olan BLAST hitlərinin sayı (zaman və RAM tələblərini kontekstdə yerləşdirmək şərtilə)

Yüksək dəqiqlikli bitki transkripsiya əmsalı ortoqruplarının çıxarılması

OrthoFinder-in digər üsullarla müqayisədə dəqiqliyi artırdığını və ortoqrup nəticəsinə görə gen uzunluğunun qərəzinin aradan qaldırıldığını nəzərə alaraq, biz OrthoFinder-in ortoqruplardan nəticə çıxarmaq üçün faydasının əlavə nümayişini təqdim etməyə çalışdıq. Bunu etmək üçün bitki transkripsiya faktorlarını seçdik, çünki onlar qısa genlərdir və beləliklə, gen uzunluğunun qərəzinin korreksiyası olmadıqda ortoqruplara təyinatda geri çağırılmanın aşağı nisbətlərindən əziyyət çəkəcəyik. Bundan əlavə, transkripsiya faktoru genləri bütün genomun təkrarlanması hadisələrindən sonra üstünlük təşkil edir [29, 30] və beləliklə, transkripsiya faktoru ortoqrupları orta səviyyədən böyükdür və bəzi nəticə çıxarma üsullarının uğursuzluğuna səbəb ola biləcək çoxsaylı müstəqil nəsillərdə çoxsaylı müstəqil təkrarlanma hadisələrini ehtiva edir. Nəhayət, transkripsiya faktoru ortoqruplarını müəyyən etmək üçün əvvəlki səylər OrthoMCL [31] istifadə etmişdir. Beləliklə, cari transkripsiya faktoru ortoqrupları aşağı geri çağırışa malik olacaq və nəticədə bir neçə növü əhatə edən parçalanmış ortoqruplar yaranacaq.

Transkripsiya faktorlarının [31] identifikasiyası və təsnifatı üçün müəyyən edilmiş qaydalardan istifadə edərək, Phytozome v9-da mövcud olan 41 genomda mövcud olan bütün transkripsiya faktorlarını müəyyən etdik və yazdıq. Bu 41 genomdan tam proqnozlaşdırılan proteomlar daha sonra OrthoFinder və OrthoMCL istifadə edərək qruplaşmaya məruz qaldı və nəticədə ortoqruplarda transkripsiya faktorlarının paylanması təhlil edildi. OrthoMCL burada bütün transkripsiya faktoru ailələrinin hal-hazırda təsnif edildiyi üsul olduğundan istifadə edilmişdir [31]. OrthoFinder üçün artan geri çağırma nisbətinə uyğun olaraq, əldə edilən ortoqrupların təhlili OrthoFinder istifadə edərək ortoqruplarda OrthoMCL ilə müqayisədə 8,5 % daha çox transkripsiya faktorunun yerləşdirildiyini aşkar etdi (Şəkil 5a, müvafiq olaraq 97,6 % və 89,1 %, n = 542). Artan geri çağırma nisbətinə də uyğun olan odur ki, bu ortoqruplar OrthoMCL tərəfindən istehsal edilənlərə nisbətən daha az parçalanmışdır (şək. 5b, 897 və 3,024 ortoqruplar, müvafiq olaraq). Əhəmiyyətli olan odur ki, OrthoFinder-dən istifadə etməklə çıxarılan ortoqruplar daha az RBH-dən məhrum idi (şək. 5c, müvafiq olaraq 2.15 % və 5.77%) və daha çox eyni tipli transkripsiya faktorunu bir yerə topladılar (Şəkil 5d və e). OrthoFinder və OrthoMCL istifadə edərək çıxarılan ortoqruplar arasında əsas fərq ondan ibarətdir ki, OrthoFinder tərəfindən istehsal edilənlər OrthoMCL tərəfindən bərpa edilənlərdən daha çox növ əhatə edir (Şəkil 5f), beləliklə, OrthoFinder tərəfindən istehsal olunan ortoqruplar daha böyük filogenetik məsafələri əhatə edir.

Bitki transkripsiya faktorlarının orfoqruplarının çıxarılması. Bütün hallarda tünd boz çubuqlar OrthoFinder üçün nəticələri, açıq boz çubuqlar isə OrthoMCL nəticələrini göstərir. a OrthoFinder və OrthoMCL tərəfindən ortoqruplara təyin edilən transkripsiya faktorlarının fraksiyasının müqayisəsi. b Hər bir metoddan istifadə etməklə müəyyən edilmiş transkripsiya faktoru ortoqruplarının sayının müqayisəsi. c RBNH/RBH (OrthoFinder/OrthoMCL üçün) hər bir metoddan istifadə etməklə müəyyən edilmiş ortoqruplarda olmayan hitlərin faizi. d OrthoFinder tərəfindən istehsal edilən ortoqruplarda hər bir transkripsiya faktorunun bağlı olduğu eyni tipli transkripsiya faktorlarının sayı. e (d)-də olduğu kimi, lakin OrthoMCL üçün. f Hər bir üsulla müəyyən edilmiş transkripsiya faktoru ortoqrupları üçün növlərin əhatə dairəsinin müqayisəsi. g OrthoFinder tərəfindən müəyyən edilmiş hər bir transkripsiya faktoru növü üçün ortoqrupların sayı

OrthoFinder transkripsiya faktorlarını OrthoMCL-dən (3024-ə qarşı 897) çox daha az ortoqruplara birləşdirdiyi üçün biz bunun düzgün olduğunu nümayiş etdirməyə çalışdıq. Bunu etmək üçün, analizdə növün sonuncu ortaq əcdadından əvvəl baş vermiş gen duplikasiyası hadisəsi ilə ayrılan ardıcıllıqları səhv salıblarsa, ortoqrupların həqiqi ortoqruplar olub-olmadığını müəyyən etmək üçün gen-ağac/növ-ağac uzlaşmasından istifadə etdik. Ümumilikdə, 897 OrthoFinder ortoqrupunun 858-i (96%) tamamilə düzgün şəkildə qruplaşdırılmış genlərdən ibarət idi və yalnız 39-da sonuncu ümumi əcdaddan əvvəl dublikasiya ilə ayrılmış bəzi genlər var idi (Əlavə fayl 6: Cədvəl S2 və Əlavə fayl 7). : Cədvəl S3). 897 OrthoFinder ortoqrupundan 210-u OrthoMCL-dən olanlarla eyni idi və 471 OrthoFinder ortoqrupu 2271 OrthoMCL ortoqrupunun ciddi supersetləri idi (Əlavə fayl 6: Cədvəl S2 və S3 Əlavə faylı:). Bunların 90%-i (425) hər biri orta hesabla dörd OrthoMCL ortoqrupunu (cəmi 1,709) əhatə edən həqiqi ortoqruplar idi.

OrthoFinder ortoqrupunu və onun tərkib hissəsi olan OrthoMCL ortoqruplarını göstərən illüstrasiyalı nümunə Şəkil 6-da verilmişdir. Burada OrthoFinder ortoqrupu (Əlavə fayl 6-da bHLH 8 ilə işarələnmişdir: Cədvəl S2) bütün məlum tipli IVc bHLH transkripsiya faktorlarını ehtiva edir [32]. Tip IVc bHLH transkripsiya faktorlarının əvvəllər yaşıl yosunlardan quru bitkilərə qədər qorunduğu və beləliklə də bu analizdə olan bütün taksonomik diapazonu əhatə etdiyi göstərilmişdir [32]. OrthoFinder ortoqrupu səkkiz parafiletik OrthoMCL ortoqrupunu düzgün birləşdirdi və OrthoMCL tərəfindən heç bir ortoqrupda qruplaşdırılmayan 36 transkripsiya faktorunu (boz rənglə vurğulanmış) daxil etdi (Şəkil 6). Filogenetik ağac göstərir ki, bu OrthoFinder ortoqrupunda təhlildə bütün növlərin sonuncu ortaq əcdadının ayrılmasından əvvəl genlərin təkrarlanması hadisəsinin məhsulu olan heç bir gen yoxdur. Bu, yalnız bir nümunədir və hər bir OrthoFinder transkripsiya faktoru ortoqrupu üçün filogenetik ağacların tam dəsti Əlavə fayl 6-da verilmişdir: Cədvəl S2 və lazım olduqda bu qrupları təşkil edən OrthoMCL alt çoxluqları. Bu cədvəldə həmçinin OrthoFinder ortoqrupundan əldə edilən hər bir ağac üçün gen ağacı/növ ağacı uzlaşmasının nəticələri də var.

IVc növü bHLH transkripsiya faktorlarını (bHLH 8) ehtiva edən OrthoFinder ortoqrupunun yüklənmiş maksimum ehtimallı filogenetik ağacı. OrthoFinder ortoqrupunun alt çoxluqları olan OrthoMCL ortoqrupları müxtəlif rəngli şriftlərlə göstərilir. OrthoFinder çoxluqlu genlərinin (boz rəngli) otuz altısı heç bir OrthoMCL ortoqrupunda qruplaşdırıla bilmədi. Ağac 100 bootstrap replikasiyası ilə PROTGAMMAAUTO modelindən (JTT modeli ən yüksək ehtimala malik olaraq seçilib) istifadə edərək RAxML-dən istifadə etməklə nəticələnmişdir. Ölçək çubuğu sayt başına əvəzetmələrin sayını göstərir. Faiz açılış kəməri dəstəyi dəyərləri daxili qovşaqlarda göstərilən rəngli dairələrlə göstərilir

Birlikdə götürüldükdə, transkripsiya faktoru genlərini qruplaşdırmaq üçün OrthoFinder istifadə edərək, 7,7 milyon cüt əlaqədən ibarət 41 müxtəlif növ üzrə 687 (eyni olan 210-dan 897 az) transkripsiya faktorlarının yeni ortoqruplarının müəyyən edilməsi ilə nəticələndi (bunlardan 6,9 milyonu OrthoMCL tərəfindən aşkar edilmir) . Beləliklə, transkripsiya faktorlarını toplamaq üçün OrthoFinder-dan istifadə bitkilər arasında transkripsiya faktoru genlərinin əlaqəsinə dair əhəmiyyətli yeni fikirlər təmin etdi. Hər bir transkripsiya faktoru növü üçün ortoqrupların sayı Şəkil 5g-də verilmişdir və bütün tərkib birləşmə nömrələri daxil olmaqla tam təsnifat Əlavə fayl 6-da verilmişdir: Cədvəl S2.

Alqoritmin icrası və qiymətləndirmə meyarları

OrthoFinder bir çox növlər arasında ortoqruplar çıxaran bir alqoritmdir. Metod bu ortoqruplar daxilində genlər arasında mövcud olan cüt əlaqələri təsnif etmir. Metod sinteniya məlumatını tələb etmir və buna görə də genom və ya transkriptom məlumat dəstlərindən proqnozlaşdırılan zülal ardıcıllıqlarını qruplaşdırmaq üçün eyni dərəcədə uyğundur. OrthoFinder tək bir əmrlə işlədilir və giriş olaraq qruplaşdırılacaq növlər üçün bir protein ardıcıllığı FASTA faylı olan kataloq tələb olunur. OrthoFinder FASTA fayllarının əvvəlcədən işlənməsini tələb etmir (məsələn, ardıcıllığın süzülməsi) və MySQL kimi hər hansı əlaqəli verilənlər bazası idarəetmə sistemindən bilik və ya istifadə tələb etmir. Ortoqrupları iki fayl formatında çıxarır: the Orfoloqlar üçün axtarış icma standartı OrthoXML [33] və hər sətirdə bir orfoqrup ilə düz mətn formatında.

Homoloji nəticə alqoritmlərinin əksəriyyəti tərəfindən istifadə edilən iki ümumi problem tərifi var. Bunlardan biri, cüt ortoloqları (iki növün sonuncu ortaq əcdadında bir gendən törəmiş iki müxtəlif növdən olan gen cütləri) və ən yeni növ daxilindəki paraloqların cütlərini (bir çoxalma hadisəsi nəticəsində yaranan gen cütlərini) proqnozlaşdırmaqdır. həmin növ üçün son spesifikasiya hadisəsi). Digər yanaşma və burada OrthoFinder üçün istifadə olunan yanaşma ortoqrupları proqnozlaşdırmaqdır. Ortoqrup, nəzərdən keçirilən bütün növlərin sonuncu ortaq əcdadında olan tək bir gendən əldə edilən genlər toplusudur. Bu OrthoMCL [13] və eggNOG [34] tərəfindən istifadə edilən yanaşmadır. OrthoFinder zülal kodlaşdıran genlərin ortoqruplarını yaratmaq üçün bu ikinci yanaşmanı izləyir, çünki bu, ortologiyanın çoxsaylı növlərə məntiqi davamıdır, çünki o, nəzərdən keçirilən bütün növlərin sonuncu ortaq əcdadında bir gendən törəmiş bütün genləri qruplaşdırır.

