معلومة

ما مقدار الوقت الذي تحتاجه الآليات المختلفة لتنظيم الجينات حتى تصبح سارية المفعول؟

ما مقدار الوقت الذي تحتاجه الآليات المختلفة لتنظيم الجينات حتى تصبح سارية المفعول؟


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.

أفكر في الآليات التنظيمية الرئيسية ، مثل عوامل النسخ العامة ، والمنشطات ، والمثبطات ، وتداخل الحمض النووي الريبي.

إذا تم تنشيط جينات المنظم غير النشطة التي تستخدم كل من الآليات المختلفة ، فما هو التأخير (في المتوسط) بين تنشيط كل من هذه الجينات وتأثيرها التنظيمي النهائي؟


غالبًا ما يقول الناس بشكل غير دقيق أن هذا النوع من التنظيم يحدث في حدود عدة دقائق إلى ساعات ، وقد يكون ذلك دقيقًا بقدر ما يمكنك الحصول عليه في ضوء الحركية المتغيرة لأي مسار معين.

أيضًا ، تتطلب جميع الجينات الموجودة في حقيقيات النوى عوامل نسخ عامة ، ولكنها تتطلب جميعًا بشكل أساسي أيضًا المنشطات للعمل أولاً لتجنيد GTFs ومكونات تعديل هيستون (التي تسمح لـ GTFs وصديقهم RNA polymerase بالوصول إلى الجينات). لذلك ، فهم عمومًا هم المنشطون وتجنيدهم هو جزء مما يساهم في الحركية في euakryotes.

بالنسبة إلى RNAi ، يمكن أن تعتمد حركية ضربة قاضية في RNAi إلى حد كبير على معدل تحلل البروتين (وهو متغير للغاية). حتى لو أزلت mRNA ، يظل البروتين موجودًا حتى يتحلل. إذا كان يتحلل بسرعة عادة ، فإن حركية تدهور الرنا المرسال ستكون محدودة. إذا كان بطيئًا ، فعليك الانتظار حتى يتحلل البروتين بآلياته الطبيعية (https://en.wikipedia.org/wiki/Proteasome).

يقول سيجما إن تأثيرات الحمض النووي الريبي يمكن رؤيتها في حوالي 24 ساعة

http://www.sigmaaldrich.com/life-science/functional-genomics-and-rnai/sirna/learning-center/mission-sup-reg0/experimental-design0.html#s3

تشير Thermo إلى شيء مشابه بالقول إن تأثيرات RNAi يمكن رؤيتها لمدة 5-7 أيام بعد تعداء العدوى (أي أنها تشير إلى أنه يمكن رؤيتها بعد يوم واحد).

https://www.thermofisher.com/ca/en/home/references/ambion-tech-support/rnai-sirna/tech-notes/duration-of-sirna-induced-silencing.html


آثار أربع آليات تنظيمية مختلفة على ديناميكيات التسلسلات التنظيمية للجينات

السلاسل التنظيمية للجينات (GRCs) هي عناصر شائعة في الشبكات الجزيئية الخلوية. يمكن تنفيذ وظيفة منطقية معينة في هذه السلاسل ، مثل قمع نشاط عامل النسخ ، من خلال عدد من الآليات التنظيمية المختلفة. النتائج المحتملة للأداء الديناميكي لمركز الخليج للأبحاث لاختيار آلية على أخرى لم يتم تحليلها بشكل منهجي. هنا ، أبلغنا عن إنشاء مركز الخليج للأبحاث الاصطناعية بتنسيق الإشريكية القولونية، والذي يسمح لنا للمرة الأولى بمقارنة ديناميكيات أربع آليات تنظيمية مختلفة ومقارنتها بشكل مباشر ، مما يؤثر على النسخ أو الترجمة أو الاستقرار أو نشاط أداة تقييد النسخ. لقد طورنا نموذجًا رياضيًا ذو دوافع بيولوجية وهو كافٍ لإعادة إنتاج ديناميكيات الاستجابة التي تحددها القياسات التجريبية. باستخدام النموذج ، استكشفنا ديناميكيات الاستجابة المحتملة التي يمكن أن يؤديها مركز الخليج للأبحاث الذي تم إنشاؤه. نستنتج أن الاختلافات الديناميكية بين الآليات التنظيمية في خطوة فردية في مركز الخليج للأبحاث غالبًا ما يتم إخفاؤها في الأداء العام لمركز الخليج للأبحاث ونقترح أن وجود آلية تنظيمية معينة في بيئة شبكة معينة لا يعني بالضرورة أنها تمثل نموذجًا واحدًا مثاليًا. الحل التطوري.


المحاضرة 13: تنظيم الجينات

قم بتنزيل الفيديو من iTunes U أو Internet Archive.

المواضيع التي تمت تغطيتها: تنظيم الجينات

المدربون: البروفيسور إريك لاندر

المحاضرة 10: Molecular Biolo.

المحاضرة 11: Molecular Biolo.

المحاضرة 12: Molecular Biolo.

المحاضرة 13: تنظيم الجينات

المحاضرة 14: Protein Localiz.

المحاضرة 15: الحمض النووي المؤتلف 1

المحاضرة 16: الحمض النووي المؤتلف 2

المحاضرة 17: الحمض النووي المؤتلف 3

المحاضرة 18: الحمض النووي المؤتلف 4

المحاضرة 19: دورة الخلية / الإشارة.

المحاضرة 26: الجهاز العصبي 1

المحاضرة 27: الجهاز العصبي 2

المحاضرة 28: الجهاز العصبي 3

المحاضرة 29: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 30: الخلايا الجذعية / استنساخ.

المحاضرة 31: Molecular Medic.

المحاضرة 32: Molecular Evolu.

المحاضرة 33: Molecular Medic.

المحاضرة 34: الإنسان متعدد الأشكال.

المحاضرة 35: الإنسان متعدد الأشكال.

صباح الخير. صباح الخير.

لذا ، ما أود أن أفعله اليوم هو التقاط موضوعنا الأساسي للبيولوجيا الجزيئية. لقد تحدثنا عن تكرار الحمض النووي.

نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي ، وترجمة الحمض النووي الريبي إلى بروتين. ناقشنا في المرة الأخيرة بعض الاختلافات بين الأنواع المختلفة من الكائنات الحية: الفيروسات ، بدائيات النوى ، حقيقيات النوى ، فيما يتعلق بتفاصيل كيفية القيام بذلك بشكل عام أن البكتيريا لها كروموسومات DNA دائرية عادةً أن حقيقيات النوى لها صبغيات خطية ، وما إلى ذلك. أحب الحديث عن الاختلاف اليوم ، ولكن الاختلاف ليس بين الكائنات الحية ولكن داخل الكائن الحي من وقت لآخر ومن مكان إلى مكان ، أي كيف يتم تشغيل بعض الجينات أو الأنشطة الجينية ، في بعض المناسبات ، وإيقاف تشغيلها مناسبات أخرى. من الواضح أن هذه مشكلة مهمة جدًا للكائن الحي ، خاصة لشخص مثلك وهو كائن متعدد الخلايا ، ولديه نفس تعليمات الحمض النووي في جميع خلاياك.

من الواضح أنه من المهم جدًا التأكد من أن نفس الكود الأساسي يقوم بأشياء مختلفة في خلايا مختلفة.

من المهم أيضًا للبكتيريا أن تتأكد من أنها تقوم بأشياء مختلفة في أوقات مختلفة ، اعتمادًا على بيئتها. لذا ، سأتحدث عن نظام معين جدًا اليوم كتوضيح لكيفية تنظيم الجينات ، ولكن قبل أن نفعل ذلك ، دعنا نسأل ، أين الأماكن المختلفة في هذه الصورة؟

يذهب الحمض النووي إلى يذهب الحمض النووي الريبي إلى البروتين ، حيث يمكنك ، من حيث المبدأ ، تنظيم نشاط الجين. هل يمكنك تنظيم نشاط الجين عن طريق تغيير الحمض النووي المشفر في الجينوم؟ اذا لما لا؟ لأجل ماذا؟ يصبح جينًا مختلفًا. نعم ، هذا مجرد تعريف.

لماذا لا تستطيع الخلية أن تقرر فقط أنني أريد أن يتغير هذا الجين الآن بطريقة ما؟ أوه ، لا أعرف ، سأغير تسلسل الحمض النووي بطريقة ما. وهذا سيجعل الجين يعمل.

هل يمكن أن يحدث ذلك؟ هل هذا مسموح؟ نعم ، اتضح أنه حدث.

إنه ليس الشيء الأكثر شيوعًا ، وليس الشيء الذي سيتحدثون عنه كثيرًا في الكتب المدرسية ولكن يمكنك في الواقع القيام بالتنظيم.

إذن ، مستويات التنظيم كثيرة ، وواحد في الواقع على مستوى إعادة ترتيب الحمض النووي. كما سنأتي لاحقًا في الدورة التدريبية ، على سبيل المثال ، يقوم جهازك المناعي بإنشاء جينات وظيفية جديدة عن طريق إعادة ترتيب بعض قطع الحمض النووي محليًا ، تتحكم بعض البكتيريا ، وخاصة الكائنات المعدية ، في تشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها عن طريق الدخول فعلاً إلى هناك ، وتقلب حول قطعة من الحمض النووي في كروموسومها.

وهذه هي الطريقة التي يشغلون بها الجين أو يوقفونه أنهم يدخلون ويغيرون الجينوم. هناك بعض البروتينات التي تقلب في الواقع اتجاه جزء من الحمض النووي. الآن ، هذه غير تقليدية بعض الشيء ، ولن نتحدث كثيرًا عنها ، لكن يجب أن تعرف ، تقريبًا أي شيء يمكن أن يحدث يحدث ويتم استغلاله بطرق مختلفة من قبل الكائنات الحية.

لذا ، فإن إعادة ترتيب الحمض النووي يحدث بالتأكيد. إنه نادر ، لكنه دائمًا ما يكون رائعًا عندما يحدث.

لذا ، من الممتع النظر إليها. وشيء مثل الجهاز المناعي لا يمكن تجاهله على أنه مجرد شذوذ. هذا شيء مهم للغاية. النموذج الأكثر شيوعًا هو على مستوى تنظيم النسخ ، حيث يمكن أن يكون ما إذا كان يتم عمل نسخة أم لا هو كيف يمكن أن تكون معالجتها مختلفة. أولاً ، بدء النسخ الذي يجب أن يحدث لبوليميراز RNA للجلوس على هذا الجين في هذه المناسبة والبدء في نسخه هو خطوة يمكن تنظيمها (كذا) ربما ستقوم فقط بتشغيل الجين لـ beta-globin و alpha-globin التي تشكل معًا مكوني الهيموغلوبين ، وستقوم بتشغيلها فقط في خلايا الدم الحمراء ، أو سلائف خلايا الدم الحمراء ، ويمكن أن يتم ذلك على مستوى ما إذا كنت ترسل الرسالة أم لا المكان الأول. هذا مكان واحد يمكن القيام به.

مكان آخر هو خيارات الربط التي تقوم بها.

فيما يتعلق برسالتك ، تحصل على هذا الشيء مع عدد من exons المحتملة المختلفة ، ويمكنك تنظيم كيفية استخدام هذا الجين من خلال اتخاذ قرار بربطه بهذه الطريقة ، والتخطي ربما ، أو عدم تخطي ذلك exon. هذا التوابل البديل هو وسيلة قوية للتنظيم. وأخيرًا ، يمكنك أيضًا التنظيم على مستوى استقرار الرنا المرسال.

الاستقرار يعني استمرار الرسالة ، تدهور الرسالة. يمكن أن تكون الرسالة محمية في خلايا معينة بحيث تظل معلقة لفترة أطول.

وربما في خلايا أخرى غير محمية وتتحلل بسرعة كبيرة. إذا تدهورت بسرعة كبيرة ، فلن تحصل على فرصة لصنع بروتين أو ربما لا تحصل على نسخ كثيرة جدًا من البروتين. إذا استمرت لفترة طويلة ، يمكن أن تصنع الكثير من نسخ البروتين.

كل هذه الأشياء يمكن أن تحدث وتحدث بالفعل. ثم ، بالطبع ، هناك لائحة على مستوى الترجمة.

الترجمة ، إذا أعطيتك mRNA ، فهل ستتم ترجمتها تلقائيًا؟ ربما يكون للخلية طريقة لعزل الحمض النووي الريبي لتكثيفه بطريقة ما بحيث لا تصل إلى الريبوسوم في ظل بعض الظروف ، وفي ظل ظروف أخرى تصل إلى الريبوسوم ، أو بعض الطرق لمنعها بأشكال أخرى من مجرد عزلها ، ولكن لمنع ما إذا كانت هذه الرسالة ستتم ترجمتها أم لا ، ما يتبين أن هناك قدرًا هائلاً من ذلك. إنه ، مرة أخرى ، ليس الأكثر شيوعًا ، لكننا نتعلم ، خاصة خلال العامين الماضيين ، أن تنظيم ترجمة mRNA مهم.

هناك ، على الرغم من أنني لن أتحدث عنها مطولاً ، هناك مجموعة جديدة ومثيرة من الجينات تسمى micro RNA ، وهي جزيئات RNA صغيرة جدًا تقوم بترميز 21-22 زوجًا أساسيًا من القطع القادرة على الاقتران مع messenger RNA وتتدخل جزئيًا في بعض النواحي مع قابليتها للترجمة. وهكذا ، من خلال عدد وأنواع الرنا الميكروي الصغيرة الموجودة هناك ، يمكن للكائنات الحية تعديل أو تقليل مدى فعالية ترجمة رسالة معينة.

لذا ، فإن القدرة على تنظيم الترجمة بعدة طرق مختلفة مهمة. وبعد ذلك ، بالطبع ، هناك سيطرة ما بعد الترجمة. بمجرد صنع البروتين ، يمكن أن يحدث تنظيم ما بعد الترجمة.

يمكن أن يتم تعديل البروتين بطريقة ما.

تقول البروتينات أنها غير نشطة تمامًا ما لم تضع مجموعة فوسفات عليها ، ويأتي بعض الإنزيم ويضع مجموعة فوسفات عليها. أو أنه غير نشط حتى تقلع مجموعة الفوسفات.

يمكن أن تحدث جميع أنواع التعديلات اللاحقة للترجمة على البروتينات بعد تكوين سلسلة الأحماض الأمينية التي يمكن أن تؤثر على ما إذا كان البروتين نشطًا أم لا. من المحتمل أن تكون كل واحدة من هذه الخطوة التي يمكن للكائن من خلالها تنظيم ما إذا كان لديك نشاط كيميائي حيوي معين موجود في كمية معينة في وقت معين أم لا. ويتم استخدام كل واحد من هؤلاء. هذا هو الشيء المتعلق بالوصول إلى نظام كان في طور التطور لمدة ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة هو أنه حتى الاختلافات الصغيرة يمكن محاربتها كمزايا تنافسية ، ويمكن إصلاحها بواسطة كائن حي. لذلك ، إذا بدأ شيء صغير جدًا في مساعدة الكائن الحي قليلاً ، فقد يصل إلى التثبيت. وأنت قادم إلى هذا النظام ، الذي يحتوي على حوالي ثلاثة مليارات ونصف مليار سنة من التصحيحات لرمز البرنامج ، وهو يحتوي على كل أنواع الطبقات والتنظيمات المتراكمة فوقه. كل هذه الأشياء تحدث. لكن ما نعتقد أنه الأهم من بين هذه المجموعة بأكملها هو هذا الرجل.

المكان الأساسي الذي ستنظم فيه ما إذا كان لديك منتج الجين أم لا هو ما إذا كنت تهتم بنسخ الحمض النووي الريبي الخاص به. لكني أريد أن أقول لأنه ، نعم؟ وما هي exons التي استخدمتها وأيها ليست كذلك؟ نعم ، حسنًا ، هناك عوامل خاصة بالأنسجة خاصة بالجينات يمكن أن تؤثر على ذلك. ومن المدهش أنه لا يُعرف سوى القليل عن التفاصيل. هناك بعض الحالات التي يعرف فيها الناس ، ولكن كما تتخيل ، فأنت في الواقع بحاجة إلى نظام تنظيمي في هذا النسيج لتتمكن من اتخاذ قرار تخطي هذا exon.

ومن المدهش أن آليات ذلك مفهومة في حالات قليلة جدًا. وقد تعتقد أن التطور لن يرغب في استخدام ذلك باعتباره الشيء الأكثر شيوعًا لأنه عليك حقًا صنع شيء متخصص للقيام بذلك. لذا ، هذا ما يحدث على هؤلاء. هذا على وجه الخصوص حيث أعتقد أنه يجب أن يحدث قدر هائل من العمل الإضافي.

استقرار مرنا ، نحن نفهم بعضًا منه ولكن ليس كل العوامل في هذا العمل. كنت أخبركم عن الترجمة باستخدام هذه الجزيئات الصغيرة من الحمض النووي الريبي ، وهي أشياء لا يتجاوز عمرها بضع سنوات فقط والتي فهمها الناس. لذلك ، هناك الكثير مما يجب فهمه حول هذه الأشياء. سأخبركم عن بدء mRNAs ، لأنها المنطقة التي نعرفها أكثر ، وأعتقد أنها ستعطيكم فكرة جيدة عن النموذج العام.

ولكن ، أي منكم يرغب في الخوض في هذا سيجد أن هناك قدرًا هائلاً لا يزال يتعين اكتشافه حول هذه الأشياء.

لذا ، فإن كمية البروتين التي قد تصنعها الخلية تختلف بشكل كبير.

خلايا الدم الحمراء ، 80٪ من خلايا الدم الحمراء ، البروتين ، هي ألفا أو بيتا غلوبين. إنه مبلغ ضخم. هذا ليس صحيحًا في أي خلية أخرى في جسمك. لذلك ، كنا نتحدث عن نطاقات كبيرة جدًا من الاختلاف فيما يتعلق بكمية البروتين التي يتم إنتاجها.

كيف تحدث أشياء من هذا القبيل؟ حسنًا ، سأقوم بوصف أبسط حالة كلاسيكية لتنظيم الجينات والبكتيريا ، وعلى وجه الخصوص ، الافتقار الشهير لمشغل إي كولاي.

لذلك ، كانت هذه هي الحالة الأولى التي تم فيها وضع اللوائح التنظيمية بالفعل ، وهي تقف اليوم كنموذج جيد جدًا لكيفية عمل التنظيم. تحتاج الإشريكية القولونية ، لكي تنمو ، إلى مصدر كربوني. على وجه الخصوص ، الإي كولاي مغرم بالسكر.

يود الحصول على سكر ينمو عليه. عند الاختيار ، ما هو السكر المفضل للإي كولاي؟ إنه جلوكوز ، صحيح ، لأن لدينا دورة الجلوكوز الكاملة. يذهب المسار الكامل للجلوكوز إلى البيروفات ، والذي تحدثنا عنه ، والجلوكوز هو السكر المفضل للذهاب إلى هذا المسار ، حسناً ، لتحلل السكر.

تحلل السكر: انهيار الجلوكوز. لكن ، لنفترض أنه لا يوجد جلوكوز متاح. هل الإشريكية القولونية ترغب في الحصول على سكر مختلف؟

بالتأكيد ، لأن إي كولاي ليس غبيًا. إذا رفضت سكرًا آخر ، فلن تكون قادرة على النمو. لذلك ، لديها مجموعة متنوعة من المسارات التي من شأنها تحويل السكريات الأخرى إلى الجلوكوز ، والتي ستسمح لك بعد ذلك بالمرور عبر تحلل السكر ، وما إلى ذلك. ولكن إذا لم يكن كذلك ، افترض أنك أعطيته اللاكتوز. اللاكتوز هو ثنائي السكاريد. إنه سكر الحليب ، وسأقوم برسمه لفترة وجيزة ، لذا فإن اللاكتوز هو ثنائي السكاريد حيث يكون لديك جلوكوز وجلاكتوز.

الجلوكوز مع الجلاكتوز يساوي اللاكتوز. لذلك ، إذا تم إعطاء الإشريكية القولونية الجالاكتوز ، فإنها قادرة على تقسيمها إلى جلوكوز زائد الجالاكتوز.

ويقوم بذلك عن طريق إنزيم معين يسمى بيتا جالاكتوزيداز ، والذي يقوم بتكسير الجلاكتوزيدات. وسوف يعطيك الجالاكتوز بالإضافة إلى الجلوكوز. ما مقدار بيتا جالاكتوزيداز الموجود في خلية إي كولاي؟ آسف؟ لا أحد؟ لكن كيف تفعل هذا؟

عندما يحتاج إليها ، سوف يصنعها. عندما يحتاج إليه ، على سبيل المثال ، لا يوجد جلوكوز وهناك الكثير من الجالاكتوز حوله ، كم سيكون هناك؟ كثيرا. اتضح أنه في الظروف التي تعتمد فيها الإشريكية القولونية على الجالاكتوز كوقود لها ، يمكن أن يكون ما يقرب من 10 ٪ من البروتين الكلي عبارة عن بيتا غال في ظل الظروف التي يكون فيها الجالاكتوز ولكن بدون جلوكوز. آسف؟ آسف ، عندما يكون لديك اللاكتوز ولكن بدون جلوكوز. شكرا لك. لذلك ، عندما يكون لديك لاكتوز ولكن بدون جلوكوز ، فإن E coli تحتوي على 10 ٪ من وزن البروتين مثل بيتا جالاكتوزيداز. رائع. ولكن عندما يكون لديك جلوكوز في الجوار أو لا يوجد لديك اللاكتوز ، يكون لديك القليل جدًا.

يمكن أن يكون لا شيء تقريبًا ، كميات ضئيلة. إذن ، لماذا تفعل هذا؟

لماذا ، على سبيل المثال ، مجرد الحصول على حل وسط أكثر منطقية بكثير؟

على سبيل المثال ، لنحصل دائمًا على 1٪ فقط من بيتا جالاكتوزيداز.

لماذا نحتاج إلى 0-10٪؟ 10٪ في الواقع عالية للغاية.

وماذا في ذلك. إنها بوليصة تأمين جيدة. لذلك ، إذا كان لدي الجالاكتوز فقط ، فأنا بحاجة إلى المزيد. حسنًا ، أعني ، سيستمر 1٪ في هضمها. سأفعل ذلك. ما هي المشكلة؟ آسف؟

فماذا أفعل ذلك بمعدل أبطأ. الحياة طويلة. لما لا؟ آه ، يجب أن تتنافس. لذا ، إذا كانت الخلية الموجودة على اليسار بها طفرة تجعلها تنتج أربعة أضعاف الكمية ، فسوف تمتص اللاكتوز في البيئة ، وتنمو بشكل أسرع ، وما إلى ذلك ، وكان بإمكاننا التنافس.