OrthoFinder alqoritminin metodoloji icmalı

Şəkil 7-də göstərilən alqoritmin icmalı, o, şəkildəki b-f bölmələrinə uyğun gələn beş mərhələdə davam edir:

Üç növdən olan genlərin iki ortoqrup nümunəsi üçün OrthoFinder alqoritmindəki addımların icmalı. a Alqoritmin bərpa etməli olduğu naməlum ortoqruplar gen ağacı kimi göstərilir. b Bütün genlərə qarşı bütün genlərin BLAST axtarışı. c Ortoqrup nəticəsinə gəlmək üçün istifadə olunacaq xalları vermək üçün BLAST bit ballarının gen uzunluğu və filogenetik məsafənin normallaşdırılması. d Normallaşdırılmış BLAST ballarından ehtimal olunan qohum gen cütlərinin seçilməsi. e Ortoqrup qrafikinin qurulması, genlər qrafikdəki düyünlərdir və gen cütləri normallaşdırılmış bit hesabı ilə verilən kənar çəkiləri olan bir kənar ilə bağlanır. f MCL-dən istifadə edərək genlərin diskret ortoqruplara toplanması

BLAST hamıya qarşı axtarış (Şəkil 2). 7b ). E-dəyər həddi 10 −3 olan zülal BLAST (blastp) çox qısa ardıcıllıqlar üçün ehtimal olunan yaxşı hitləri atmamaq üçün istifadə olunur. Metodun bu mərhələsində rahat hədd istifadə olunur, çünki sonrakı addımlar daxil olmaq üçün ciddi, ortoqrupa xas meyarlardan (aşağıda təsvir edilmişdir) istifadə edərək yanlış müsbət nəticələri süzür.

BLAST bit ballarının gen uzunluğu və filogenetik məsafənin normallaşdırılması (Şəkil 2). 7c ). Bu addım gen uzunluğundan və filogenetik məsafədən gen oxşarlığından asılılığı müəyyən etmək və aradan qaldırmaq üçün növlər arasında hər ikili müqayisə üçün hamıya qarşı BLAST hitlərini modelləşdirir.Bu, ardıcıllığın uzunluğundan və ya filogenetik məsafədən asılı olmayaraq bütün növlər arasında ən yaxşı hitlərin eyni nəticə əldə etməsi üçün edilir.

RBNH-lərdən istifadə edərək ortoqrup ardıcıllığının oxşarlıq hədlərinin məhdudlaşdırılması (Şəkil 2). 7d ). Bu addım hər bir sorğu geninin ehtimal olunan qohum genləri üçün ardıcıl oxşarlığın aşağı həddini müəyyən etmək üçün RBNH-lərdən (Qarşılıqlı Ən Yaxşı Uzunluq-Normallaşdırılmış vuruş) məlumatlardan istifadə edir. Ortoqrup qrafikinə daxil olmaq üçün bir gen cütü RBNH olmalıdır və ya hər iki gen üçün ən aşağı xallı RBNH-dən (növlərdən asılı olmayaraq) daha yaxşı nəticə əldə etməlidir.

MCL-ə daxil olmaq üçün ortoqrup qrafikinin qurulması (Şəkil 1). 7e ). Ehtimal olunan qohum gen cütləri yuxarıdakı kimi müəyyən edilir və normallaşdırılmış BLAST bit balları ilə verilən çəkilərlə ortoqrup qrafikində birləşdirilir.

MCL istifadə edərək genlərin ortoqruplara toplanması (Şəkil 2). 7f ).

2-4 addımlar alqoritmimizin yeni hissələridir və aşağıda ətraflı təsvir edilmişdir.

Gen uzunluğu və filogenetik məsafənin normallaşdırılması

Bu normallaşdırma prosedurunun məqsədi BLAST bit ballarından gen uzunluğunun əyriliyini aradan qaldırmaq və növlər arasında filogenetik məsafəni normallaşdırmaqdır. MCL, oxşarlıq xalları aşağı olan (və buna görə də ortoqrup olma ehtimalı az olan) gen qruplarını parçalayaraq və yüksək oxşarlıq xallarına malik ardıcıllıq qruplarını qoruyaraq, oxşarlıq xalları dəstlərini qruplara çevirir. Əgər uzun ardıcıllıqlar arasındakı oxşarlıq xalları mahiyyət etibarilə qısa ardıcıllıqlar arasındakı oxşarlıq ballarından böyükdürsə, klasterləşmə uzun ardıcıllıqların çoxluqlarını qoruyub saxlamaqla üstünlüklü olaraq qısa ardıcıllıqların klasterlərini parçalayacaqdır. Bu effekti tipik OrthoMCL klasterinin nəticələrində aydın görmək olar. Burada uzun ardıcıllıqlar aşağı dəqiqliyə səbəb olan həddən artıq böyük klasterlərə yerləşdirilir və qısa ardıcıllıqlar qruplaşdırılmamış qalır və aşağı geri çağırmağa səbəb olur (Şəkil 3a). OrthoFinder tərəfindən həyata keçirilən növlər üzrə normallaşdırma oxşar şəkildə daha uzaq növlərdən olan ortoloqların (filogenetik məsafəyə görə mahiyyətcə daha aşağı oxşarlıq xallarına malik olan) imtiyazlı olaraq atılmamasını təmin edir və OrthoMCL-də yerinə yetirilən addıma bənzəyir, burada bütün xallar aşağıdakılara bölünür. müəyyən növlər cütü arasında orta xal [13].

Əvvəlki üsullar ardıcıllıqlar arasında oxşarlıq ölçüsü kimi BLAST e-dəyərlərindən (bit balları əvəzinə) istifadə etmişdir. Bununla belə, Şəkil 1b-də göründüyü kimi, ardıcıllıqlar arasında oxşarlığın qiymətləndirilməsi üçün e-dəyərlərin istifadəsi qüsurludur. Burada verilmiş sorğu ardıcıllığı üçün əldə edilə bilən minimum e-dəyər ardıcıllıq uzunluğunun artması ilə müəyyən uzunluqda e-dəyərlər üçün aşağı sərhədə çatana qədər azalır və BLAST 0 e-qiymətini qaytarır. Bu, iki ədəd yaradır. problemlər: (1) uzun ardıcıllıqlar tez-tez qısa ardıcıllığın mümkün olan ən yaxşı hitlərindən daha yaxşı e-dəyərlərə malik aşağı keyfiyyətli hitlərə sahib olacaq və (2) e-dəyərin hesablanması üçün əsas dəyər uzunluq meylinin qeyri-bərabər və buna görə də geri dönməz olduğunu bildirir. . Konkret olaraq, əsas dəyərdən kənarda e-dəyərlər hitlərin keyfiyyətlərini ayırd etmək üçün istifadə edilə bilməz, çünki onların hamısına eyni e-qiymət verilir. Şəkil 1b-də göstərilən istilik xəritəsində göründüyü kimi, bir çox hitlər verilmiş ikili növlərin müqayisəsi üçün bu mərtəbə dəyərini alır və buna görə də onların oxşarlıqları fərqlənmir. Aşağı axın klasterləşdirmə tətbiqlərində qərəzliliyin qarşısını almaq üçün bu uzunluq meyli aradan qaldırılmalıdır.

Bu üsulda sorğu və hit ardıcıllıqlarının uzunluqlarını və növlər arasında filogenetik məsafəni nəzərə almaq üçün normallaşdırılmış bit-hesab əsasında ardıcıllıqlar arasında oxşarlıq ölçüsü qururuq. E-dəyərlərdən fərqli olaraq, bit balları hədd limitinin mövcudluğundan əziyyət çəkmir və beləliklə, ardıcıllığın uzunluğundan asılı olmayaraq müxtəlif miqdarda ardıcıllıq oxşarlığını ayırd etmək olar. Qoy L q sorğu ardıcıllığının uzunluğu və L h vuruş ardıcıllığının uzunluğu olsun. BLAST və digər ardıcıl müqayisə üsulları ilə edilən e-dəyər hesablamalarına bənzər şəkildə, dəyişəndən istifadə edirik. L qh = L q L h müqayisə edilən bir cüt ardıcıllığın uzunluqlarını kəmiyyətlə müəyyən etmək üçün.

Uzunluğun normallaşdırılması proseduru Şəkil 2-də göstərilmişdir. Hər bir növ cütü üçün biz:

Bütün BLAST hitlərini uyğun olaraq sıralayın L qh = L q L h.

Xitləri 1000 vuruşdan ibarət bərabər ölçülü qutulara qoyun ("ən qısa" 1000 hiti qoyun L qh bir zibil qutusuna, sonrakı 1000 hit növbəti zibil qutusuna və s. bütün hitlər üçün). Əgər 5000-dən az baxış olarsa, onda biz hitləri 200 qutuya qoyuruq. Sabit ölçülü qutulardan istifadə o deməkdir ki, alqoritmin qabların yerini əvvəlcədən müəyyən etməsinə ehtiyac yoxdur.

Hər qutuda olan hitləri BLAST bit balına görə çeşidləyin və hər qutudan ən yaxşı 5 % hit seçin. Tənlik jurnalından istifadə edərək seçilmiş hitlər üçün ardıcıllıq oxşarlıq xalları və gen uzunluğu arasındakı uyğunluğu ən yaxşı təsvir edən a və b parametrlərini tapın.10 B qh = a log10 L qh + b harada B qh q və h ardıcıllıqları arasında BLAST bit hesabıdır.

Əldə edilmiş bütün BLAST bit xallarını (yalnız ilk 5 %-i deyil) verilmiş növlər cütlüyünə uyğun olaraq normallaşdırın, B qh ' = B qh/10 b L qh a , belə ki B ' qh, (normallaşdırılmış xal) nəzərdən keçirilən növlər cütü üçün bu uzunluqdakı ardıcıllıqlar arasında ən yaxşı hitlər üçün gözlənilən BLAST bit xalına bölünmüş bir hit üçün BLAST bit xalıdır.

Xitlərin ən yaxşı 5%-i RBH-lərdən daha çox istifadə olunur, çünki RBH-lərin seçiminə düzəliş etmək istədiyimiz gen uzunluğunun meyli təsir edəcək. Bundan əlavə, genlərin təkrarlanması hadisələri tez-tez RBH-lərin uğursuzluğuna səbəb ola bilər (Əlavə fayl 8: Şəkil S5) və beləliklə, uyğunlaşma üçün mövcud olan məlumat nöqtələrinin sayını azalda bilər. Normallaşdırma proseduru müəyyən növ cütləri arasında ən yaxşı hitlərin gen uzunluğundan asılı olmayaraq (orta hesabla) eyni balları əldə etməsini təmin edir.

OrthoFinder filogenetik məsafəni də normallaşdırır, bu, ortoloqlar arasındakı oxşarlıq xallarının filogenetik məsafədən asılı olmaması üçün edilir (yəni, uzaq qohum növlərdəki həqiqi ortoloqlar yaxın qohum növlərdəki həqiqi ortoloqlara oxşar xallar əldə edəcəklər). Əgər bu addım yerinə yetirilməzsə, o zaman uzaqdan əlaqəli növlərdəki həqiqi ortoloqlar həmişə yaxın qohum növlərdəki həqiqi ortoloqlardan daha aşağı bal alacaqlar. Beləliklə, qrafik qruplaşması zamanı (növlər arasında filogenetik əlaqədən xəbərsizdir) ortoqrup qrafikindəki yaxından əlaqəli həqiqi orfoloqlara (və qohumlara) nisbətən uzaqdan əlaqəli həqiqi orfoloqlar (və qohumlar) bir-birindən daha asan ayrılacaqlar. Bu filogenetik meylin qarşısını almaq üçün əvvəlki səylərə hər hansı bir gen-cüt üçün müşahidə edilən oxşarlıq xalının həmin növ cütlüyündəki genlər arasında bütün qarşılıqlı ən yaxşı hitlər üçün müşahidə edilən orta oxşarlıq xalına bölünməsi daxildir [13]. Bununla belə, gen uzunluğu məlumatı olmadıqda, bu o deməkdir ki, qısa genlər həmişə uzun genlərdən daha çox cəzalandırılacaq.