لذلك ، فإن هذه الطفرات الضبطية الصغيرة لها تأثير كبير بين هذه المجموعة المتنافسة من البكتيريا. وهكذا ، إذا اعتقدت E coli حاليًا أنه من الجيد حقًا عدم وجودها تقريبًا في بعض الأحيان و 10٪ في أوقات أخرى ، فيمكنك المراهنة على أنها نجحت من خلال منتج المنافسة الشديدة جدًا ، بحيث لا تريد إضاعة تصنع هذه الطاقة عندما لا تكون في حاجة إليها ، وعندما تحتاج إليها ، عليك حقًا أن تنافس بقوة من خلال النمو بأسرع ما يمكن عندما يكون لديك هذا اللاكتوز. نعم. إذاً ، كيف يمكن الحصول على اللاكتوز ، آسف ، اجعلني صريحًا بشأن اللاكتوز مقابل الجالاكتوز ، في الخلية؟ اتضح أنه يحتوي أيضًا على منتج جيني آخر ، بروتين آخر ، وهو نفاذية اللاكتوز. وأي تخمينات حول ما يفعله تصاريح اللاكتوز؟ يجعل الخلية منفذة للاكتوز ، صحيح ، جيد. لذلك ، يمكن أن يدخل اللاكتوز إلى الخلية ، ومن ثم يمكن لبيتا غال أن يتحلل إلى جالاكتوز بالإضافة إلى الجلوكوز. هذان الشيئان ، في الواقع ، كلاهما يخضع للتنظيم ، بيتا غال ونفاذية اللاكتوز. فكيف يعمل؟

دعونا نلقي نظرة الآن على هيكل نقص أوبيرون.

لذا ، ذكرت باختصار آخر مرة ، ما هو الأوبرا؟ تذكر أننا قلنا أنه في البكتيريا ، غالبًا ما تقوم بعمل نسخة تحتوي على العديد من البروتينات التي تم ترميزها.

يمكن الحصول على mRNA واحد ، ويمكن أن تحدث عدة بدايات للترجمة ، ويمكنك صنع بروتينات متعددة.

وسيكون هذا شيئًا جيدًا إذا أردت صنع مجموعة من البروتينات التي كانت جزءًا من نفس المسار الكيميائي الحيوي.

مثل هذا الكائن ، قطعة منظمة من الحمض النووي تصنع نسخة مشفرة متعددة الببتيدات تسمى أوبرون لأنها تعمل معًا. لذا ، دعونا نلقي نظرة هنا على عامل النقص. قلت أنه كان هناك مروّج.

هنا مروج لـ operon ، وسوف نسميه P نقص ، مروج لنقص operon. ها هو أول جين تم ترميزه. لذا ، ستبدأ الرسالة هنا ، في الواقع من هنا ، وتبدأ في الانطلاق. والجين الأول يُطلق عليه اسم يفتقر إلى Z.

يحدث لتشفير إنزيم بيتا جالاكتوزيداز.

تذكر ، لقد قاموا بمطاردة متحولة ، وعندما قاموا بمطاردة الطافرات ، لم يعرفوا ما هو كل جين لأنهم عزلوا المسوخ.

لذلك ، أعطوهم أسماء الحروف فقط. وهكذا ، يطلق عليه نقص Z. والجميع في البيولوجيا الجزيئية يعرفون أن هذا هو نقص الجين Z ، على الرغم من أن Z لا علاقة له ببيتا غالاكتوزيداز. كانت مجرد الرسالة التي أعطيت لها.

لكنها عالقة. التالي هو عدم وجود Y.

وهذا يشفر التصريح. وهناك أيضًا نقص A ، الذي يشفر ترانس أسيتيلاز ، وبقدر ما أشعر بالقلق ، يمكنك نسيانه. حسنًا ، لكنني ذكرت للتو أنه موجود ، وهو في الواقع يصنع ثلاثة ببتيدات.

لن نقلق بشأنه ، حسنًا ، لكنه يصنع إنزيم ترانس أسيتيل ، حسنًا؟ لكنها لن تظهر في ما سنتحدث عنه ، وفي الواقع لا يُعرف سوى القليل عن إنزيم ترانس أسيتيلاز. هناك أيضًا جين آخر يجب أن أتحدث عنه ، وهذا موجود هنا ، وهذا يسمى نقص أنا ، ولديه أيضًا محفز ، يمكن أن نسميه PI ، للمروج الذي يفتقر إلى I.

وهذا يشفر بروتينًا مثيرًا للاهتمام.

لذلك ، نحصل هنا على رسالة واحدة ترميز عديد ببتيد واحد هنا.

هذا mRNA يشفر عديد ببتيد واحد. إنه أحادي. هذا الرجل هنا هو رسالة متعددة الأكياس. يحتوي على العديد من السيسترونات ، وهو الاسم القديم المترب لهذه المناطق التي تُرجمت إلى بروتينات متميزة. وهكذا ، هذا هو ذلك mRNA.

لذلك ، تفتقر إلى أنا ، هذا يشفر بروتينًا مثيرًا للاهتمام للغاية ، والذي يسمى نقص القامع. إن نقص القامع ، في الواقع سأقوم بإسقاط هذا للحظة ، ليس إنزيمًا.

إنها ليست قناة ذاتية السطح لوضع الجالاكتوز.

إنه بروتين مرتبط بالحمض النووي. إنه يرتبط بالحمض النووي. لكنه ليس بروتينًا مرتبطًا بالحمض النووي غير محدد يرتبط بأي حمض نووي قديم.

لها تفضيل خاص بالتسلسل.

إنه بروتين له تأكيد معين ، وشكل معين ، ومجموعة معينة من الأحماض الأمينية بارزة ، والتي تم دمجها في الأخدود الرئيسي للحمض النووي بطريقة محددة التسلسل بحيث يحب بشكل خاص التعرف على تسلسل معين من النيوكليوتيدات و يرتبط هناك. أين هو التسلسل المحدد للنيوكليوتيدات حيث يحب هذا الرجل الارتباط؟ يحدث أنه هناك.

وهذا يسمى تسلسل المشغل أو موقع المشغل.

لذا ، فإن هذا البروتين يحب أن يذهب ويرتبط هناك. بالمناسبة ، لقد رسمت هذا ، بحيث يكون موقع المشغل هذا متداخلًا بشكل صحيح مع موقع المروج.

من يحب الارتباط في موقع المروج؟ بوليميراز الحمض النووي الريبي.

ماذا سيحدث إذا كان نقص البروتين المثبط موجودًا هناك؟

لا يمكن أن يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي. إنه فقط ماديًا ، ممنوع من الارتباط. لذا ، دعونا نفحص بعض الحالات هنا.

لنفترض أننا ننظر هنا إلى جيننا. لدينا مروجنا ، P نقص. لدينا موقع المشغل هنا. لدينا نقص في الجين Z هنا ، ولدينا نقص القامع ، ونفتقر إلى أنا ، والقمع جالس هناك.

يحاول البوليميراز الوصول إلى هذا ، ويتم حظره.

إذن ، ما الذي سيحدث من حيث نسخ مشغل النقص: لا يوجد مرنا. لذلك ، هذا رائع.

لذا ، لقد حللنا مشكلة واحدة على الفور.

نريد أن نتأكد من أنه في بعض الأحيان لن يكون هناك mRNA مصنوع.

بهذه الطريقة ، لن نهدر أي طاقة استقلابية ، ونصنع بيتا غالاكتوزيداز. هل انتهينا؟ لا؟ لما لا.

يتعين علينا أحيانًا صنع بيتا جالاكتوزيداز.

لذا ، علينا التخلص من هذا المكبّر هناك. حسنًا ، كيف سيأتي المكبّر هناك؟ متى نريد استخدام القامع هناك: عندما يكون اللاكتوز موجودًا.

لذلك ، بطريقة ما نحتاج إلى بناء نوع من آلية حسية معقدة قادرة على معرفة وقت وجود اللاكتوز ، وإرسال إشارة إلى البروتين المثبط تقول ، مهلاً ، اللاكتوز موجود. تنتقل الإشارة على طول الطريق إلى البروتين المكبِط ، وينطفئ البروتين المثبط.

ما هو نوع الآلية الحسية المتقنة التي يمكن بناؤها؟

ماذا تستخدم اللاكتوز؟ إذن ، هذا في الواقع بسيط جدًا.

أنت تقول فقط خذ اللاكتوز ، وتريد أن يكون اللاكتوز إشارة خاصة به؟ لذا ، إذا ارتبط اللاكتوز بالقمع ، فقد يعرف القامع عندئذٍ وجود اللاكتوز حوله.

حسنًا ، ماذا ستفعل إذا كان اللاكتوز مرتبطًا به؟ آسف؟ لماذا تسقط؟ نعم. أكثر اهتماما باللاكتوز.

لذا ، إذا كنت اقتراحًا ، فهذا جيد. أنا أحب أعمال التصميم الجارية هنا. الاقتراح هو أنه إذا ارتبط اللاكتوز بهذا هنا ، وربطه بالقمع ، فسوف يتراجع لأنه أكثر اهتمامًا باللاكتوز منه بالحمض النووي. الآن ، كيف يتم تحويل الاهتمام فعليًا إلى شيء مادي؟ نظرًا لأن المستوى الفعلي للإعجاب أو الكراهية المعرفي للحمض النووي على جزء من عديد الببتيد هذا غير واضح ، فقد تكون مجسمًا قليلاً فيما يتعلق بسلسلة البولي ببتيد هذه. إذن ، ميكانيكيًا ، ما الذي سيحدث؟ شكل. نعم ، الشكل؟ تأكيد التغيير ، فعل الارتباط ، فعل ربط اللاكتوز يخلق بعض الطاقة ، قد يغير شكل البروتين ، وقد يؤدي هذا الشكل من البروتين ، في عملية التذبذب لربط اللاكتوز ، إلى تفكيك جزء آخر منه. التي لم تعد مرتبطة الآن بشكل جيد بالحمض النووي. هذا بالضبط ما يحدث.

أحسنت. لذا ، فقد صممتم ، في الواقع ، ما يحدث حقًا. ما يحدث هو ما يسمى التغيير الخيفي. إنها تعني فقط شكل آخر.

لذلك ، يغير شكله فقط ، ويغير شكله عند ارتباط اللاكتوز. وهي تسقط لأنها أقل ملاءمة لربط تسلسل الحمض النووي هذا عندما يكون مرتبطًا باللاكتوز هناك. لذلك ، في هذه الحالة ، في وجود اللاكتوز ، لا أقوم بنقص اللاكتوز.

ونقص أوبرون مكتوب. نعم؟ عذرًا. حسنًا ، جميع المصممين المناسبين ، لدينا هنا مشكلة. لديك مثل هذا النظام الرائع ، أليس كذلك؟ كنت ستشعر باللاكتوز.

كان اللاكتوز سيرتبط بنقص القامع ، ويغير تراجع التأكيد: أه أوه. ولكن ، كما أشرت ، كيف ستحصل على أي لاكتوز ، لأنه لا يوجد نفاذية اللاكتوز لأن تصريف اللاكتوز يتم بواسطة نفس الأوبون. لذا ، ماذا لو ، في الواقع ، بدلاً من الحصول على واحدة من هذه البقع من طاحونة وزارة الدفاع نوعًا من الأشياء من بعض القامع المحكم تمامًا بحيث لا يسقط أبدًا تحت أي ظرف من الظروف ، ماذا لو قمنا ببناء مانع قذر قليلاً يسقط أحيانًا ، ويسمح أحيانًا بنسخ مشغل النقص؟ بعد ذلك ، سيكون لدينا بعض الكميات النزرة من التصاريح حولها. مع القليل من الإذن ، يدخل القليل من اللاكتوز.

وطالما أن القليل من اللاكتوز يدخل ، فإنه سيحول الآن التوازن بحيث يكون المكبِط متوقفًا أكثر ، وبالطبع سيوفر ذلك مزيدًا من الامتياز ، ويتحول ، ويتحول ، ويتحول ، ويتحول. لذلك ، طالما أنه لم يتم تصميمه بشكل مثالي بحيث لا يتم نسخ أي شيء ، فلا يوجد مرنا هو في الحقيقة القليل جدًا من الرنا المرسال. انظر ، هذا هو الشيء الجيد ، كما أعتقد ، حول جعل طلاب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يتعلمون هذه الأشياء لأن هناك جميع أنواع مبادئ التصميم الرائعة هنا حول كيفية بناء الأنظمة. وأعتقد أن هذا مجرد مثال جيد جدًا لكيفية بناء نظام مثل هذا.

الآن ، حسنًا ، لدينا الآن القدرة على الافتقار إلى ما هو موجود ونفتقده ، وهذا ينقصنا ، غالبًا بسبب مشكلة التصاريح لديك: جيد جدًا. الآن ، دعنا نأخذ القليل من الاستطراد حول ، كيف نعرف هذا؟ هذا النوع من التفكير ، لقد أخبرتك الآن بالإجابة. لكن دعنا في الواقع نلقي نظرة على فهم الدليل الذي يتيح لك استنتاج ذلك.

لذلك ، من أجل القيام بذلك ، وهذا هو العمل الشهير في البيولوجيا الجزيئية لـ Jacobin Manoux في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي والذي فازوا فيه بجائزة نوبل ، أرادوا جمع بعض المسوخ.

تذكر ، هذا قبل وقت تسلسل الحمض النووي أو أي شيء من هذا القبيل ، وأردت جمع المسوخات التي أثرت على هذه العملية.

لذلك ، من أجل جمع المسوخات التي أفسدت التنظيم ، عرفوا أن بيتا جالاكتوزيداز تم إنتاجه بكميات أعلى بكثير إذا كان اللاكتوز موجودًا. كانت الصعوبة في ذلك أن النوع البري E coli ، عندما لا يكون لديك اللاكتوز ينتج القليل جدًا من بيتا غال ، وحدة واحدة من بيتا غال ، وفي وجود اللاكتوز ، ستنتج الكثير ، دعنا نسميها 1 ، 00 وحدة بيتا غال. لكن مشكلة التلاعب بهذا هو أن اللاكتوز يخدم دورين مختلفين.

اللاكتوز هو على حد سواء محفز للتعبير عن الجين بحكم الارتباط بالقمع ، وما إلى ذلك ، وما إلى ذلك.

ولكنه أيضًا ركيزة الإنزيم لأنه عندما يتم تصنيع بيتا جالاكتوزيداز ، فإنه يكسر اللاكتوز. لذلك ، يوجد اللاكتوز أقل في الارتباط ، وإذا أردت حقًا دراسة الضوابط التنظيمية ، فستواجه مشكلة أن الشيء الذي يحفز الجين من خلال الارتباط بالمانع هو الشيء الذي يتم تدميره بواسطة منتج الجين. لذلك ، ستجعل حركية دراسة مثل هذه العملية فوضوية حقًا. سيكون من الجيد جدًا أن تصنع نوعًا من اللاكتوز يمكن أن يحفز بيتا جالاكتوزيداز عن طريق الارتباط بالقمع ، ولكن لم يتم هضمه بنفسه.

في الواقع ، كيميائيًا ، يمكنك فعل ذلك. كيميائيًا ، من الممكن صنع جزيء يسمى IPTG ، وهو نظير للجالاكتوزيد. وما يفعله هو هذا الجزيء الذي سأرسمه هنا بسرعة كبيرة ، إنه كبريت هناك ، ويمكنك أن ترى مشابهًا بشكل غامض ، هذا يمكن أن يكون محفزًا.

سوف يحفز بيتا غال ، ولكن ليس الركيزة. لن يتم هضمها.

لذلك ، سوف تبقى كما تريد. من المريح أيضًا استخدام جزيء تم تطويره يسمى ex-gal.

يحتوي Ex-gal مرة أخرى على جزء من السكر ، ومن ثم لديه أيضًا هذا النوع من الحلقة المزدوجة المضحكة هنا ، والتي هي عبارة عن كلور وبروم ، وما إلى ذلك ، وهذا الرجل هنا ليس محفزًا. لا يمكن تحريضه على إحداث تعبير بيتا غالاكتوزيداز. لكنها ركيزة.

سيتم تكسيره بواسطة الإنزيم ، وبدقة عندما يتحول إلى اللون الأزرق. اتضح أن هاتين المادتين الكيميائيتين مفيدتان جدًا في محاولة العمل على تنظيم مشغل النقص. لذا ، إذا كنت ، بدلاً من إضافة اللاكتوز ، إذا فكرت في إضافة IPTG ، المحفز الخاص بي ، عندما أضيف IPTG ، فسأنتج بيتا غال. عندما لا يكون لدي IPTG ، لن أقوم بإنتاج بيتا غال. ولكن بعد ذلك ليس لدي مشكلة في استخدام هذا. والآن ، ما هو نوع المتحولة التي قد أبحث عنها؟ قد أبحث عن متحولة أنه حتى في غياب المحرض ، IPTG ، لا يزال ينتج الكثير من بيتا غال. الآن ، يمكنني أيضًا البحث عن المسوخات بغض النظر عن ما لا ينتج بيتا غال أبدًا ، أليس كذلك؟ لكن ماذا سيكونون على الأرجح؟ من المحتمل أن تكون طفرات هيكلية تؤثر على تسلسل تشفير بيتا غال ، أليس كذلك؟ سيحدث ذلك.

يمكنني جمع الطفرات التي تجعل الإشريكية القولونية لا تنتج بيتا غال أبدًا. لكن هذا ليس مثيرًا للاهتمام مثل جمع الطفرات التي تمنع القمع الذي يتسبب في إنتاج بيتا غال طوال الوقت. لذا ، كيف سأجد مثل هذا المتحولة؟

أريد أن أجد متحولة تنتج الكثير من بيتا غال حتى في حالة عدم وجود IPTG. لذا ، دعونا نضع بعض الإشريكية القولونية على طبق. هل يجب أن نضع IPTG على طبق؟ لا ، لذلك لا يوجد IPTG.

ما الذي أبحث عنه؟ كيف يمكنني معرفة ما إذا كان أي من هؤلاء الأشخاص هنا ينتج الكثير من بيتا غال أم لا؟ نعم؟

لذا ، لا يوجد IPTG ، ولكن ضع جالونًا سابقًا ، وإذا كان أي شخص ينتج الكثير من بيتا غال ، فماذا يحدث؟ يتحولون إلى اللون الأزرق: من السهل جدًا المرور عبر الكثير من الإشريكية القولونية مثل تلك التي تبحث عن شيء أزرق.

وهكذا ، تم جمع الكثير من المسوخات التي كانت زرقاء.

ولا تزال هذه المواد الكيميائية تستخدم حتى اليوم. يتم استخدامها بشكل روتيني في المعامل والمختبرات السابقة وأشياء من هذا القبيل ، مما يجعل الحشرات تتحول إلى اللون الأزرق لأن هذا النظام مدروس جيدًا لدرجة أننا نستخدمه في الكثير من الأشياء. لذلك ، تم العثور على المسوخ التي كانت أساسية. لذلك ، تم العثور على المسوخ التي كانت طفرات تأسيسية. المتحولات التأسيسية: تعني التعبير طوال الوقت ، لم تعد منظمة ، لذلك ، تميز هذه الطفرات المكونة.

اتضح أنهم وقعوا في فئتين مختلفتين من المسوخ التكويني. إذا كان لدينا ما يكفي من الوقت ، وكان بإمكانك قراءة الأوراق وكل شيء ، ما كنت سأفعله هو أن أعطيك الأوصاف التي كان لدى جاكوبين مانو لهذه المتحولات المضحكة التي عزلوها وكانوا يحاولون تصنيفها ، وكيفية حل لغز ما كان يحدث.

لكنها معقدة وصعبة ، وتجعل رأسك تؤلمك إذا كنت لا تعرف ما هي الإجابة. لذا ، سأخبرك أولاً بإجابة ما يحدث ، ثم سأرى نوعًا ما كيف ستعرف أن هذا هو الحال. لكن ، تخيل أنك لا تعرف هذه الإجابة ، واضطررت إلى حل هذه المشكلة من البيانات.

لذا ، لنفترض أن لدينا ، إذا كان هناك نوعان من المسوخ: المتحولة رقم واحد هي مكونات المشغل.

لديهم تسلسل المشغل المعيب. حدثت طفرات في موقع المشغل. المتحول الثاني يحتوي على بروتين مثبط معيب ، وهو الجين الخاص بالبروتين الكابح.

كيف يمكنني معرفة الفرق؟

لذلك ، قد أواجه مشكلة في موقع المشغل الخاص بي.

ما هي مشكلة موقع المشغل؟

بعض الطفرات في التسلسل تجعل المكبِّر لا يرتبط هناك بعد الآن ، حسنًا؟ لذا ، فإن موقع المشغل المعيب لا يربط بين أدوات الضغط. القامع المعيب ، موقع المشغل على ما يرام ، لكن ليس لدي ضاغط لألزمه به. فكيف أعرف الفرق؟ تتمثل إحدى طرق معرفة الفرق في البدء في عبور المسوخ معًا إلى النوع البري ، والسؤال ، هل هم مهيمنون أم متنحيون ، أم أشياء من هذا القبيل؟

الآن ، هذه مشكلة صغيرة. E Coli ليس ثنائي الصيغة الصبغية ، لذلك لا يمكنك الجمع بين اثنين من E colis وعمل ثنائي الصبغة E coli ، أليس كذلك؟ إنها بدائيات النوى. لديها جينوم واحد فقط. ولكن ، اتضح أنه يمكنك عمل ثنائي ثنائي مؤقت ، ثنائي الصبغيات جزئية من الإي كولاي لأنه اتضح أنه يمكنك تزاوج البكتيريا. البكتيريا ، التي تحتوي على كروموسوم بكتيري هنا ، تمارس الجنس أيضًا ، وأثناء ممارسة الجنس البكتيري ، يمكن نقل البلازميدات التي تسمى ، على سبيل المثال ، عامل F ، يمكن أن تنتقل من بكتيريا أخرى. ومن خلال عجائب Merodiploid الجزئية ، يمكنك مؤقتًا الحصول على E colis ، أو يمكنك الحصول بشكل دائم على E colis ، والتي تكون ثنائية الصبغيات جزئيًا. لذا ، يمكنك أن تفعل ما سأقوله. ولكن ، في حال كنت قلقًا بشأن كتابتي للأنماط الجينية ثنائية الصبغيات لـ E coli ، يمكنك فعل ذلك في الواقع.