İstifadəsi üçün presedent olmasına baxmayaraq L qh = L q L h Müqayisə edilən bir cüt ardıcıllığın uzunluğunu ölçmək üçün [14], gen uzunluğunun normallaşdırılması üçün müxtəlif funksiyalar da qiymətləndirilmişdir. Bütün digər funksiyalar, məsələn ( < ilde>_=_q+_h ) yerinə L qh, daha aşağı ümumi klasterləşdirmə dəqiqliyi verdi.

Ortoqrup qrafikinə daxil edilmək üçün ehtimal olunan qohum gen cütlərinin müəyyən edilməsi

Ballar normallaşdırıldıqdan sonra OrthoFinder ehtimal olunan qohum gen cütlərini müəyyən etmək üçün RBNH-lərdən istifadə edir. RBH-lər ehtimal olunan ortoloqları müəyyən etmək üçün yüksək dəqiqlikli bir üsuldur [25-27] və OrthoFinder onun uzunluğundan və filogenetik məsafədən normallaşdırılmış BLAST ballarından istifadə edərək qarşılıqlı tələbdən istifadə edir. Hər bir gen üçün onun RBNH-ləri üçün ballar həmin genin ortoqrupunun ardıcıllıq oxşarlığının dərəcəsini məhdudlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Xüsusilə, hər bir sorğu ardıcıllığı üçün q, istənilən vuruş, h, normallaşdırılmış hesabla, B ' qh, q-nin ən aşağı xal RBNH üçün baldan böyük və ya ona bərabər olan q-nin ehtimal olunan qohum gen cütü kimi seçilir və buna görə də sonradan MCL qruplaşmasına məruz qalan ortoqrup qrafikində q ilə əlaqələndirilir.

Bu yanaşmanın əsası ondan ibarətdir ki, sorğu geninin və onun RBNH-lərinin normallaşdırılmış oxşarlıq səviyyəsi eyni ortoqrup daxilində digər genlərin oxşarlıq dərəcəsini qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər. Sorğu geninin RBNH-lərindən (növlərindən asılı olmayaraq) sorğu geninə daha çox oxşar olan bütün genlər, ehtimal ki, eyni ortoqrupun üzvləridir. Buna görə, bir genin ən fərqli RBNH üçün normallaşdırılmış oxşarlıq balı bütün növlərdən əlavə qohum gen cütlərinin daxil edilməsi üçün kəsmə kimi istifadə olunur. Yəni q ortoqrup qrafikində h ilə bağlıdır, əgər B ' qh > B ' qR burada R q-nin RBNH-dir. Bu, RBNH metodunun uğursuzluğuna səbəb ola biləcək təkrarlanma hadisələri səbəbindən aşkarlanması çətin ola biləcək qohum gen cütlərinin bərpası üçün sadə və möhkəm metod təqdim edir. Əlavə təfərrüatlar, izahat və işlənmiş nümunələr Əlavə fayl 8-də verilmişdir: Şəkil S5.

Xülasə, burada təqdim olunan yeni üsul, hər bir sorğu geni üçün ortoqrupundakı bütün genlərin müstəqil proqnozunu yaradır. Bu ortoqrup qrafiki daha sonra 1.5 standart inflyasiya parametri ilə MCL istifadə edərək qruplaşdırılır. MCL inflyasiya parametrinin dəyişdirilməsinin OrthoFinder nəticəsinə təsiri Əlavə fayl 9-da göstərilmişdir: Şəkil S6. OrthoFinder-in F-balı MCL inflyasiya parametrindəki dəyişikliyə nisbətən sabitdir, lakin bu parametri dəyişdirməklə geri çağırışa qarşı dəqiqliklə ticarət etmək mümkündür (Əlavə fayl 9: Şəkil S6). Müqayisə üçün analoji analiz OrhtoMCL üçün də təqdim olunur (Əlavə fayl 10: Şəkil S7).

İcra

OrthoFinder python dilində yazılmışdır. Quraşdırılması üçün python və numpy və scipy kitabxanaları [35] tələb olunur. OrthoFinder sərbəst şəkildə mövcud olan müstəqil BLAST+ və MCL alqoritmlərini tələb edir. Bu müstəqil proqramlar OrthoFinder-a ayrıca quraşdırılmalıdır və OrthoFinder paketinə daxil edilmir. Tətbiq ardıcıllıqlar arasında hitləri saxlamaq üçün seyrək matrislərdən istifadə edir. Bu, məlumatların saxlanması üçün yaddaş səmərəli üsulunu təmin edir və alqoritmin əsas hissələrini scipy-nin seyrək matris əməliyyatlarının yüksək optimallaşdırılmış C++ tətbiqlərindən istifadə etməklə ifadə etməyə imkan verir. OrthoFinder ya sizin üçün BLAST axtarışlarını həyata keçirə bilər, ya da əvvəlcədən hesablanmış BLAST axtarışlarında işləyə bilər. Əgər siz BLAST axtarışlarını müstəqil şəkildə həyata keçirməyi seçmisinizsə, o zaman əvvəlcədən hesablanmış BLAST çıxışında ardıcıllıq adlarınızı necə emal etmək barədə təlimatlar sənədlərdə verilmişdir. Eynilə OrthoFinder də sizin üçün MCL-i avtomatik işlədəcək. Bununla belə, əgər siz müxtəlif parametr parametrlərindən istifadə edərək MCL-ni ayrıca işə salmaq istəyirsinizsə, MCL daxiletmə faylları bu məqsədlə işləyən qovluqda saxlanılır.

Qiymətləndirmə

OrthoBench [5] ortoqrup proqnozlaşdırma alqoritmlərinin qiymətləndirilməsi üçün ortoqrupların əl ilə seçilmiş yeganə verilənlər toplusudur. Bu işdə OrthoFinder-i qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir, çünki o, müstəqil olaraq qiymətləndirilmişdir, o, çoxlu müxtəlif metodların sınaqdan keçirilməsini dəstəkləyir və OrthoFinder-in həll etmək üçün nəzərdə tutulduğu problemin dəqiq müəyyən edilmiş və ciddi testidir. Ortoqruplar daxilində funksional oxşarlıq kimi meyarlardan, məsələn, ferment təsnifat nömrələrindən istifadə etməklə [36] ifadə edilən meyarlar bu işdə istifadə edilməmişdir, çünki eyni funksiyaya malik bütün zülallar eyni ortoqrupun üzvləri deyil və eyni ortoqrupun üzvlərinin hamısı mütləq deyil. eyni funksiya. Biz "həqiqi" gen ailələrinə yalnız ardıcıllıqların alt dəstləri təyin edilmiş real etalon məlumat dəstlərindən istifadə etdiyimiz üçün əsl mənfi ortoloq təyinatlarının həcmi məlum deyil (bu verilənlər bazasında sınaqdan keçirilmiş bütün üsullar üçün olduğu kimi). Beləliklə, biz ortoqrup nəticə çıxarma üsullarının performansını qiymətləndirmək üçün Matthews korrelyasiya əmsalından istifadə edə bilmərik. Bu məlumat olmadıqda, hər hansı bir proqnozlaşdırma metodunun düzgünlüyünün ən sadə və ən şəffaf qiymətləndirilməsi onun dəqiqliyini və geri çağırılmasını ölçməkdir.

TP həqiqi müsbət ortoqrup tapşırıqlarının sayıdır (yəni düzgün tapşırıqlar), FP yanlış müsbət ortoqrup tapşırıqlarının sayıdır (yəni yanlış tapşırıqlar), FN isə yanlış mənfi ortoqrup tapşırıqlarının (yəni çatışmayan tapşırıqların) sayıdır. ). F-balı bu iki ölçünün harmonik ortasıdır, burada harmonik orta ən pis performans göstərən ölçüyə doğru çəkilir. Biz həmçinin orijinal OrthoBench təhlilindən digər qiymətləndirmə ölçülərini Əlavə fayl 3-də təqdim edirik: Şəkil S2.

Transkripsiya faktoru orfoqruplarının nəticəsi

Transkripsiya faktoru ortoqrupları haqqında nəticə çıxarmaq üçün biz əvvəlcə Fitozom V9-da mövcud olan bütün genomlarda mövcud olan transkripsiya faktorlarının dəstini müəyyən etdik. Bu identifikasiya əvvəllər təsvir edildiyi kimi PFAM domenlərinin mövcudluğu və olmaması üçün eyni qaydalardan istifadə etməklə həyata keçirilmişdir [31]. Bu genomlardan protein kodlaşdıran genlərin tam dəsti (bütün transkripsiya faktorları daxil olmaqla) daha sonra OrthoFinder və OrthoMCL istifadə edərək qruplaşdırıldı və bu ortoqruplar daxilində transkripsiya faktorlarının paylanması təhlil edildi. OrthoMCL burada müqayisə üçün seçilmişdir, çünki bu, transkripsiya faktorlarının bütün ortoqruplarının hal-hazırda müəyyən edildiyi üsuldur [31]. Transkripsiya amillərinin ortoqrupu, tərkib genləri eyni domen təsnifatının ≥50% transkripsiya faktorlarından ibarət ortoqrup kimi müəyyən edilmişdir.

OrthoFinder-in çoxlu ayrı OrthoMCL ortoqruplarını birləşdirərkən düzgün olub olmadığını müəyyən etmək üçün hər bir ortoqrup gen ağacı - növ-ağac uzlaşmasına tabe idi. Gen-ağac növü-ağac uzlaşmasından istifadə edərək, OrthoFinder-in təhlil edilən növün son ortaq əcdadından əvvəl ayrılmış genləri səhv yerləşdirib-yerləşdirmədiyini müəyyən etmək mümkündür. Bunu etmək üçün, mafft-linsi [37] istifadə edərək ardıcıllıqları uyğunlaşdırmaq və FastTree [38] istifadə edərək bu uyğunlaşmadan maksimum ehtimal ağacı çıxarmaqla hər bir ortoqrup üçün gen ağacları müəyyən edilmişdir. DLCpar [39] bu gen ağaclarını məlum növ ağacı ilə uzlaşdırmaq üçün istifadə edilmişdir [28]. Bu üsuldan istifadə edərək, hər bir gen ağacı, təhlil edilən bütün növlərin son ortaq əcdadının ayrılmasından əvvəl meydana gələn iki hissəyə bölünmələrin olub olmadığını müəyyən etmək üçün qiymətləndirildi. Əgər belə bir iki hissəyə bölünmə müəyyən edilibsə, ortoqrup həqiqi ortoqrup deyildi, çünki onun tərkibində nəzərdən keçirilən bütün növlərin sonuncu ortaq əcdadından əvvəl duplikasiya yolu ilə inkişaf etmiş bir və ya daha çox gen var idi.


Bioloji astronavt

Təsəvvür edin ki, siz kainatda həyat axtaran kəşfiyyatçı astronavtsınız. Bir gün səthində karbon olmayan bir planetlə qarşılaşırsınız. Bununla belə, alətləriniz hərəkəti və səthdə həyatın mövcud olduğunu düşünməyə vadar edən bir sıra digər əlamətləri qeyd edir. 1-ci hissə: Səthə potensial təhlükəli səfər etməzdən əvvəl, başqa bir elementin makromolekullar üçün onurğa sütunu kimi xidmət edə biləcəyi nəzəri çərçivəni təsvir etməlisiniz. (İpucu: dövri cədvəldə karbona bənzər bir element tapın.) Bu yeni onurğa sütununu, o cümlədən birləşmələrin və makromolekulların necə əmələ gəldiyini təsvir etməklə başlayın. Bu onurğa ilə makromolekullar meydana gətirən ən azı 2 kimyəvi reaksiyanı təfərrüatlandırın. Dəstəkləyici diaqramlar əlavə etmək istəyə bilərsiniz (yaradılmış və ya əldə edilmişdir). Müvafiq olaraq istinadları daxil etməyinizə əmin olun. 2-ci Hissə: Sizin nəzəri çərçivəniz quruda səyahətə haqq qazandırmaq üçün kifayət qədər güclü hesab olunur. Orada olduqdan sonra eksperimental istifadə üçün sadə &ldquorqanizm&rdquo toplamaq icazəniz var. Nümunə(lər)inizi toplayın və sonra Yerdəki bioloji həyatı müəyyən edən ən azı iki xüsusiyyəti sınaqdan keçirəcək tam eksperiment tərtib edin. Təcrübənin bütün müvafiq hissələrini daxil etdiyinizə əmin olun və məlumatları, nəticələri və nəticələri necə təhlil edib təqdim edəcəyinizi təsvir edin.


Bu Niyə Vacibdir?

Bioloji məhsulların müvafiq adlarına bu unikal şəkilçilərin tətbiqindən əvvəl, əgər həmin məhsul başqa bir bioloji məhsulun eyni adını paylaşarsa, konkret istehsalçının bioloji məhsulu üçün mənfi hadisələri tam izləmək çətin idi. 1 Bu unikal şəkilçilərin nəticəsi olacağı gözlənilən təkmilləşdirilmiş farmakovigilans konkret istehsalçıya, lot nömrəsinə və/və ya istehsal sahəsinə mənfi hadisələrin sadələşdirilmiş şəkildə izlənməsinə imkan verəcək. 1 Unikal şəkilçi indi bioloji məhsulun fərqləndirilməsinə imkan verir.

Bir çox tibb işçisi və xəstələrin bioloji məhsulların adlandırılmasının kiçik molekullu dərmanların adlandırılması ilə eyni adlandırma anlayışlarına uyğun olduğunu güman etmələri ilə bağlı narahatlıqlar var. Kiçik molekullu dərman eyni ümumi ada sahibdirsə, onlar bir-birini əvəz edə bilər. Lakin bioloji məhsullarda bu belə deyil. Eyni ümumi ada malik olan bioloji məhsul bir-birini əvəz edə bilməyəcək. 2 The Bənövşəyi kitab bioloji məhsulun FDA tərəfindən dəyişdirilə bilən olması və ya biooxşarının istinad edilən məhsulla əvəz edilə bilən olması daxil olmaqla, bütün lisenziyalı bioloji məhsullar üzrə təlimat daxildir. 9 The Bənövşəyi kitab 2014-cü ildə istifadəyə verilib, FDA tərəfindən idarə olunur, 2020-ci ilin fevralında axtarışa çıxarılıb və purplebooksearch.fda.gov/ ünvanında mövcuddur.


Genetik olaraq kodlanmış flüoresan zülallar birbaşa MALDI-MS Şəkillərindən Hüceyrə Kohortlarının yüksək məhsuldarlıqlı təyin edilməsinə imkan verir.

Matrislə dəstəklənən lazer desorbsiya/ionlaşdırma (MALDI) kütlə spektrometriyası görüntüləmə (MSI) dərmanları, nuklein turşuları, metabolitləri, lipidləri və zülalları daxil edə bilən unikal in situ kimyəvi profil təqdim edir. Ayrı-ayrı hüceyrələrin (məlum hüceyrə tipli) MSI normal və xəstəliklə əlaqəli proseslər haqqında unikal fikir verir və MSI və digər təkhüceyrəli üsulların nəticələrini birləşdirmək üçün ilkin şərtdir (məsələn, kütləvi sitometriya və növbəti nəsil ardıcıllığı). Texnoloji maneələr MSI spektrlərinin bərk toxuma preparatlarından hüceyrə tipinə yüksək məhsuldarlıq təyin edilməsinə mane oldu. Bu maneələrə uyğun hüceyrə identifikasiyası təsvirinin əldə edilməsi (məsələn, immunohistokimya) və hüceyrə identifikasiyası və MALDI-MS təsvirlərinin kifayət qədər dəqiq qeydiyyatının əldə edilməsi daxildir. Bu tədqiqat hüceyrə tipini birbaşa kütləvi spektrlərdən təyin etməklə bu maneələri dəf edən bir texnika təqdim edir. Biz fərz etdik ki, müəyyən flüoresan zülal ifadə nümunəsi olan siçanlardan MSI-da hüceyrə kohortlarını müəyyən etmək üçün flüoresan zülalın molekulyar ionundan istifadə edilə bilər. Siçanlardan gücləndirilmiş sarı flüoresan zülalın (EYFP) təmizlənməsi üçün bir üsul hazırlanmışdır. MSI tədqiqatları üçün EYFP-nin molekulyar kütləsini müəyyən etmək üçün biz bütöv kütlə analizi apardıq və müxtəlif üsullarla zülalın ilkin strukturunu və post-translational modifikasiyalarını xarakterizə etdik. MALDI-MSI üsulları EYFP-nin in situ aşkarlanmasını gücləndirmək üçün işlənib hazırlanmışdır və MALDI-MS təsvirlərindən EYFP-nin molekulyar ionunun çıxarılması ilə hüceyrə kohortlarının avtomatlaşdırılmış, tam təsvir təyin edilməsinə nail olunmuşdur.Bu üsul motor və sensor neyronlarda EYFP-ni ifadə edən və çoxlu sayda hüceyrəyə xas flüoresan etiketlərdən ibarət olan yüzlərlə siçan (və digər heyvan) ştammlarına tətbiq edilməli olan yaxşı xarakterizə edilmiş siçan xətti ilə təsdiq edilmişdir.

Rəqəmlər

Genetik olaraq kodlanmış flüoresans aşkarlamağa imkan verir...

Genetik olaraq kodlanmış flüoresan hüceyrə kohortlarını aşkar etməyə imkan verir yerində . Kəmiyyət lazeri…

EYFP proteoformlarının təcrid edilməsi…

YFP-16 siçan beyinlərindən EYFP proteoformlarının təcrid edilməsi. A) 527 nm-də florimetriya...

EYFP-nin xarakteristikası. Yuxarıdan aşağıya protein…

EYFP-nin xarakteristikası. Yuxarıdan aşağıya zülal xarakteristikası, peptid kütləsinin barmaq izi və LC-MS/MS analizi birlikdə…

Optimallaşdırılmış yerində aşkarlanması…

Optimallaşdırılmış yerində MALDI-MS-də iki fərqli avtomatlaşdırılmış çökmə istifadə edərək EYFP-nin aşkarlanması...

MALDI-MS şəkilləri qeydiyyatdadır...

MALDI-MS şəkilləri YFP-16 siçan beyninin flüoresan təsviri ilə qeydiyyatdadır...


İçindəkilər

"protozoa" sözü (tək protozoon və ya protozoa) 1818-ci ildə zooloq Georg August Goldfuss tərəfindən almancanın yunan ekvivalenti kimi istifadə edilmişdir. Urthiere, mənası "ibtidai və ya orijinal heyvanlar" (ur- 'proto-' + Onun 'heyvan'). [12] Qoldfuss ən sadə heyvanlar olduğuna inandığı bir sinif olaraq Protozoa yaratdı. [6] Əvvəlcə qrupa təkcə təkhüceyrəli mikroorqanizmlər deyil, həmçinin rotiferlər, mərcanlar, süngərlər, meduzalar, bryozoa və çoxhüceyrəli qurdlar kimi bəzi "aşağı" çoxhüceyrəli heyvanlar da daxil idi. [13] Termin Protozoa yunan sözlərindən yaranmışdır πρῶτος ( protos ), "ilk" mənasını verir və ζῶα ( zôa ), cəm halı ζῶον ( zôon ), "heyvan" mənasını verir. [14] [15] Protozoaların formal takson kimi istifadəsi bəzi tədqiqatçılar tərəfindən rədd edilmişdir, çünki bu termin heyvanlarla (Metazoa) qohumluq əlaqəsini nəzərdə tutur [16] [17] və "heyvana bənzər"in özbaşına ayrılmasını təşviq edir. "bitkiyə bənzər" orqanizmlər. [18]

1848-ci ildə Theodor Schwann və Matthias Schleiden tərəfindən irəli sürülən hüceyrə nəzəriyyəsində irəliləyişlər nəticəsində anatomist və zooloq CT von Siebold təklif etdi ki, kirpiklər və amöblər kimi protozoaların bədənləri çoxhüceyrəli toxumaların meydana gəldiyinə bənzər tək hüceyrələrdən ibarətdir. bitkilər və heyvanlar tikilmişdir. Von Siebold bütün metazoaları (heyvanları) istisna etməklə, yalnız belə birhüceyrəli formaları daxil etmək üçün Protozoa-nı yenidən təyin etdi. [19] Eyni zamanda, o, qrupu iki geniş mikroorqanizm sinfini ehtiva edən filum səviyyəsinə qaldırdı: İnfuzoriyalar (əsasən kirpiklilər və bayraqlı yosunlar) və Rhizopoda (amöboid orqanizmlər). Protozoanın "birhüceyrəli heyvanlardan" ibarət bir filum və ya alt krallıq kimi tərifi zooloq Otto Bütschli tərəfindən qəbul edildi - onun yüz illiyini "protozoologiyanın memarı" kimi qeyd etdi [20] - və bu termin geniş istifadə edildi.

Animalia altında bir filum olaraq, Protozoa, bütün canlıların heyvanlar və ya bitkilər kimi təsnif edildiyi köhnə "iki krallıq" həyatın təsnifatında möhkəm kök salmışdı. Bu sxem dominant olaraq qaldıqca, protozoa heyvanlar kimi başa düşüldü və Zoologiya şöbələrində öyrənildi, fotosintetik mikroorqanizmlər və mikroskopik göbələklər - Protophyta deyilənlər - Bitkilərə təyin edildi və Botanika şöbələrində öyrənildi. [21]

Bu sistemin tənqidi 19-cu əsrin ikinci yarısında bir çox orqanizmin həm bitkilər, həm də heyvanlar arasında daxil olma meyarlarına cavab verməsi ilə başladı. Məsələn, yosunlar EuglenaDinobryon fotosintez üçün xloroplastlara malikdir, lakin üzvi maddələrlə də qidalana bilir və hərəkətlidir. 1860-cı ildə John Hogg, "təbiətçilər arasında fikir ayrılığı var və yəqin ki, bəziləri belə davam edəcəklər - bu orqanizmlərin və ya canlıların çoxunun heyvan və ya bitki olmasından asılı olmayaraq," protozoaların istifadəsinə qarşı çıxdı. [16] Alternativ olaraq o, "Protoctista" adı altında birləşdirdiyi həm protozoadan, həm də birhüceyrəli yosunlardan (Rhodophyta) ibarət olan Primigenum adlı yeni bir krallığı təklif etdi. Hoqsun konsepsiyasında heyvan və bitki səltənətləri Primigenum Krallığında öz bazalarında birləşən iki böyük "piramidaya" bənzədilib.

Altı il sonra Ernst Hekkel də üçüncü həyat krallığını təklif etdi və ona Protista adını verdi. Əvvəlcə Hekkel bu krallığa bir neçə çoxhüceyrəli orqanizmi daxil etdi, lakin sonrakı işlərində Protistanı təkhüceyrəli orqanizmlərlə və ya ayrı-ayrı hüceyrələri müxtəlif toxuma növlərinə differensiasiya olunmayan sadə koloniyalarla məhdudlaşdırdı.