يمكنك عمل ثنائيات ثنائية جزئية. لذا ، دعونا نجرب النمط الجيني هنا.

لنفترض أن المكثف من النوع البري ، والمشغل من النوع البري ، ونقص الجين Z هو النوع البري. ولنفترض أنه ليس لدي IPTG ، فأنا غير مستحث. لدي وحدة واحدة من بيتا غال. عندما أقوم بإضافة المحفز الخاص بي ، ماذا يحدث؟ أحصل على 1000 وحدة من بيتا غال.

الآن ، لنفترض أنه سيكون لدي طفرة تكوينية عاملة.

بعد ذلك ، يكون موقع المشغل معيبًا. لا تربط القامع. سيتم التعبير عن Beta-gal طوال الوقت ، حتى في حالة الغياب. حسنًا ، كان هذا بالطبع ما اخترناه من أجله. الآن ، لنفترض أنني قدمت ثنائية الصبغة التالية.

I plus، O plus، Z plus، over I plus، O contuative، Z plus. إذن ، ها هي ثنائية الصبغيات الخاصة بي. ماذا سيكون النمط الظاهري؟ بعبارة أخرى ، يعاني أحد الكروموسومات من مشكلة عامل التشغيل.

حسنًا ، هذا يعني أن هذا الكروموسوم هنا سيعبر بشكل أساسي عن بيتا غال.

لكن ماذا عن هذا الكروموسوم هنا؟ لن تفعل ذلك. لذلك ، سيكون هذا حوالي 1 ، 01 ، إعطاء أو أخذ ، لأنه يحتوي على كروموسوم واحد يقوم بذلك وكروموسوم واحد يقوم بهذا ، وهذا سيكون حوالي 2 ، 00. الآن ، هذا الاختلاف الكمي لا يهم كثيرًا. ما رأيته حقًا عندما فعلت البيولوجيا الجزيئية هو أنه عندما يكون لديك نسخة واحدة من الطفرة التأسيسية للمشغل ، لا يزال لديك الكثير من بيتا غال هنا حتى في غياب IPTG. لذلك ، بدا أن الموقع التأسيسي للمشغل هذا هو المسيطر على هذا الموقع الإضافي هنا.

لكن الآن ، لنجرب هذا هنا. I plus ، O plus ، Z plus ، over I plus ، عامل التأسيس ، Z ناقص. ما يحدث بعد ذلك؟

يسمح هذا الموقع التأسيسي للمشغل بالنسخ المستمر لهذه النسخة المعينة. ولكن ، هل يمكن لهذه النسخة بالذات أن تصنع بيتا غال فعالاً وفعالاً؟ لا ، لذلك ، هذا يبدو ، عندما تقوم بعمل التهجينات الجينية ، تجد أن العامل التأسيسي ، الآن ، إذا قمت بعكس هذه هنا ، لنفترض أنني قمت بعكس هذه ، I plus ، O plus ، Z ناقص ، I plus ، O المكونة ، Z بالإضافة إلى ذلك ، نفس الأنماط الجينية ، صحيح ، باستثناء أنني قلبت أي كروموسوم يعمل.

الآن ماذا يحدث؟ هذا الكروموسوم هنا: يصنع دائمًا بيتا غال وهو يعمل. هذا الكروموسوم هنا: لا يصنع بيتا غال.

على الرغم من أنها منظمة ، إلا أنها متحولة. بعبارة أخرى ، من هذه التجربة بالذات ، يمكنك أن تقول أن موقع المشغل يؤثر فقط على الكروموسوم الموجود فعليًا ، وأنه لا يصنع بروتينًا يطفو حوله.

يقال إن ما يفعله يعمل في أنظمة المعلومات. في cys يعني على نفس الكروموسوم. إنه يعمل جسديًا على نفس الكروموسوم.

الآن ، دعونا نلقي نظرة ، على النقيض من ذلك ، على خصائص عدم وجود طفرات القامع. إذا أعطيتك نقص متحولة القامع ، فأنا زائد ، O plus ، Z plus هو النوع البري.

أنا التأسيسية ، O plus ، Z plus: ماذا يحدث هنا؟

هذا النوع البري هو واحد من 1 ، 00. هذا الشخص هنا: 1000 و 1 ، 00 ، ثم هنا دعونا ننظر إلى مضاعفة الصيغة الصبغية: I plus ، O plus ، Z plus ، I Constuative ، O plus ، Z plus. ما هو التأثير؟ أنا لا يصنع عامل قمع. لكن ، أنا بالإضافة إلى ذلك أقوم بعمل القامع. إذن ، هل سيظهر هذا تنظيمًا؟

نعم ، سيتم تنظيم هذا على ما يرام. هذا يعمل بشكل جيد ، وفي الواقع سوف ينتج 2000 ، ونسختين هناك.

لكن مرة أخرى ، لا تهم الوحدات كثيرًا. وعلى النقيض من ذلك ، إذا أعطيتك I plus ، O plus ، Z ناقص ، وأنا مكون ، O plus ، Z plus ، ماذا سيحدث؟

هنا ، لدي طفرة في هذا الكروموسوم. لكن ، لا يهم لأن لدي طفرة على هذا الكروموسوم في المكبِط. لدي طفرة في نقص Z هنا ، لكن طالما لدي نسخة وظيفية ، نسخة وظيفية واحدة من نقص القامع ، فهي تعمل على كلا الكروموسومات.

سيعمل على كلا الكروموسومات ، وبعبارة أخرى هذا يفتقر إلى القامع ، نسخة واحدة تعمل على كلا الكروموسومات. بعبارة أخرى ، يصنع منتجًا ينتشر حوله ، ويمكن أن يعمل على أي من الكروموسوم ، ويقال إنه يعمل في trans ، أي عبر.

إذن ، عامل التشغيل يعمل في السيستئين. إنه يعمل على الكروموسوم الخاص به فقط. تؤثر الطفرة في المشغل فقط على الكروموسوم الذي يعيش عليه ، في حين أن نسخة وظيفية من مثبط النقص سوف تطفو لأنها بروتين ، وهكذا عرف جاكوبين مانو الاختلاف.

لقد أثبتوا نموذجهم من خلال إظهار أن هذين النوعين من الطفرات لهما خصائص مختلفة جدًا. أثرت طفرات المشغل فقط على الكروموسوم المادي الذي حدثت فيه ، وهو ما كان عليهم بالطبع الاستدلال عليه من الجينات التي قاموا بها ، في حين أن القامع ، وهو مثبط نسخ وظيفي ، يمكن أن يعمل على أي كروموسوم في الخلية.

حسنًا ، لقد حصلنا على ذلك. الآن ، النقطة الأخيرة ، ماذا عن الجلوكوز؟

لم أقل كلمة واحدة عن الجلوكوز. انظر ، كانت هذه مشكلة كبيرة للناس.

هذا النموذج ، نموذج المكبّر ، لدينا هذا المكبّر. ماذا عن الجلوكوز؟ ماذا يفعل الجلوكوز في هذه الصورة؟

إذن ، التحكم في الجلوكوز: ها هو جيني. ها هو بلدي المروج ، P نقص. هنا عامل التشغيل الخاص بي ، بيتا غال.

إنه مشفر بسبب نقص Z. لديك كل ذلك. عندما يكون هذا الرجل موجودًا ، آسف ، عندما يكون اللاكتوز موجودًا ، ينطلق المكبِط. البوليميراز يجلس. انتظر لحظة ، ليس من المفترض أن يجلس البوليميراز إلا إذا لم يكن هناك جلوكوز.

نحتاج إلى مستشعر آخر لمعرفة ما إذا كان هناك جلوكوز ، أو إذا كان هناك جلوكوز منخفض. لذا ، سنحتاج إلينا جهاز استشعار يخبرنا بذلك. أيه أفكار؟ نعم؟

نعم ، إذا كنت تعمل على ذلك ، لا أعتقد أنه يعمل بشكل جيد. لكن ، لديك الفكرة الأساسية. ستريد شيئًا آخر ، واتضح أن هناك موقعًا آخر هنا ، حسنًا؟ هناك موقع آخر يرتبط به بروتين مختلف تمامًا.وهذا البروتين هو بروتين AMP التنظيمي الدوري ، ويحدث ذلك في الخلية ، عندما يكون هناك كميات قليلة من الجلوكوز ، دعني أتأكد من أنني حصلت على هذا بشكل صحيح ، عندما تكون هناك كميات منخفضة من الجلوكوز ، ما لدينا مرتفع كميات دورية AMP. تبين أن Cyclic AMP ، في حين يتم استخدام اللاكتوز مباشرة كإشارة ، يتم استخدام AMP الدوري كإشارة هنا. عندما تحتوي الخلية على كميات منخفضة من الجلوكوز ، فإنها تحتوي على كميات عالية من AMP الدوري. الآن ، ماذا تريد أن تفعل AMP الدوري الخاص بك؟ كيف سنقوم بتصميم هذا؟

سوف يرتبط بالبروتين ، بروتين منظم AMP الدوري ، وسوف يجلس ، والآن ما الذي سيفعله؟

هل ستقوم بمنع بوليميراز الحمض النووي الريبي؟

ماذا نريد أن نفعل؟ إذا كان هناك جلوكوز منخفض ، ومضخم AMP دوري مرتفع ، فنحن نجلس في الموقع ، ونريد تشغيل النسخ الآن ، أليس كذلك؟ لذا ، ما يجب القيام به ليس منع بوليميراز الحمض النووي الريبي ، ولكن مساعدة بوليميراز الحمض النووي الريبي. لذا ، ما يفعله في الواقع هو أنه بدلاً من أن يكون مثبطًا ، فهو منشط. وما يفعله هو أنه يجعله أكثر جاذبية لربط بوليميراز الحمض النووي الريبي ، وهو في الواقع يفعل ذلك من خلال ، في الواقع يفعل ذلك قليلاً عن طريق ثني الحمض النووي.

ولكن ما يفعله هو أنه يجعل من السهل ربط بوليميراز الحمض النووي الريبي.

اتضح أن المروج هو نوع من المروج التافه.

إنه في الواقع تمامًا مثل ، تذكر أن المكثف لم يكن مثاليًا والمروج ليس مثاليًا أيضًا. نوع المروج التافه.

وما لم يحصل RNA polymerase على القليل من المساعدة من هذا البروتين التنظيمي الآخر ، فإنه لا يعمل.

لدينا عنصران تحكم: منظم سلبي يستجيب لإشارة بيئية ، منشط إيجابي يستجيب لإشارة بيئية ، يساعد البوليميراز في تقرير ما إذا كان سينسخ أم لا ، وهذا هو الأساس الذي تنتقل به البويضة البشرية إلى شخص بالغ وتعيش طوال حياتها ، ناقص بعض التفاصيل الأخرى. هناك بعض التفاصيل التي تم تركها ، ولكن هذا رسم تخطيطي لكيفية تشغيل الجينات وإيقافها.