Bu təkliflərə baxmayaraq, protozoa amöblər və kirpiklər kimi heterotrof mikroorqanizmlər üçün üstünlük verilən taksonomik yerləşdirmə kimi ortaya çıxdı və bir əsrdən çox müddət ərzində belə qaldı. 20-ci əsrdə isə, göbələklərin bitkilərə aid olmadığı və birhüceyrəli protozoaların əksəriyyətinin heyvanlarla daha yaxından əlaqəli olmadığına dair artan şüurla köhnə "iki krallıq" sistemi zəifləməyə başladı. bitkilərə tərəf idilər. Əsrin ortalarına qədər, Herbert Copeland, Robert H. Whittaker və Lynn Margulis kimi bəzi bioloqlar Bitkilər, Heyvanlar və Göbələklərlə yanaşı Hekkelin Protistasının və ya Hoqqun Protoktistasının krallıq səviyyəsində bir eukaryotik qrup olaraq canlanmasının tərəfdarı idilər. [21] Müxtəlif çox padşahlıq sistemləri təklif edildi və Protista və Protoctista Krallığı biologiya mətnlərində və kurikulumlarda yaxşı quruldu. [22] [23] [24]

Bir çox taksonomistlər yüksək səviyyəli bir qrup olaraq Protozoadan imtina etsə də, Tomas Kavalier-Smit təklif etdiyi müxtəlif təsnifatlarda onu krallıq kimi saxlamışdır. 2015-ci ildən etibarən, Cavalier-Smith's Protozoa ənənəvi olaraq protozoa arasında yerləşdirilən bir neçə əsas orqanizm qrupunu, o cümlədən kirpiklər, dinoflagellatlar və foraminiferləri (SAR superqrupunun bütün üzvləri) istisna edir. İndiki formada onun krallığı Protozoa ümumi əcdadı və onun nəslinin əksəriyyətini özündə cəmləşdirən parafiletik qrupdur, lakin onun daxilində şaxələnən iki mühüm dəstəni istisna edir: heyvanlar və göbələklər. [8]

Protozoa, ənənəvi olaraq təyin olunduğu kimi, artıq "ibtidai heyvanlar" kimi qəbul edilə bilmədiyi üçün bəzən "protistlər", "Protista" və ya "Protoktista" terminlərinə üstünlük verilir. 2005-ci ildə Protozooloqlar Cəmiyyətinin üzvləri onun adının Beynəlxalq Protistoloqlar Cəmiyyəti olaraq dəyişdirilməsinə səs verdilər. [25]

Ölçü Redaktəsi

Protozoa, ənənəvi olaraq müəyyən edildiyi kimi, ölçüsü 1 mikrometrdən bir neçə millimetrə qədər və ya daha çox dəyişir. [26] Ən böyükləri arasında dərin dənizdə yaşayan ksenofioforlar, qabıqlarının diametri 20 sm-ə çatan təkhüceyrəli foraminiferlər var. [27]

Növlər Hüceyrə növü Mikrometrlərdə ölçü
Plasmodium falciparum malyariya paraziti, trofozoit fazası [28] 1–2
Massisteria voersi sərbəst yaşayan cercozoan amoeboid [29] 2.3–3
Bodo duzları sərbəst yaşayan kinetoplastid flagellat [30] 5–8
Plasmodium falciparum malyariya paraziti, gametosit fazası [31] 7–14
Tripanosoma cruzi parazitar kinetoplastid, Chagas xəstəliyi [32] 14–24
Entamoeba histolytica parazit amoebozoan [33] 15–60
Balantidium coli parazitar kirpiklər [34] 50–100
Paramecium caudatum sərbəst yaşayan kirpiklər [35] 120–330
Amoeba proteus sərbəst yaşayan amoebozoan [36] 220–760
Noctiluca scintillans sərbəst yaşayan dinoflagellat [37] 700–2000
Syringammina fragilissima foraminiferan amöboid [27] 200 000-ə qədər

Habitat Edit

Sərbəst yaşayan protozoanlar təzə, şor və duzlu sularda, eləcə də torpaq və mamır kimi digər nəmli mühitlərdə geniş yayılmışdır və çox vaxt çoxdur. Bəzi növlər isti bulaqlar [38] və hiper duzlu göllər və laqonlar kimi ekstremal mühitlərdə inkişaf edir. [39] Bütün protozoaların nəmli yaşayış yeri tələb olunur, lakin bəziləri şərait yaxşılaşana qədər hərəkətsiz qalmağa imkan verən istirahət edən kistlər əmələ gətirərək quru mühitlərdə uzun müddət yaşaya bilir.

Parazit və simbiotik protozoa onurğalılar və onurğasızlar, həmçinin bitkilər və digər təkhüceyrəli orqanizmlər də daxil olmaqla digər orqanizmlərin üzərində və ya onların daxilində yaşayır. Bəziləri zərərsizdir və ya sahib olduqları orqanizmlər üçün faydalıdır, digərləri babeziya, malyariya və toksoplazmoz kimi xəstəliklərin əhəmiyyətli səbəbləri ola bilər.

Protozoa simbiontları və onların ev sahibi orqanizmləri arasında birləşmə qarşılıqlı faydalı ola bilər. kimi bayraqlı protozoyanlar TrixonimfaPirsonimfa termitlərin bağırsaqlarında məskunlaşırlar, burada onlar həşərat sahibinə mürəkkəb şəkərləri daha kiçik, daha asan həzm olunan molekullara parçalamağa kömək edərək odunu həzm etməyə imkan verir. [40] Geniş çeşidli protozoyalar iribuynuzlu mal-qara və qoyun kimi gevişən heyvanların rumenlərində komensal olaraq yaşayır. Bunlara flagellatlar daxildir, məsələn Trichomonas, və kirpikli protozoa, məsələn İzotrixaEntodinium. [41] Astomatia kiprikli alt sinfi tamamilə annelid qurdların bağırsaqlarında həyat üçün uyğunlaşdırılmış ağızsız simbiontlardan ibarətdir. [42]

Qidalanma Redaktəsi

Bütün protozoyanlar heterotrofdurlar, digər orqanizmlərdən qida maddələrini ya bütövlükdə qəbul etməklə, ya da onların üzvi qalıqlarını və tullantı məhsullarını istehlak etməklə əldə edirlər. Bəzi protozoyalar faqositoz yolu ilə qida qəbul edir, üzvi hissəcikləri psevdopodiyalarla (amöbalar kimi) əhatə edir və ya sitostom adlanan xüsusi ağıza bənzər bir deşik vasitəsilə qida qəbul edir. Digərləri osmotrofiya yolu ilə qida qəbul edir, həll olunmuş qidaları hüceyrə membranları vasitəsilə udur. [ sitat lazımdır ]

Parazit protozoanlar müxtəlif qidalanma strategiyalarından istifadə edirlər və bəziləri həyat dövrünün müxtəlif mərhələlərində qidalanma üsullarını dəyişə bilər. Məsələn, malyariya paraziti Plazmodium həyatının yetişməmiş trofozoit mərhələsində (halqa fazası) pinositozla qidalanır, lakin ev sahibinin qırmızı qan hüceyrəsində yetkinləşdikcə xüsusi qidalanma orqanoidini (sitostom) inkişaf etdirir. [43]

Protozoa həm də miksotroflar kimi yaşaya bilər, heterotrof pəhrizi bəzi avtotrofiya forması ilə tamamlayır. Bəzi protozoa daha böyük hüceyrənin membranlarında yaşayan və böyüyən və ev sahibini qida ilə təmin edən simbiotik fotosintetik yosunlarla sıx əlaqə yaradır. Digərləri kleptoplastika ilə məşğul olur, xloroplastları yırtıcı orqanizmlərdən oğurlayır və fotosintez yolu ilə qida maddələri istehsal etməyə davam edərkən onları öz hüceyrə orqanlarında saxlayırlar. kirpikli Mesodinium rubrum qidalandığı kriptofit yosunlarından fəaliyyət göstərən plastidləri saxlayır, onlardan avtotrofiya yolu ilə qidalanmaq üçün istifadə edir. Bunlar, öz növbəsində, ov edən Dinophysis cinsinin dinoflagellatlarına keçə bilər. Mesodinium rubrum lakin əsarətə alınmış plastidləri özlərinə saxlasınlar. Dinophysis daxilində bu plastidlər aylarla işləməyə davam edə bilər. [44]

Hərəkətlilik Redaktəsi

Ənənəvi olaraq protozoa kimi təsnif edilən orqanizmlər bir sıra trofik səviyyələri tutan sulu mühitlərdə və torpaqda boldur. Qrupa flagellatlar (qamçı adlanan qamçıya bənzər strukturların köməyi ilə hərəkət edən), kirpiklər (kirpiklər adlanan tük kimi strukturlardan istifadə edərək hərəkət edən) və amöblər (psevdopodiya adlanan ayaq kimi strukturların istifadəsi ilə hərəkət edən) daxildir. Bəzi protozoa oturaqdır və ümumiyyətlə hərəkət etmir.

Pellicle Redaktə

Bitkilərdən, göbələklərdən və əksər yosun növlərindən fərqli olaraq, protozoanların adətən sərt hüceyrə divarı yoxdur, lakin adətən hüceyrənin hərəkətini təmin edən membranların elastik strukturları ilə əhatə olunur. Bəzi protozoyanlarda, məsələn, kirpiklər və evqlenozoanlar, hüceyrə "pellikül" adlanan kompozit membranlı zərflə dəstəklənir. Pelikül hüceyrəyə, xüsusən də hərəkət zamanı müəyyən forma verir. Protozoa orqanizmlərinin pelikülləri elastik və elastikdən kifayət qədər sərtə qədər dəyişir. Kirpiklərdə və Apicomplexada pelikül alveol adlanan sıx yığılmış veziküllər tərəfindən dəstəklənir. Evqlenidlərdə bədənin uzunluğu boyunca spiral şəkildə düzülmüş zülal zolaqlarından əmələ gəlir. Pelikullu protistlərin tanış nümunələri evqlenoidlər və kirpiklərdir. Paramesium. Bəzi protozoalarda pelikül öz fimbriaları (qoşma pili) ilə səthə yapışan epibiotik bakteriyalara sahibdir. [45]

Həyat dövrü Edit

Bəzi protozoaların proliferativ mərhələləri (məsələn, trofozoitlər) və hərəkətsiz kistlər arasında dəyişən iki fazalı həyat dövrləri var. Kistlər olaraq, protozoa həddindən artıq temperatur və ya zərərli kimyəvi maddələrə məruz qalma və ya qida, su və ya oksigenə çıxışı olmayan uzun müddətlər kimi sərt şərtlərdə sağ qala bilir. Kist olması parazit növlərin ev sahibi xaricində yaşamasına imkan verir və onların bir anadan digərinə keçməsinə imkan verir. Protozoa trofozoitlər şəklində olduqda (yunan trofo = qidalandırmaq üçün), fəal qidalanırlar. Trofozoitin kist formasına çevrilməsi entistasiya, yenidən trofozoitə çevrilmə prosesi isə ekssistasiya adlanır.

Protozoyanlar ikili parçalanma və ya çoxlu parçalanma ilə aseksual çoxalırlar. Bir çox protozoa növləri cinsi yolla da genetik material mübadiləsi aparır (adətən, konyuqasiya yolu ilə), lakin bu, ümumiyyətlə çoxalma prosesindən ayrılır və dərhal populyasiyanın artması ilə nəticələnmir. [46]

Meyotik cinsiyyət indiki eukariotlar arasında geniş yayılsa da, son vaxtlara qədər eukariotların təkamülünün əvvəlində cinsi olub-olmaması aydın deyildi. Gen aşkarlanması və digər üsullardakı son irəliləyişlərə görə, eukaryotik təkamülün erkən mərhələsində ayrılan qədim nəsildən olan protozoanların artan sayında meyotik cinsin bəzi forması üçün dəlillər tapıldı. [47] (Eukariotların çoxalmasına baxın.) Beləliklə, bu cür tapıntılar meyotik cinsin eukariot təkamülündə erkən yarandığını göstərir. Məqalələrdə protozoa meiotik cinsiyyət nümunələri təsvir edilmişdir Amoebozoa, Giardia lamblia, Leyşmaniya, Plasmodium falciparum biologiyası, Paramesium, Toxoplasma gondii, Trichomonas vaginalisTrypanosoma brucei.