32.1 التنظيم التناضحي والتوازن التناضحي

في هذا القسم سوف تستكشف الأسئلة التالية:

  • لماذا التنظيم التناضحي والتوازن الأسموزي مهمان لوظائف الجسم؟
  • ما هي الأسمولية وكيف يتم قياسها؟
  • ما هي منظمات التناضح أو المحولات ، وكيف تسمح هذه الأدوات للحيوانات بالتكيف مع البيئات المختلفة؟

اتصال لدورات AP ®

الكثير من المعلومات الواردة في هذا الفصل لا تدخل في نطاق AP ®. ومع ذلك ، فإن الفصل مليء بأمثلة توضيحية تنطبق على المفاهيم التي اكتشفناها سابقًا ، بما في ذلك الكيمياء ، وهيكل غشاء خلية البلازما ، وحركة الجزيئات عبر الأغشية. مع وضع هذا في الاعتبار ، من المفيد أن يكون لديك فهم عام لكيفية الحفاظ على جسم الإنسان ، وتحديداً نظام الإخراج ، على التوازن التناضحي على الرغم من تأثير العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والنظام الغذائي والظروف البيئية المختلفة. على سبيل المثال ، إذا شربنا ثمانية إلى عشرة أكواب من الماء يوميًا ، فإن جسم الإنسان يفرز ذلك الماء عن طريق التبول ، والتغوط ، والتعرق ، وإلى حدٍ ما ، التنفس.

المعلومات المقدمة والأمثلة الموضحة في القسم تدعم المفاهيم الموضحة في الفكرة الكبيرة 2 من إطار منهج علم الأحياء AP ®. توفر أهداف التعلم AP ® المدرجة في إطار المنهج الدراسي أساسًا شفافًا لدورة AP ® Biology ، وتجربة معملية قائمة على الاستفسار ، وأنشطة تعليمية ، وأسئلة اختبار AP ®. يدمج هدف التعلم المحتوى المطلوب مع واحد أو أكثر من الممارسات العلمية السبعة.

فكرة كبيرة 2 تستخدم النظم البيولوجية الطاقة المجانية ولبنات البناء الجزيئية للنمو والتكاثر والحفاظ على التوازن الديناميكي.
الفهم الدائم 2. ب يتطلب النمو والتكاثر والتوازن الديناميكي أن تنشئ الخلية وتحافظ على بيئات داخلية مختلفة عن بيئتها الخارجية.
المعرفة الأساسية 2-ب 1 أغشية الخلايا قابلة للاختراق بشكل انتقائي بسبب بنيتها.
ممارسة العلوم 1.1 يمكن للطالب إنشاء تمثيلات ونماذج لظواهر وأنظمة طبيعية أو من صنع الإنسان في المجال.
ممارسة العلوم 7.1 يمكن للطالب ربط الظواهر والنماذج عبر المقاييس المكانية والزمانية.
ممارسة العلوم 7.2 يمكن للطالب ربط المفاهيم في وعبر المجال (المجالات) للتعميم أو الاستقراء في و / أو عبر التفاهمات الدائمة و / أو الأفكار الكبيرة.
هدف التعلم 2.11 الطالب قادر على بناء نماذج تربط حركة الجزيئات عبر الأغشية ببنية الغشاء ووظيفته.
المعرفة الأساسية 2-ب 2 يتم الحفاظ على النمو والتوازن الديناميكي من خلال الحركة المستمرة للجزيئات عبر الأغشية.
ممارسة العلوم 1.4 يمكن للطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا.
هدف التعلم 2.12 يستطيع الطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا للتحقق مما إذا كان التوازن الديناميكي يتم الحفاظ عليه من خلال الحركة النشطة للجزيئات عبر الأغشية.

التناضح هو انتشار الماء عبر الغشاء استجابة لذلك الضغط الاسموزي بسبب عدم توازن الجزيئات على جانبي الغشاء. التنظيم هي عملية الحفاظ على توازن الملح والماء (التوازن الاسموزي) عبر الأغشية داخل سوائل الجسم ، والتي تتكون من الماء ، بالإضافة إلى إلكتروليتات وغير إلكتروليتات. ان بالكهرباء هو مذاب يتفكك إلى أيونات عندما يذوب في الماء. أ غير المنحل بالكهرباء، على النقيض من ذلك ، لا يتفكك إلى أيونات أثناء انحلال الماء. تساهم كل من الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتية في التوازن التناضحي. تشمل سوائل الجسم بلازما الدم ، والعصارة الخلوية داخل الخلايا ، والسائل الخلالي ، وهو السائل الموجود في الفراغات بين الخلايا وأنسجة الجسم. أغشية الجسم (مثل الأغشية الجنبية ، المصلية ، وأغشية الخلايا) أغشية شبه منفذة. الأغشية شبه المنفذة قابلة للاختراق (أو متساهلة) لأنواع معينة من المواد المذابة والماء. تميل المحاليل الموجودة على جانبي الغشاء شبه المنفذ إلى التعادل في تركيز المادة المذابة عن طريق حركة المواد المذابة و / أو الماء عبر الغشاء. كما هو موضح في الشكل 32.2 ، تميل الخلية الموضوعة في الماء إلى الانتفاخ بسبب اكتساب الماء من البيئة منخفضة التوتر أو البيئة "منخفضة الملح". من ناحية أخرى ، تميل الخلية الموضوعة في محلول به تركيز ملح أعلى إلى جعل الغشاء ينكمش بسبب فقدان الماء في بيئة مفرطة التوتر أو "عالية الملح". تحتوي الخلايا متساوية التوتر على تركيز متساوٍ من المواد المذابة داخل الخلية وخارجها ، وهذا يعادل الضغط الاسموزي على جانبي غشاء الخلية وهو غشاء شبه منفذ.

لا يوجد الجسد في عزلة. هناك مدخلات ثابتة من الماء والكهارل في النظام. بينما يتم تحقيق التنظيم التناضحي عبر الأغشية داخل الجسم ، يتم نقل الشوارد الزائدة والفضلات إلى الكلى وإفرازها ، مما يساعد على الحفاظ على التوازن التناضحي.

الحاجة إلى التنظيم

تتفاعل النظم البيولوجية باستمرار وتتبادل المياه والمغذيات مع البيئة عن طريق استهلاك الطعام والماء ومن خلال إفرازها على شكل عرق وبول وبراز. بدون آلية لتنظيم الضغط الاسموزي ، أو عندما يتسبب المرض في إتلاف هذه الآلية ، هناك ميل لتراكم النفايات السامة والمياه ، مما قد يكون له عواقب وخيمة.

تطورت أنظمة الثدييات لتنظيم ليس فقط الضغط الأسموزي الكلي عبر الأغشية ، ولكن أيضًا لتركيزات محددة من الإلكتروليتات المهمة في الأجزاء الثلاثة الرئيسية للسوائل: بلازما الدم ، والسائل خارج الخلية ، والسائل داخل الخلايا. نظرًا لأن الضغط الاسموزي يتم تنظيمه من خلال حركة الماء عبر الأغشية ، يمكن أن يتغير حجم حجرات السوائل أيضًا بشكل مؤقت. لأن بلازما الدم هي أحد مكونات السوائل ، فإن الضغوط التناضحية لها تأثير مباشر على ضغط الدم.

نقل الشوارد عبر أغشية الخلايا

الإلكتروليتات ، مثل كلوريد الصوديوم ، تتأين في الماء ، مما يعني أنها تتفكك في أيونات مكوناتها. في الماء ، يتفكك كلوريد الصوديوم (NaCl) إلى أيون الصوديوم (Na +) وأيون الكلوريد (Cl -). أهم الأيونات ، التي يتم تنظيم تركيزاتها عن كثب في سوائل الجسم ، هي كاتيونات الصوديوم (Na +) والبوتاسيوم (K +) والكالسيوم (Ca +2) والمغنيسيوم (Mg +2) وكلوريد الأنيونات (Cl -) ، كربونات (CO3 -2) وبيكربونات (HCO3 -) والفوسفات (PO3 -). تفقد الشوارد من الجسم أثناء التبول والتعرق. لهذا السبب ، يتم تشجيع الرياضيين على استبدال الشوارد والسوائل خلال فترات زيادة النشاط والعرق.

يتأثر الضغط الاسموزي بتركيز المواد المذابة في المحلول. يتناسب طرديًا مع عدد الذرات أو الجزيئات المذابة ولا يعتمد على حجم الجزيئات الذائبة. نظرًا لأن الإلكتروليتات تتفكك في أيوناتها المكونة ، فإنها ، في جوهرها ، تضيف المزيد من الجزيئات الذائبة إلى المحلول ولها تأثير أكبر على الضغط الاسموزي ، لكل كتلة من المركبات التي لا تنفصل في الماء ، مثل الجلوكوز.

يمكن أن يمر الماء عبر الأغشية عن طريق الانتشار السلبي. إذا كانت أيونات الإلكتروليت يمكن أن تنتشر بشكل سلبي عبر الأغشية ، فسيكون من المستحيل الحفاظ على تركيزات محددة من الأيونات في كل جزء سائل ، وبالتالي فهي تتطلب آليات خاصة لعبور الأغشية شبه المنفذة في الجسم. يمكن تحقيق هذه الحركة من خلال الانتشار السهل والنقل النشط. يتطلب الانتشار الميسر قنوات قائمة على البروتين لتحريك المادة المذابة. يتطلب النقل النشط طاقة في شكل تحويل ATP ، أو بروتينات حاملة ، أو مضخات لتحريك الأيونات ضد تدرج التركيز.

مفهوم الأسمولية والملايين المتكافئة

من أجل حساب الضغط الأسموزي ، من الضروري فهم كيفية قياس تركيزات الذائبة. وحدة قياس المذابات هي خلد. يُعرَّف الخلد الواحد بأنه الوزن الجزيئي بالجرام للمذاب. على سبيل المثال ، الوزن الجزيئي لكلوريد الصوديوم هو 58.44. وهكذا ، يزن مول واحد من كلوريد الصوديوم 58.44 جرامًا. ال المولارية من المحلول هو عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول. ال مولالي من المحلول هو عدد مولات المذاب لكل كيلوغرام من المذيب. إذا كان المذيب عبارة عن ماء ، فإن الكيلوجرام الواحد من الماء يساوي لترًا واحدًا من الماء. بينما تُستخدم المولارية والمولية للتعبير عن تركيز المحاليل ، يتم التعبير عن تركيزات الإلكتروليت عادةً من حيث المللي التكافؤ لكل لتر (mEq / L): mEq / L يساوي تركيز الأيونات (بالملليمول) مضروبًا في عدد الكهرباء رسوم على الأيون. تأخذ وحدة الملي التكافؤ في الاعتبار الأيونات الموجودة في المحلول (حيث تشكل الإلكتروليتات أيونات في المحاليل المائية) والشحنة الموجودة على الأيونات.

وبالتالي ، بالنسبة للأيونات التي تحتوي على شحنة واحدة ، فإن الملي ما يعادل واحدًا يساوي مليمول واحد. بالنسبة للأيونات التي تحتوي على شحنتين (مثل الكالسيوم) ، فإن واحد ملي مكافئ يساوي 0.5 ملي مول. وحدة أخرى للتعبير عن تركيز الإلكتروليت هي الميليوسمول (mOsm) ، وهو عدد الملي تكافؤ من المذاب لكل كيلوغرام من المذيب. عادة ما يتم الحفاظ على سوائل الجسم في حدود 280 إلى 300 ملي أسمول.

منظمي Osmoregulators و Osmoconformers

الأشخاص الذين يفقدون في البحر دون أي مياه عذبة للشرب معرضون لخطر الإصابة بالجفاف الشديد لأن جسم الإنسان لا يستطيع التكيف مع شرب مياه البحر ، وهو مفرط التوتر مقارنة بسوائل الجسم. يشار إلى الكائنات الحية مثل الأسماك الذهبية التي لا تتحمل سوى نطاق ضيق نسبيًا من الملوحة باسم stenohaline. يتم تقييد حوالي 90 في المائة من جميع الأسماك العظمية إما بالمياه العذبة أو مياه البحر. هم غير قادرين على التنظيم التناضحي في البيئة المعاكسة. ومع ذلك ، فمن الممكن أن تقضي بعض الأسماك مثل السلمون جزءًا من حياتها في المياه العذبة وجزءًا في مياه البحر. يشار إلى الكائنات الحية مثل السلمون والمولي التي يمكن أن تتحمل نطاقًا واسعًا نسبيًا من الملوحة باسم الكائنات الحية euryhaline. هذا ممكن لأن بعض الأسماك قد تطورت التنظيم آليات البقاء على قيد الحياة في جميع أنواع البيئات المائية. عندما يعيشون في المياه العذبة ، تميل أجسامهم إلى امتصاص الماء لأن البيئة منخفضة التوتر نسبيًا ، كما هو موضح في الشكل 32.3أ. في مثل هذه البيئات منخفضة التوتر ، لا تشرب هذه الأسماك الكثير من الماء. وبدلاً من ذلك ، فإنهم يمررون الكثير من البول المخفف للغاية ، ويحققون توازن الكهارل عن طريق النقل النشط للأملاح عبر الخياشيم. عندما تنتقل إلى بيئة بحرية مفرطة التوتر ، تبدأ هذه الأسماك في شرب مياه البحر وتفرز الأملاح الزائدة من خلال خياشيمها وبولها ، كما هو موضح في الشكل 32.3ب. من ناحية أخرى ، قد تكون معظم اللافقاريات البحرية متساوية التوتر مع مياه البحر (محولات الأسمدة). تتوافق تركيزات سوائل الجسم مع التغيرات في تركيز مياه البحر. يشبه تكوين ملح الأسماك الغضروفية في الدم الأسماك العظمية ، ومع ذلك ، يحتوي دم أسماك القرش على المركبات العضوية اليوريا وأكسيد ثلاثي ميثيل أمين (TMAO). هذا لا يعني أن تركيبها بالكهرباء مماثل لتكوين مياه البحر. يحققون تساوي التوتر مع البحر عن طريق تخزين تركيزات كبيرة من اليوريا. تسمى هذه الحيوانات التي تفرز اليوريا حيوانات ureotelic. يعمل TMAO على استقرار البروتينات في وجود مستويات عالية من اليوريا ، مما يمنع تعطيل روابط الببتيد التي قد تحدث في الحيوانات الأخرى المعرضة لمستويات مماثلة من اليوريا. أسماك القرش هي أسماك غضروفية لها غدة مستقيمة تفرز الملح وتساعد في تنظيم التناضح.

الاتصال الوظيفي

فني غسيل الكلى

غسيل الكلى هو عملية طبية لإزالة الفضلات والمياه الزائدة من الدم عن طريق الانتشار والترشيح الفائق. عندما تفشل وظائف الكلى ، يجب إجراء غسيل الكلى لتخليص الجسم بشكل مصطنع من الفضلات. هذه عملية حيوية لإبقاء المرضى على قيد الحياة. في بعض الحالات ، يخضع المرضى لغسيل الكلى الاصطناعي حتى يصبحوا مؤهلين لعملية زرع الكلى. بالنسبة للآخرين غير المرشحين لعملية زرع الكلى ، يعتبر غسيل الكلى ضرورة مدى الحياة.

يعمل فنيو غسيل الكلى عادة في المستشفيات والعيادات. في حين أن بعض الأدوار في هذا المجال تشمل تطوير المعدات وصيانتها ، فإن معظم فنيي غسيل الكلى يعملون في رعاية المرضى المباشرة. تركز واجباتهم أثناء العمل ، والتي تحدث عادةً تحت الإشراف المباشر لممرضة مسجلة ، على توفير علاجات غسيل الكلى. يمكن أن يشمل ذلك مراجعة تاريخ المريض والحالة الحالية ، وتقييم احتياجات المريض والاستجابة لها قبل وأثناء العلاج ، ومراقبة عملية غسيل الكلى. قد يشمل العلاج أخذ العلامات الحيوية للمريض والإبلاغ عنها وإعداد الحلول والمعدات لضمان إجراءات دقيقة ومعقمة.

اتصال يومي لدورات AP®

المرضى الذين يخضعون لغسيل الكلى يستخدمون آلات غسيل الكلى مثل تلك الموضحة هنا. يمر دمهم عبر أنبوب مغمور في محلول ، وتكون جدران الأنبوب في الواقع أغشية شبه منفذة. يتم تصنيع المحلول بحيث يتم سحب اليوريا ، المنتج الرئيسي للنفايات التي ينتجها الإنسان ، من الدم من خلال الانتشار. يسمح جدار الأنبوب شبه القابل للنفاذ بمرور اليوريا ، لكنه يحافظ على المكونات الأكبر للدم ، مثل البروتينات وخلايا الدم ، داخل الأنبوب. في النهاية يعود الدم "النظيف" إلى الجسم.


مناقشة

نقترح طريقة إحصائية PseudotimeDE لتحديد جينات DE على طول الوقت الزائف للخلية المستنبطة. يركز PseudotimeDE على توليد معايرة بشكل جيد ص- القيم مع مراعاة عشوائية الزمن الكاذب المستنتج. لتحقيق هذه الأهداف ، يستخدم PseudotimeDE أولاً أخذ عينات فرعية لتقدير عدم اليقين في الوقت الكاذب. ثانيًا ، يناسب PseudotimeDE NB-GAM أو ZINB-GAM لكل من مجموعة البيانات الأصلية ومجموعات البيانات الفرعية المخففة لحساب إحصائية الاختبار وقيمها الفارغة التقريبية. بعد ذلك ، يناسب PseudotimeDE توزيعًا حدوديًا لتقدير التوزيع الفارغ التقريبي لإحصاء الاختبار. أخيرًا ، يحسب PseudotimeDE ص- قيم عالية الدقة. PseudotimeDE مرن لاستيعاب الوقت الكاذب للخلية الذي يتم استنتاجه بتنسيق قياسي بأي طريقة. يسمح استخدامه لـ NB-GAM و ZINB-GAM بالتقاط ديناميكيات التعبير الجيني المتنوعة واستيعاب التضخم الصفري غير المرغوب فيه في البيانات.

تؤكد الدراسات الشاملة حول البيانات المحاكاة والحقيقية أن PseudotimeDE ينتج تحكمًا أفضل في FDR وقدرة أعلى من أربع طرق موجودة (tradeSeq و Monocle3-DE و NBAMSeq و ImpulseDE2). على البيانات المحاكاة ، يولد PseudotimeDE معايرة جيدًا ص- القيم التي تتبع التوزيع المنتظم تحت الفرضية الصفرية ، بينما الأساليب الحالية باستثناء Monocle3-DE لها ص- القيم المخالفة للافتراض الموحد. معايرة بشكل جيد ص- القيم تضمن تحكم FDR صالح في PseudotimeDE. علاوة على ذلك ، بفضل استخدامه للنماذج المرنة NB-GAM و ZINB-GAM ، يتمتع PseudotimeDE بقدرة أعلى من Monocle3-DE ، التي تستخدم نموذجًا أكثر تقييدًا من GLM وبالتالي لديها طاقة أقل. يتفوق PseudotimeDE أيضًا على الطرق الثلاث الأخرى - tradeSeq و NBAMSeq و ImpulseDE2 - التي تولد سوء المعايرة ص- القيم من حيث القوة. في ثلاث مجموعات بيانات حقيقية لـ scRNA-seq ، تتبنى جينات DE التي تم تحديدها بشكل فريد بواسطة PseudotimeDE تفسيرًا بيولوجيًا أفضل كشفت عنه التحليلات الوظيفية ، و ص- تؤدي قيم PseudotimeDE إلى نتائج GSEA أكثر أهمية.

سؤال مثير للاهتمام ومفتوح هو ما هي طريقة الاستدلال الزائف التي تعمل بشكل أفضل مع PseudotimeDE. بينما نلاحظ أن PseudotimeDE تتمتع بقوة أعلى مع Slingshot مقارنة مع Monocle3-PI في دراسات المحاكاة ، فإننا ندرك أن السبب قد يكون مرتبطًا بتصميم المحاكاة (على سبيل المثال ، هياكل النسب) ، وبالتالي ، لا يمكننا استخلاص استنتاج من هذه الملاحظة . نظرًا لتنوع الأنظمة البيولوجية وتعقيد استدلال الوقت الكاذب [9] ، قررنا ترك اختيار طرق استدلال الوقت الكاذب مفتوحًا للمستخدمين ، وهذه هي ميزة كون PseudotimeDE مرنًا لاستيعاب الوقت الزائف المستنتج بأي طريقة. في الممارسة العملية ، نشجع المستخدمين على تجربة أساليب الاستدلال الزائف الشائعة واستخدام PseudotimeDE كخطوة نهائية لتحديد جينات DE ، حتى يتمكنوا من تحليل نتائج التعريف وتحديد طريقة استدلال الوقت الكاذب الأكثر ملاءمة لمجموعة البيانات الخاصة بهم.

تظل قضية التضخم الصفري أو "التسرب" محيرة ومثيرة للجدل في مجال الخلية الواحدة [40-44]. يدور الجدل حول ما إذا كانت الأصفار الزائدة التي لا يمكن تفسيرها بواسطة بواسون أو التوزيعات السالبة ذات الحدين ذات معنى بيولوجي أم لا. في مواجهة هذا الجدل ، نقدم نموذجين في PseudotimeDE: NB-GAM و ZINB-GAM ، حيث يتعامل الأول مع الأصفار الزائدة باعتبارها ذات مغزى بيولوجيًا ، بينما لا يتعامل الآخر مع الأصفار الزائدة. على وجه التحديد ، فإن التوزيع ذي الحدين السالب في NB-GAM مناسب لجميع أعداد التعبير الجيني بما في ذلك الأصفار الزائدة ، في حين أن تركيب التوزيع السلبي في ZINB-GAM يستثني الأصفار الزائدة ، والتي يعاملها ZINB-GAM ضمنيًا على أنها أصفار غير بيولوجية. يسمح PseudotimeDE بالاختيار بين النموذجين ليكون محددًا بواسطة المستخدم أو مدفوعًا بالبيانات.من تحليل البيانات لدينا ، ندرك أن الاختيار يتطلب غالبًا معرفة بيولوجية بمجموعة البيانات لتحليلها. على وجه التحديد ، في مجموعة بيانات الخلايا الجذعية LPS ومجموعة بيانات نضوج خلايا بيتا البنكرياس ، نلاحظ أن ZINB-GAM يؤدي إلى فقد الطاقة: لا يمكن تحديد بعض جينات DE المحتملة بواسطة ZINB-GAM لأن الأعداد الصفرية تحتوي على معلومات مفيدة (ملف إضافي 1: التين . S15-S18). تتسق ملاحظتنا مع دراسة حديثة أخرى [42] ، لاحظ مؤلفوها أن "النماذج المتضخمة الصفرية تؤدي إلى معدلات سلبية خاطئة أعلى من النماذج المتطابقة غير المتضخمة". وبالتالي ، تستند نتائج تحليل البيانات الحقيقية لدينا إلى NB-GAM. ومع ذلك ، إدراكًا لتعقيد الأنظمة البيولوجية وبروتوكولات scRNA-seq ، فإننا نترك الاختيار بين NB-GAM و ZINB-GAM كخيار لمستخدمي PseudotimeDE ، ونشجع المستخدمين على رسم جينات DE المعروفة كما في الملف الإضافي 1: تين. S15-S18 لتحديد أي من NB-GAM و ZINB-GAM يجسد ديناميكيات التعبير الجيني التي تهمهم بشكل أفضل.