Tarixən Protozoa ibtidai bitki hesab edilən birhüceyrəli fotosintetik orqanizmlər (yosunlar) olan Protofitlərdən fərqli olaraq "birhüceyrəli heyvanlar" kimi təsnif edilirdi. Hər iki qrupa adətən Protista krallığı altında filum rütbəsi verilirdi. [48] ​​Köhnə təsnifat sistemlərində Protozoa filumu adətən hərəkət vasitələrini əks etdirən bir neçə alt qrupa bölünürdü. [49] Təsnifat sxemləri fərqli idi, lakin 20-ci əsrin çox hissəsində Protozoaların əsas qruplarına aşağıdakılar daxildir:

    , və ya Mastigophora (hərəkətin qamçı kimi orqanoidləri ilə təchiz olunmuş hərəkətli hüceyrələr, məsələn, Giardia lamblia) (psevdopodiya və ya lamellipodiyaları uzatmaqla hərəkət edən hüceyrələr, məsələn, Entamoeba histolytica) və ya Sporozoa (yetkin formasında hərəkətlilik orqanları olmayan parazitar, spor əmələ gətirən hüceyrələr, məsələn, Plazmodium bilikləri)
      (indi Alveolatada) (indi göbələklərdə) (indi Rizariyada) (indi Cnidariada)

    Molekulyar filogenetikanın və tədqiqatçılara müxtəlif orqanizmlərin DNT-lərini birbaşa müqayisə etməyə imkan verən vasitələrin ortaya çıxması ilə məlum oldu ki, Protozoaların əsas alt qruplarından yalnız kirpikciklər (Ciliophora) təbii qrup və ya monofiletik qrup (yəni) əmələ gətirir. , ortaq əcdadları paylaşan orqanizmlərin fərqli nəsli). Protozoaların digər sinifləri və ya subfilası, görünüşü və ya həyat tərzi oxşarlığına baxmayaraq, mütləq bir-biri ilə sıx əlaqəli olmayan orqanizmlərdən ibarət bütün polifiletik qruplar idi. Hal-hazırda Beynəlxalq Protistoloqlar Cəmiyyəti tərəfindən təsdiq edilən eukariotların təsnifatı sistemində köhnə Protozoa filumunun üzvləri müxtəlif superqruplar arasında paylanmışdır. [50]

    Mikro və meiofaunanın komponentləri kimi protozoa mikroonurğasızlar üçün vacib qida mənbəyidir. Beləliklə, bakteriya və yosun istehsalının ardıcıl trofik səviyyələrə keçməsində protozoaların ekoloji rolu vacibdir. Yırtıcılar olaraq birhüceyrəli və ya filamentli yosunları, bakteriyaları və mikrogöbələkləri ovlayırlar. Protozoa növlərinə həm ot yeyənlər, həm də qida zəncirinin parçalayıcı halqasında istehlakçılar daxildir. Onlar həmçinin müəyyən dərəcədə bakteriya populyasiyalarına və biokütləsinə nəzarət edirlər.

    Xəstəlik Redaktəsi

    Protozoan Ophryocystis elektroscirrha dişidən tırtıla keçən kəpənək sürfələrinin parazitidir. Şiddətli yoluxmuş fərdlər zəifdir, qanadlarını genişləndirə bilmir və ya açıla bilmir və ömrünü qısaldır, lakin parazitlərin səviyyəsi populyasiyalarda dəyişir. İnfeksiya məhvetmə effekti yaradır, bununla da yoluxmuş miqrasiya edən heyvanların miqrasiyanı tamamlama ehtimalı az olur. Bu, miqrasiyanın sonunda daha az parazit yükü olan populyasiyalarla nəticələnir. [51] Bu, bir neçə nəsildən sonra bütün fərdlərin yoluxa biləcəyi laboratoriya və ya kommersiya şəraitində belə deyil. [52]


    Təşəkkürlər

    Bu iş DE-SC0018420 Mükafatı altında ABŞ Enerji Departamenti, Elm Ofisi və Bioloji və Ətraf Mühit Tədqiqatları Ofisi tərəfindən dəstəklənən Enerji Bioelmləri İnstitutu və DOE Qabaqcıl Bioenerji və Bioməhsullar İnnovasiyası Mərkəzi tərəfindən dəstəklənib. ABŞ Enerji Departamentinin Birgə Genom İnstitutu tərəfindən aparılan iş, DOE Elm İstifadəçi Təsisatı Ofisi, DE-AC02-05CH11231 saylı Müqavilə əsasında ABŞ Enerji Departamentinin Elm İdarəsi tərəfindən dəstəklənir. kolleksiyası M. sinensisM. sacchariflorus qoşulma və RAD-seq işi Aİ FP7 KBBE.2011.3.1-02, Qrant Nömrəsi 289461 (GrassMargins) və DOE Elm Ofisi, Bioloji və Ətraf Mühitin Tədqiqatları Ofisi (BER), Qrant Nömrələri DE-SC0006634 və DE- tərəfindən dəstəklənib. SC0012379. Tetraploidin nəsli M. sacchariflorus bütün genom ardıcıllığı məlumatları Dayanıqlı Bitkilərdə BBSRC Əsas Strateji Proqramı tərəfindən maliyyələşdirilib: Miscanthus, mükafat nömrəsi BBS/E/W/0012843A. Bu nəşrdə ifadə edilən hər hansı rəy, tapıntı və nəticə və ya tövsiyələr müəllif(lər)ə aiddir və ABŞ Enerji Departamentinin fikirlərini əks etdirmir. DSR Chan-Zuckerberg BioHub və Marthella Foskett Brown ailəsinə verdiyi dəstəyə görə minnətdardır. Alvaro Hernandezə və İllumina RNT ardıcıllığına görə İllinoys Kek Universitetinə təşəkkür edirik.


    2.6: Tapşırıq- Bioloji Astronavt - Biologiya

    Pekin Milli Molekulyar Elmlər Laboratoriyası, Təhsil Nazirliyinin Bioüzvi Kimya və Molekulyar Mühəndisliyi üzrə Əsas Laboratoriyası, Kimya və Molekulyar Mühəndislik Kolleci, Kimya Biologiya Departamenti, Sintetik və Funksional Biomolekullar Mərkəzi, Pekin-Tsinxua Həyat Elmləri Mərkəzi, Pekin Universiteti, Pekin 100871, Çin
    E-poçt: [email protected]

    b Roche İnnovasiya Mərkəzi Şanxay, Roche Pharma Araşdırma və Erkən İnkişaf, Şanxay 201203, Çin

    Mücərrəd

    Pseudopaline tərəfindən istehsal olunan bir opin karboksilat metallofordur Pseudomonas aeruginosa ikivalentli metalların yığılması üçün. Lakin psevdopalinin strukturu tam aydınlaşdırılmamışdır. Burada ilkin məlumatı veririk de novo təbii məhsulun həm mütləq, həm də nisbi konfiqurasiyasını birmənalı olaraq müəyyən etməyə və təsdiq etməyə imkan verən psevdopalinin ümumi sintezi və izolyasiyası. Sintez əsas addım kimi asimmetrik Tsuji-Trost reaksiyasından istifadə edərək səmərəli və stereoidarə olunan marşrutu vurğulayır.İlkin struktur-fəaliyyət əlaqəsi tədqiqatı göstərdi ki, bir psevdopalin törəməsi psevdopalinə bənzər fəaliyyət göstərir. Bundan əlavə, psevdopalin-flüoresein konjugatı hazırlanmış və qiymətləndirilmişdir ki, bu da psevdopalinin bakteriyalarda daşına biləcəyini təsdiqləyir. tərəfindən metal alınması ildən P. aeruginosa Onun xəstəliklərə səbəb olmaq qabiliyyəti üçün çox vacibdir, psevdopalinə dair geniş struktur və funksional tədqiqatlarımız “Troya atı” antibiotik konjugatı kimi yeni terapevtik strategiyaların işlənib hazırlanmasına yol aça bilər. P. aeruginosa.


    İçindəkilər

    Genetika redaktəsi

    2008-ci ildə aparılan bir araşdırma, həm androfil, həm də jinefil olan və əsasən artıq hormon müalicəsi alan 112 kişidən qadına transseksualları (MtF) 258 cisgender kişi nəzarəti ilə müqayisə etdi. Kişi-qadın transseksualları cisgender kişilərə nisbətən cinsi hormon androgen üçün reseptor geninin daha uzun versiyasına (genin daha uzun təkrarlanması) sahib idilər və bu, testosteronu bağlamaqda onun effektivliyini azaldır. [5] Androgen reseptoru (NR3C4) testosteron və ya dihidrotestosteronun bağlanması ilə aktivləşir, burada ilkin və ikincil kişi cinsi xüsusiyyətlərinin formalaşmasında mühüm rol oynayır. Tədqiqat göstərir ki, androgen və androgen siqnalının azalması kişidən qadına transseksualların qadın cinsi kimliyinə kömək edir. Müəlliflər deyirlər ki, inkişaf zamanı beyində testosteron səviyyəsinin azalması kişidən qadına transseksuallarda beynin tam maskulinləşməsinin qarşısını ala bilər və bununla da daha feminizasiya edilmiş beyinə və qadın cinsi kimliyinə səbəb ola bilər. [5] [6]

    Pregnenolon və progesteron cinsi hormonlarına təsir edən CYP17 adlı genin variant genotipinin qadından kişiyə (FtMs) transseksuallıqla əlaqəli olduğu, lakin MtF transseksuallığı ilə əlaqəli olmadığı aşkar edilmişdir. Ən diqqətəlayiq haldır ki, FtM subyektləri nəinki variant genotipinə daha tez-tez malik idilər, həm də qadın nəzarətlərdən fərqli olaraq kişi nəzarətinə bərabər allel paylanmasına malik idilər. Məqalədə qadına xas CYP17 T -34C allel paylanması modelinin itirilməsinin FtM transseksuallığı ilə əlaqəli olduğu qənaətinə gəlindi. [7]

    Əkizlər arasında transseksuallıq Edit

    2013-cü ildə bir əkiz tədqiqatı, bir və ya hər ikisinin cinsiyyət keçidi keçirmiş və ya planları və tibbi təsdiqi olan əkiz cütlərinin sorğusunu transgender əkizlər haqqında dərc edilmiş hesabatların ədəbiyyat icmalı ilə birləşdirdi. Tədqiqat göstərdi ki, nümunədəki eyni əkiz cütlərin üçdə biri həm transgenderdir: təyin olunmuş kişilərin 39-dan 13-ü (33%) monoziqot və ya eyni cütlük və təyin edilmiş 35 cütdən 8-i (22,8%). Dizigotik və ya genetik cəhətdən eyni olmayan əkiz cütləri arasında hər iki əkiz trans olan 38 cütdən yalnız 1-i (2,6%) olmuşdur. [4] Hər iki əkizin trans olduğu eyni əkiz cütlərinin əhəmiyyətli faizi və hər ikisinin trans olduğu dizigotik əkizlərin (eyni zamanda eyni ailədə böyümüş) virtual olmaması transgender şəxsiyyətinin genetikadan əhəmiyyətli dərəcədə təsirləndiyini sübut edəcək. əgər hər iki dəst müxtəlif ailələrdə böyümüşdürsə. [4]

    Beyin quruluşu Redaktə edin

    Ümumi Redaktə

    Bir sıra tədqiqatlar gender şəxsiyyəti ilə beyin quruluşu arasında korrelyasiya tapıb. [8] Çjou tərəfindən ilk dəfə edilən tədqiqat və b. (1995) beynin stria terminalisin (BSTc) yataq nüvəsi adlanan bölgəsində, cinsiyyət və narahatlıq reaksiyaları ilə tanınan (və prenatal androgenlərdən təsirlənən) bölgədə [9] altı nəfərin cəsədinin Həyatda kişidən qadına transseksual və ya transseksual şəxslər kimi təsvir edilənlər, tədqiqatın cisgender qadınların cəsədlərinə bənzər qadın-normal BSTc ölçüsünə malik idilər. Transseksual kimi müəyyən edilənlər hormon qəbul etsələr də, bu, müxtəlif tibbi səbəblərə görə hormonların dəyişməsi ilə üzləşmiş transseksual olmayan kişi və qadın nəzarət orqanlarının cəsədlərinin daxil edilməsi ilə hesablanmışdır. Nəzarət vasitələrinin hələ də cinsinə uyğun ölçüləri var idi. Cinsi oriyentasiya ilə heç bir əlaqə tapılmadı. [10]

    Sonrakı araşdırmada Kruijver və b. (2000) həcm əvəzinə BSTc-də neyronların sayına baxdı. Onlar Zhou ilə eyni nəticələri tapdılar və b. (1995), lakin daha dramatik fərqlərlə. Heç vaxt hormon qəbul etməmiş bir MtF mövzusu da daxil edildi və qadın neyron sayı ilə uyğunlaşdırıldı. [11]

    2002-ci ildə Chung tərəfindən növbəti araşdırma və b. müəyyən etdi ki, BSTc-də əhəmiyyətli cinsi dimorfizm (cinslər arasında variasiya) yetkinlik yaşına qədər müəyyən edilməmişdir. Chung və b. ya fetal hormon səviyyələrindəki dəyişikliklərin BSTc sinaptik sıxlığında, neyronal aktivlikdə və ya neyrokimyəvi məzmunda dəyişikliklərə səbəb olduğunu və bunun sonradan BSTc-də ölçü və neyron sayı dəyişikliklərinə səbəb olduğunu və ya BSTc-nin ölçüsünə uyğun olmayan cins kimliyinin yaranmasından təsirləndiyini irəli sürmüşdür. birinin təyin edilmiş cinsi. [12]

    BSTc fərqlərinin hormon əvəzedici terapiyanın təsirləri ilə bağlı ola biləcəyi irəli sürülüb. Həmçinin təklif edilmişdir ki, pedofil cinayətkarların da azalmış BSTc olduğu aşkarlandığı üçün qadına xas BSTc transseksuallıqdan çox parafiliya üçün marker ola bilər. [2]

    2006-cı ildə dəlilləri nəzərdən keçirərkən, Gooren əvvəlki tədqiqatları cinsi dimorfik beynin cinsi fərqləndirmə pozğunluğu kimi transseksuallıq konsepsiyasını dəstəklədiyini hesab etdi. [13] Dik Svaab (2004) eyni fikirdədir. [14]

    2008-ci ildə Garcia-Falgueras və Swaab tərəfindən transseksuallıq baxımından BSTc ilə oxşar xüsusiyyətlərə malik yeni bir bölgə tapıldı: hipotalamik unsinat nüvənin bir hissəsi olan ön hipotalamusun interstisial nüvəsi (INAH3). Hormonların istifadəsinə nəzarət etmək üçün Çjouda olduğu kimi eyni üsul istifadə edilmişdir və b. (1995) və Kruijver və b. (2000). Fərqlər, BSTc nəzarət kişilərinin nəzarət qadınları kimi orta həcmdə 1,9 dəfə və neyronların 2,3 dəfə olması ilə müqayisədə daha aydın idi, lakin hormonlara məruz qalmadan asılı olmayaraq, MtF transseksualları qadın diapazonunda və FtM transseksualları kişi diapazonunda idi. [15]

    Luders et al tərəfindən 2009-cu ildə MRT tədqiqatı. Hələ cinsi hormonlarla müalicə olunmamış 24 MtF transseksualın araşdırması müəyyən etdi ki, regional boz maddə konsentrasiyası cisgender qadınlarınkından daha çox cisgender kişilərin konsentrasiyasına bənzəyir, lakin cisgenderlə müqayisədə sağ putamendə əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük həcmdə boz maddə var. kişilər. Əvvəlki tədqiqatlar kimi, transseksuallığın fərqli bir beyin nümunəsi ilə əlaqəli olduğu qənaətinə gəldi. [16] (MRT daha böyük beyin strukturlarının daha asan öyrənilməsinə imkan verir, lakin müxtəlif nevroloji toxuma növləri arasında kontrastın olmaması səbəbindən müstəqil nüvələr görünmür, buna görə də, məsələn, BSTc ilə bağlı digər tədqiqatlar ölümdən sonra beyinlərin parçalanması ilə aparılmışdır.)

    Əlavə bir xüsusiyyət, diffuziya tenzor görüntüləmə və ya DTI adlı MRT texnikasından istifadə edərək, 24 cisgender kişi və 19 qadın ginefil nəzarəti ilə hələ də cross-seks hormonları almamış 18 qadından kişiyə transseksualları müqayisə edərək tədqiq edilmişdir. [17] DTI beynin ağ maddəsinin vizuallaşdırılması üçün xüsusi bir texnikadır və ağ maddənin quruluşu kişilər və qadınlar arasında neyroanatomiyadakı fərqlərdən biridir. Tədqiqatda sağ yuxarı uzununa fasciculus (SLF), kiçik forseps və kortikospinal traktın medial və arxa hissələrində ağ maddə üçün fraksiya anizotropiya dəyərləri nəzərə alındı. Rametti və b. (2010) aşkar etdi ki, "Nəzarət edən qadınlarla müqayisədə, FtM sağ SLF-nin arxa hissəsində, kiçik forsepslərdə və kortikospinal yolda daha yüksək FA dəyərləri göstərdi. Nəzarət kişiləri ilə müqayisədə, FtM kortikospinal sistemdə yalnız aşağı FA dəyərlərini göstərdi." [17] Dişi-kişi transseksuallarda ağ maddə modelinin bioloji kişilər istiqamətində dəyişdiyi aşkar edilmişdir.

    Hulshoff Pol və b. (2006) hormon müalicəsi alan 8 kişidən qadına transseksualın və altı qadından kişiyə transseksualın ümumi beyin həcmini tədqiq etmişdir. Onlar müəyyən etdilər ki, hormonlar hipotalamusun ölçülərini cinsə uyğun olaraq dəyişdirir: kişi hormonları ilə müalicə kişi nəzarətində olduğu kimi hipotalamusu kişi istiqamətinə, qadın hormonları ilə müalicə isə hipotalamusu qadın istiqamətinə doğru sürüşdürür. qadın nəzarəti ilə eyni şəkildə. Onlar belə nəticəyə gəliblər: “Tapıntılar göstərir ki, həyat boyu cinsiyyət orqanının hormonları insan beynində cinsə məxsus fərqlərin aspektlərini qorumaq üçün vacib olaraq qalır”. [18]

    2016-cı il araşdırması androfil trans qadınları və ginefil trans kişiləri nəzərdən keçirərkən digər rəylərlə razılaşdı. Hormon müalicəsinin beyinə böyük təsir göstərə biləcəyini və ümumiyyətlə cisgender qadınların beynində cisgender kişilərin beynindən daha qalın olan kortikal qalınlığın trans qadınların beynində də daha qalın ola biləcəyini, lakin cisgenderdən fərqli bir yerdə mövcud olduğunu bildirdi. qadın beyni. [2] Həm trans qadınlar, həm də trans kişilər üçün "cinslər arası hormon müalicəsi beynin ümumi morfologiyasına və ağ maddə mikrostrukturuna təsir göstərir. Hormonlar farmakoloji dozalarda beyinə çatdıqda dəyişikliklər gözlənilir. Nəticə etibarilə, hormonla müalicə olunan transseksual beyin nümunələrini transseksual beyin fenotipinin sübutu kimi qəbul etmək olmaz, çünki müalicə beyin morfologiyasını dəyişdirir və müalicədən əvvəlki beyin modelini gizlədir." [2]

    Androfilik kişidən qadına transseksuallar Edit

    Tədqiqatlar göstərdi ki, androfil kişidən qadına transseksuallar beyin anatomiyasında qadın istiqamətinə doğru sürüşmə göstərirlər. 2009-cu ildə Gizewskinin rəhbərlik etdiyi Alman radioloqlar qrupu 12 androfil transseksualları 12 cisgender kişi və 12 cisgender qadın ilə müqayisə etdi. Funksional maqnit rezonans tomoqrafiyasından (fMRT) istifadə edərək, onlar erotikanı göstərən zaman cisgender kişilərin cisgender qadınların vermədiyi bir neçə beyin bölgəsində reaksiya verdiyini və androfil transseksualların nümunəsinin beyin reaksiyalarında qadın istiqamətinə doğru sürüşdüyünü aşkar etdilər. [19]

    Başqa bir araşdırmada Rametti və həmkarları 18 androfil kişidən qadına transseksualları 19 jinefil kişi və 19 androfil cisgender qadınla müqayisə etmək üçün diffuziya tenzor görüntüləmə (DTI) istifadə etdilər. Androfil transseksuallar hər iki nəzarət qrupundan beynin çoxsaylı bölgələrində, o cümlədən üstün uzununa fasciculus, sağ anterior singulum, sağ forseps minor və sağ kortikospinal traktda fərqlənirdi. Tədqiqat müəllifləri belə nəticəyə gəliblər ki, androfil transseksuallar kişi və qadın nəzarətçiləri tərəfindən nümayiş etdirilən nümunələrin ortasındadır. [20]

    2016-cı ildə edilən bir araşdırma, erkən başlayan androfil transseksual qadınların cisgender qadınların beyin quruluşuna bənzər və cisgender kişilərdən fərqli olaraq beyin quruluşuna sahib olduqlarını, lakin onların öz beyin fenotipinə sahib olduqlarını bildirdi. [2]

    Ginefilik kişidən qadına transseksuallar Edit

    Ginefilik trans qadınlara dair araşdırmalar xeyli məhduddur. [2] Ginefilik kişidən qadına transseksuallarda çəkilmiş MRT beyində qeyri-transseksuallardan fərqliliklər göstərsə də, beynin strukturunun feminizasiyası müəyyən edilməmişdir. [2] Karolinska İnstitutunun nevroloqları İvanka Saviç və Stefan Arver 24 cisgender kişi və 24 cisgender qadın nəzarəti ilə 24 ginefil kişidən qadına transseksualları müqayisə etmək üçün MRT-dən istifadə etdilər. Tədqiqat iştirakçılarının heç biri hormon müalicəsi almadı. Tədqiqatçılar MtF transseksualları və cisgender kişilər və cisgender qadınlar arasında cins tipik fərqi tapdılar, lakin ginefil transseksuallar "həm də tək xüsusiyyətlər nümayiş etdirdilər və hər iki nəzarət qrupundan talamus və putamen həcmlərinin azalması və sağ insular və yüksək GM həcmləri ilə fərqləndilər. aşağı frontal korteks və sağ bucaq girusunu əhatə edən sahə". [21]

    Tədqiqatçılar belə nəticəyə gəliblər:

    İlkin fərziyyənin əksinə olaraq, transseksual qrupda "feminizasiya" əlamətləri olan cinsi-atipik xüsusiyyətlər aşkar edilməmişdir. Hazırkı tədqiqat [kişidən qadına transseksualların] beyində atipik cinsi dimorfizmə malik olduğu doqmasını dəstəkləmir, lakin əvvəllər bildirilmiş cinsi fərqləri təsdiqləyir. MtF-TR və nəzarət vasitələri arasında müşahidə edilən fərqlər gender disforiyasının çoxsaylı strukturlarda dəyişikliklərlə əlaqələndirilə biləcəyi və şəbəkəni (tək düyün sahəsini deyil) əhatə edə biləcəyi sualını doğurur. [21]

    Berqlund və b. (2008) ginefilik MtF transseksuallarının cinsi feromon olduğu ehtimal edilən iki steroidə reaksiyasını sınaqdan keçirmişdir: progestin kimi 4,16-androstadien-3-bir (AND) və estrogen kimi 1,3,5(10),16 -tetraen-3-ol (EST). Cinsi oriyentasiyadakı fərqə baxmayaraq, MtF-lərin hipotalamik şəbəkələri androfil qadın nəzarət qrupları kimi AND feromona cavab olaraq aktivləşdi. Hər iki qrup EST-yə cavab olaraq amigdala aktivləşməsini yaşadı. Ginefilik kişi nəzarət qrupları EST-yə cavab olaraq hipotalamik aktivasiya yaşadılar. Bununla belə, MtF subyektləri də EST-yə məhdud hipotalamik aktivasiya yaşadılar. Tədqiqatçılar belə nəticəyə gəldilər ki, feromonların aktivləşdirilməsi baxımından MtF-lər əsasən qadın xüsusiyyətləri ilə ara mövqe tutur. [22] MtF transseksual subyektləri əvvəlcədən öz bəyanatlarına əsasən tədqiqat zamanı heç bir hormonal müalicəyə məruz qalmamışdılar və hormonal səviyyələrin təkrar testləri ilə təsdiqlənirdilər. [22]

    2016-cı il araşdırması, ginefilik trans qadınların dimorfik olmayan beyin bölgələrində həm cisgender kişi, həm də qadın nəzarətindən fərqləndiyini bildirdi. [2]

    Ginefilik qadından kişiyə transseksuallar Edit

    Transgender kişilərin beyin quruluşu ilə müqayisədə transseksual qadınlara nisbətən daha az tədqiqat aparılmışdır. [2] Yaponiyada Nawatanın rəhbərlik etdiyi nevroloqlar qrupu, 11 ginefil FtM transseksualın regional beyin qan axınını (rCBF) 9 androfil cis qadınınki ilə müqayisə etmək üçün tək foton emissiyalı kompüter tomoqrafiyası (SPECT) adlı texnikadan istifadə etdi. Tədqiqat "kişi yerdəyişməsi" qənaətinə gəlmək üçün bioloji kişi nümunəsini daxil etməsə də, araşdırma ginefilik FtM transseksualların sol ön singulat korteksdə qan axınında əhəmiyyətli azalma və əhəmiyyətli artım göstərdiyini ortaya qoydu. sağ insula, cinsi həyəcan zamanı reaksiya verdiyi bilinən iki beyin bölgəsi. [23]

    2016-cı il araşdırması, erkən başlayan jinefilik trans kişilərin beyin quruluşunun ümumiyyətlə onların təyin olunmuş cinsinə uyğun olduğunu, lakin onların kortikal qalınlığa, kortikal strukturlara və ağ maddənin mikrostrukturuna, xüsusən də sağ yarımkürəyə görə öz fenotipinə malik olduqlarını bildirdi. [2] Trans kişilərin beyinlərində müşahidə edilən morfoloji artımlar testosteronun anabolik təsirləri ilə bağlı ola bilər. [2]

    Prenatal androgen məruz qalma Redaktə edin

    Prenatal androgenlərə məruz qalma, onların olmaması və ya prenatal androgenlərə zəif həssaslıq yuxarıdakı kəşfləri izah etmək üçün adətən istinad edilən mexanizmlərdir. Bunu yoxlamaq üçün tədqiqatlar transseksual və cisgender fərdlər arasında rəqəm nisbətindəki fərqləri araşdırdı (prenatal androgen məruz qalma üçün ümumi qəbul edilmiş bir marker). Bir meta-analiz bu birləşmənin təsir ölçülərinin kiçik və ya mövcud olmadığı qənaətinə gəldi. [24]

    XX cinsi xromosomlu şəxslərdə anadangəlmə adrenal hiperplaziyası prenatal androgenlərə həddindən artıq məruz qalma kimi qəbul edilən şeylə nəticələnir, nəticədə cinsiyyət orqanlarının kişiləşməsi və adətən mübahisəli prenatal hormon müalicəsi [25] və postnatal cərrahi müdaxilələr olur. [26] KAH olan şəxslər adətən qız kimi böyüyürlər və tipik qadınla oxşar koqnitiv qabiliyyətlərə, o cümlədən məkan qabiliyyəti, şifahi qabiliyyət, dil lateralizasiyası, əl tutma və təcavüzkarlıq kimi xüsusiyyətlərə malikdirlər. Tədqiqatlar göstərdi ki, CAH və XX xromosomlu insanların eyni cinsdən cəlb olunma ehtimalı daha yüksək olacaq [25] və bu şəxslərin ən azı 5,2%-də ciddi cinsiyyət disforiyası inkişaf edir. [27]

    5-alfa-reduktaza çatışmazlığı olan kişilərdə testosteronun dihidrotestosterona çevrilməsi pozulur, cinsiyyət orqanlarının maskulinizasiyası azalır. Bu vəziyyətdə olan insanlar gənc yaşda qadın görünüşünə görə adətən qadın olaraq böyüdülür. Ancaq bu vəziyyətdə olan kişilərin yarıdan çoxu qadınların həyatlarında daha sonra kişi olduqları üçün böyüdü. Alimlər güman edirlər ki, yetkinlik dövründə kişi xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsi və kişilərə verilən sosial statusun artması qadından kişiyə keçid üçün iki mümkün motivasiyadır. [27]

    Psixiatr və seksoloq David Oliver Couldwell [28] 1947-ci ildə transseksuallığın bir çox amillərin səbəb olduğunu müdafiə etdi. O, kiçik oğlanların analarına o qədər heyran olduqlarına inanırdı ki, onlar da onlar kimi olmaq istəyirlər. Bununla belə, o, valideynlərinin onu böyütərkən məhdudiyyət qoyduğu və ya düzgün genetik meylləri və ya normal seksuallığı olduğu müddətdə oğlanların bu istəyini itirəcəklərinə inanırdı. 1966-cı ildə Harry Benjamin [29] transseksuallığın səbəblərini pis başa düşülən hesab etdi və tədqiqatçıların bioloji səbəblərdən çox psixoloji səbəbləri nəzərdən keçirməyə qərəzli olduqlarını müdafiə etdi.

    Rey Blançard həmkarı Kurt Freundun [31] işi əsasında qurulan kişidən qadına transseksualizm taksonomiyasını işləyib hazırlayıb [31]. Bu, trans qadınların gender disforiyasının iki əsas səbəbindən birinin olduğunu güman edir. [32] [33] [34] Blanchard "homoseksual transseksualların" (kişilərə cinsi cəhətdən cəlb olunan trans qadınlara aid etmək üçün istifadə etdiyi taksonomik kateqoriya) kişilərə cəlb olunduğunu və adətən uşaqlıq dövründə gender disforiyasını inkişaf etdirdiyini nəzəriyyə edir və onları belə xarakterizə edir. uşaqlıqdan açıq və aşkar qadınlıq nümayiş etdirərək, o, "homoseksual olmayan transseksualları" (qadınlara cinsi cəhətdən cəlb olunan trans qadınlara aid etmək üçün istifadə etdiyi taksonomik kateqoriya) əsasən avtoginefil (cinsi düşüncə və ya görüntü ilə oyanmış) olduqları üçün inkişaf edən gender disforiyası kimi xarakterizə edir. özlərini qadın kimi [30] ) və ya qadınlara cəlb olunaraq, həm qadınlara, həm də kişilərə cəlb olunurlar (o, psevdobiseksuallığı kişilərə cazibə adlandırdığı anlayış autoginefilik cinsi fantaziyanın icrasının bir hissəsidir) və ya aseksualdır. .

    Autogynephilia gec başlayan transgender qadınlarda yaygındır. [35] Otoginefilik kişilər üzərində aparılan bir araşdırma, onların qeyri-autoginefili kişilərə nisbətən daha çox cinsi disforik olduqlarını aşkar etdi. [36] Michael Bailey avtoginefiliyanın genetik ola biləcəyini fərz etdi. [32]

    Blançardın nəzəriyyəsi cinsiyyət, keçid yaşı, etnik mənsubiyyət, IQ, fetişizm və uyğunlaşma keyfiyyəti daxil olmaqla, iki qrup arasında əhəmiyyətli fərqlər olduğunu iddia edən J. Michael Bailey, Anne Lawrence, James Cantor və başqalarından dəstək aldı. [37] [38] [30] [39] [32] Bununla belə, nəzəriyyə Veale, Nuttbrock, Moser və başqalarının MtF transseksuallarını zəif təmsil etdiyini və öyrədici olmadığını iddia edən məqalələrdə tənqid edilmişdir. onun arxasındakı təcrübələr zəif idarə olunur və/yaxud digər məlumatlar ilə ziddiyyət təşkil edir. [40] [41] [42] [43] Nəzəriyyənin bəzi tərəfdarları da daxil olmaqla, bir çox səlahiyyətli orqanlar Blanchardın söz seçimini çaşdırıcı və ya alçaldıcı kimi tənqid edirlər, çünki o, trans qadınların təyin olunmuş cinsinə diqqət yetirir və onların cinsi oriyentasiya kimliyinə məhəl qoymur. [2] Lynn Conway, Andrea James və Deidre McClosky, sərbəst buraxıldıqdan sonra Beylinin reputasiyasına hücum etdilər. Kraliça Olacaq Adam. [44] Təkamülçü bioloq və trans qadın Julia Serano yazırdı ki, "Blanchardın mübahisəli nəzəriyyəsi bir sıra yanlış və əsassız fərziyyələr üzərində qurulub və onu dəstəkləmək üçün təklif etdiyi məlumatlarda çoxlu metodoloji qüsurlar var". [45] Transgender Sağlamlığı üzrə Ümumdünya Peşəkar Assosiasiyası (WPATH) Blanchard tipologiyasının DSM-ə daxil edilməsinin əleyhinə çıxış edərək, nəzəriyyəyə dair elmi konsensusun olmadığını və transvestik fetişizmin inkişafı ilə bağlı uzunlamasına tədqiqatların olmadığını bildirdi. [46]

    2016-cı il araşdırması Blanchardın tipologiyasının androfil və jinefil trans qadınların fərqli beyin fenotiplərinə malik olması ilə bağlı proqnozlarına dəstək tapdı. Bildirilib ki, Kantor Blançardın proqnozlarının iki müstəqil struktur neyroimaging tədqiqatı ilə təsdiqləndiyi barədə doğru görünsə də, "hələ bu fərziyyəni tam təsdiqləmək üçün qeyri-homoseksual MtF-lər üzrə yalnız bir araşdırma var, qeyri-homoseksual MtF-lər üzrə daha müstəqil tədqiqatlara ehtiyac var. Daha yaxşı Fərziyyənin yoxlanılması homoseksual və qeyri-homoseksual MtF-lər daxil olmaqla xüsusi hazırlanmış bir araşdırma ilə təmin edilə bilər." İcmalda deyilirdi ki, "Blanchardın proqnozunu təsdiqləmək üçün hələ də homoseksual MtF, homoseksual kişi və heteroseksual kişi və qadınların xüsusi hazırlanmış müqayisəsinə ehtiyac var". [2]

    Devid Reymerin cinsiyyət orqanı təsadüfən şikəst edildikdən sonra onu körpəlikdən yeniyetməlik dövrünə qədər qız kimi böyütmək cəhdinin uğursuzluğu gender kimliyinin yalnız valideynlik tərəfindən müəyyən edildiyi nəzəriyyəsini təkzib edən kimi göstərilir. [47] [48] 1960-2000-ci illər arasında bir çox digər yeni doğulmuş və körpə oğlan uşaqları cinsiyyət orqanları qüsurlu doğulublarsa və ya qəza nəticəsində penislərini itiriblərsə, cərrahi yolla qadın olaraq təyin ediliblər. Bir çox cərrahlar belə kişilərin sosial və cərrahi yolla qadın təyin olunmasının daha xoşbəxt olacağına inanırdı. Mövcud sübutlar göstərir ki, belə hallarda valideynlər bu uşaqları qız kimi və mümkün qədər cinslərə uyğun olaraq böyütməyə ciddi sadiqdirlər. Yetkinlərin təqib tədqiqatlarında oriyentasiya təmin edən yeddi hadisədən altısı heteroseksual kişilər kimi müəyyən edilib, biri qadın kimliyini qoruyub saxlayır, lakin qadınları cəlb edir. Bu cür hallar valideynliyin doğuş zamanı təyin olunmuş kişilərin cinsi kimliyinə və ya cinsi oriyentasiyasına təsir etdiyi nəzəriyyəsini dəstəkləmir. [49] : 72-73 Reimer işi Şimali Amerikanın İnterseks Cəmiyyəti kimi təşkilatlar tərəfindən razılığı olmayan yetkinlik yaşına çatmayanların cinsi orqanlarının lazımsız şəkildə dəyişdirilməsinə qarşı ehtiyatlı olmaq üçün istifadə olunur. [50]

    2015-ci ildə Amerika Pediatriya Akademiyası gender, gender kimliyi, gender ifadəsi, transgender və s. mövzularda vebinar seriyası buraxdı. [51] [52] Birinci mühazirədə Dr. Şerer izah edir ki, valideynlərin təsiri (davranışın cəzası və mükafatı vasitəsilə) ) cinsinə təsir edə bilər ifadə amma cins deyil şəxsiyyət. [53] O, a istinad edir Smithsonian 3 yaşlı prezident Franklin D. Ruzveltin uzun saçlı, paltar geyinmiş şəklini göstərən məqalə. [54] [52] 6 yaşına qədər olan uşaqlar 1940-cı illərə qədər ağ paltarlardan ibarət cinsiyyətə uyğun neytral geyimlər geyinirdilər. [54] 1927-ci ildə Vaxt jurnal oğlanlar üçün çəhrayı və qızlar üçün mavidən ibarət olan cinsə uyğun rəngləri göstərən bir cədvəl çap etdi. [54] Dr. Sherer, uşaqların valideynlərindən və cəmiyyətdən mükafat axtarmaq üçün cinsi ifadələrini dəyişdirəcəyini, lakin bu, onların cinsi kimliyinə (onların daxili mənlik hissi) təsir etməyəcəyini müdafiə etdi. [53]


    Videoya baxın: Biologiya 6-cı sinif Dərs 18. Səhifə 54-55 Tapşırıqların İzahı (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Kazrataur

    Düşünürəm ki, səhv edirsən. I offer to discuss it. Write to me in PM, we'll talk.

  2. Faugar

    I apologize for interfering, but could you please describe in a little more detail.

  3. Anwyl

    I am sorry, that I interfere, but, in my opinion, there is other way of the decision of a question.



Mesaj yazmaq