يقتصر التنفيذ الحالي لـ PseudotimeDE على تحديد جينات DE التي لها تغيرات تعبيرية داخل سلالة الخلية. بينما يمكن للطرق بما في ذلك GPfates [45] و Monocle2 BEAM [46] و tradeSeq اختبار ما إذا كان تغيير تعبير الجين مرتبطًا بحدث متفرع يؤدي إلى سلالتين ، فإنها لا تأخذ في الاعتبار عدم اليقين في استدلال النسب. إن كيفية حساب عدم اليقين في الهيكل هو سؤال مفتوح صعب ، كما رأينا في التين. 2f و 6b أن السلالة المستنبطة قد تختلف من طوبولوجيا التشعب إلى طوبولوجيا ثلاثية في مجموعات فرعية مختلفة من الخلايا. الاتجاه المحتمل هو استخدام الاستدلال الانتقائي [47 ، 48] ، وسنترك التحقيق في هذا السؤال للبحث في المستقبل. نظرًا لمشكلة عدم اليقين في الهيكل ، فإن PseudotimeDE هو الأنسب لبيانات التعبير الجيني أحادي الخلية التي تحتوي على سلالة خلية واحدة فقط (بما في ذلك البيانات الدورية) أو عددًا صغيرًا من سلالات الخلايا المفصولة جيدًا (على سبيل المثال ، التشعب والتشعب). والسبب هو أن هذه البيانات يمكن أن تحافظ على طوبولوجيا الخلية المستنبطة المستقرة بعد أخذ العينات الفرعية ، وهو مطلب أساسي لـ PseudotimeDE. ومع ذلك ، لم يتم تصميم PseudotimeDE للبيانات التي تحتوي على العديد من سلالات الخلايا الملتبسة أو التسلسل الهرمي للخلية المعقدة ، والبيانات التي لا يمكنها الحفاظ على طوبولوجيا الخلية المستنبطة المستقرة عبر العينات الفرعية ، لأنه في مثل هذه البيانات ، من الصعب العثور على تطابقات فردية بين الخلية السلالات المستنتجة من عينة فرعية وتلك التي تم استنتاجها من البيانات الأصلية. بعد ذلك ، يتمثل الحل العملي لمثل هذه البيانات في تحديد سلالة الخلية ذات الأهمية ثم تطبيق PseudotimeDE على الخلايا المخصصة لهذا النسب فقط.

هناك أسئلة أخرى مفتوحة ليتم استكشافها. السؤال المهم هو: متى نريد تحديد جينات DE على طول الوقت الكاذب؟ كما أوضحنا في قسم "النتائج" ، يمكن أن يكون الوقت الكاذب المستنتج غير مؤكد بدرجة كبيرة. نظرًا لأن علماء الأحياء غالبًا ما يتسلسلون الخلايا في نقاط زمنية فيزيائية متعددة إذا كانوا يريدون التحقيق في عملية بيولوجية ، فإن التحليل المباشر هو تحديد جينات DE التي يتغير التعبير عنها عبر النقاط الزمنية الفيزيائية. بعد ذلك ، لدينا تعريفان لجينات DE: الجينات التي يتغير تعبيرها عبر الزمن الكاذب مقابل الوقت المادي. إن فهم التعريف الأكثر ملاءمة من الناحية البيولوجية هو سؤال مفتوح. سؤال آخر هو ما إذا كان من الممكن دمج الوقت الكاذب مع الوقت المادي لتحديد جينات DE ذات الصلة بيولوجيًا. تتطلب الإجابة على أي من السؤالين صياغة إحصائية مرتبطة مباشرة بسؤال بيولوجي.

سؤال آخر هو كيفية استكشاف الارتباطات الجينية على طول الخلية الزائفة. تكتشف طرق DE الحالية فقط تغييرات التعبير الجيني الهامشي ولكنها تتجاهل الارتباطات الجينية الجينية. لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت الارتباطات الجينية للجينات مستقرة أو متغيرة على طول الزمان الكاذب للخلية. ومن ثم ، قد تقدم طريقة إحصائية جديدة للكشف عن تغيرات الارتباط الجيني على طول الوقت الكاذب المستنتج رؤى بيولوجية جديدة في التعبير المشترك للجينات والتنظيم بدقة الخلية المفردة.


مناقشة

في هذه الدراسة ، قمنا بدمج النهجين من خطين منفصلين سابقًا للبحث. تم استخدام مفهوم الشبكة المحايدة لمعالجة الأسئلة التطورية مثل العلاقة بين القوة الطفرية والابتكار (سميث ، 1970 شوستر وآخرون، 1994 Ciliberti وآخرون، 2007). هنا ، قمنا بتكييف النهج للتركيز على سؤال مختلف: العلاقة بين تصميم الشبكة (طوبولوجيا الحافز) والآلية الديناميكية (Ma وآخرون، 2006 هورنونج وباركاي ، 2008). بدلاً من اعتبار الطوبولوجيا كقائمة أو مجموعة ، أنشأنا أطلسًا للتعقيد من خلال الاستفادة من فكرة الجوار ومفهوم أن الحد الأدنى من الطوبولوجيا يمثل الآليات الأساسية (Salazar-Ciudad وآخرون، 2000 Munteanu and Solé ، 2008). تظهر الهوابط بشكل طبيعي من هذا النهج ، وقد أظهرنا أنه على الرغم من أن الطوبولوجيا الأساسية وحدها غير كافية لتحديد آلية ديناميكية (الشكل التكميلي S8) ، إلا أن الهوابط يمكن أن تتوافق مع تصنيف الآليات. على الرغم من أن الآليات المختلفة ترسم مناطق منفصلة لمساحة المعلمة الأساسية ، إلا أن الطرق الأكثر تقليدية فشلت في العثور على هذه الفئات الميكانيكية (الشكل التكميلي S6). لذلك نعتقد أن أطلس التعقيد مفهوم قوي ، والذي سيكون قابلاً للتطبيق على العديد من الدراسات الأخرى لآلية الشبكة.

باستخدام هذه الأداة الجديدة ، اكتشفنا الحالة الأولى لوظيفة بيولوجية محددة جيدًا حيث توجد على الأقل ست آليات مختلفة ثلاثية الجينات. من المحتمل أن تمثل هذه الفئات الرئيسية لتصميم الشبكة (الأنظمة الديناميكية) المهمة لمشكلة تفسير التدرج المورفوجين (الشكل 5) ، ويمكن إضافتها إلى مجموعة آليات تشكيل الشريط الممكنة ، للمساعدة في فهمنا لأنظمة النماذج الحقيقية (Lander ، 2007). نتوقع أن تلك الآليات غير الموصوفة لتفسير المورفوجين وهي (C و D و E) سوف تكمن أيضًا وراء الأنظمة البيولوجية الحقيقية. إن اكتشاف أن خمس آليات من أصل ست آليات مستقلة عن الخلية يعزز النظرة الناشئة القائلة بأن شبكات عوامل النسخ عبر التنظيم قد تكون في قلب العديد من الأنظمة الحقيقية ، كما تم اقتراحه لـ SHH (Dessaud وآخرون، 2008). ومن المثير للاهتمام ، أنه تم إثباته مؤخرًا في نظام Wingless الخاص بـ ذبابة الفاكهة القرص التخيلي للجناح أن الاتصال بين الخلية والخلية المحلية ضروري لتفسير المورفوجين المناسب (Piddini and Vincent ، 2009). تتنبأ دراستنا بأن الاتصال الخلوي المحلي نادرًا ما يكون مسؤولاً عن الاستجابة المعتمدة على الجرعة لشبكات تفسير المورفوجين. نثبت أنه من المرجح أن يشارك في توفير قوة الضوضاء أو الدقة للنظام ، بدلاً من وظيفته الأساسية.

أخيرًا ، تم سابقًا توضيح قوة خرائط طوبولوجيا الوظائف هذه لتمييز طوبولوجيا الشبكة الأساسية وآلية الوظيفة (Ma وآخرون، 2009). ومع ذلك ، فإن مثل هذه الخرائط حتى الآن أظهرت فقط وجود آلية أو آليتين قادرة على توليد وظيفة معينة. في المقابل ، تحذر النتائج المعروضة هنا من أن بعض الوظائف البيولوجية المحددة جيدًا قد تمتلك بدلاً من ذلك نطاقًا واسعًا من التفسيرات الديناميكية البديلة (حتى لشبكات الجينات الثلاثة البسيطة نسبيًا وشكلية النمذجة المحدودة) كما هو موضح في الشكل 5. هذه الميزة المتوقعة لها الفوائد المحتملة وكذلك المحاذير. يقترح أنه في البيولوجيا التركيبية ، سيكون هناك مجموعة من الطرق المختلفة لتصميم دائرة لأداء الوظيفة المطلوبة - وبالتالي توفير نطاق أكبر من الخيارات التي يمكن من خلالها اختيار التصميم الأكثر عملية.


فضح: بروس ليبتون وبيولوجيا المعتقد

إن ادعاءه الأول بأن الطفرات ليست عشوائية ليس له أي دليل على الإطلاق يدعم ذلك. في التطور العفوي كتاب ، يشير إلى ورقة نشرت في طبيعة سجية في عام 1988 كتبها جون كيرنز. تصف الورقة تجربة حيث يتم وضع الإشريكية القولونية مع جين متحور معيب لتحطيم اللاكتوز في وسط لا يحتوي إلا على اللاكتوز. كانت النتائج أن البكتيريا قد تحورت وتمكنت من تكسير اللاكتوز والنمو. خلص كيرنز إلى أن الطفرة لم تكن عشوائية ويدعي ليبتون أنه يمكننا القيام بأشياء مماثلة عندما تتعرض صحتنا للخطر. تنطوي هذه الفكرة على مشاكل كبيرة لأن التجربة لم تكن معيبة فحسب ، ولكن هناك تفسيرات جيدة تمامًا. تمت مناقشة كل ذلك بشكل شامل إلى حد ما على Wiki.

ادعاء ليبتون الثاني هو من أين تأتي معظم أفكاره. ويؤكد أنه نظرًا لأن البروتينات تتحكم في التعبير الجيني ، فإننا بطريقة ما نمتلك القوة على تلك الآلية بوعينا ويواصل سرد قصص العلاجات المعجزة عن طريق التنويم المغناطيسي والتأمل التي يمكن تفسيرها على الأرجح من خلال حالات التشخيص الخاطئ أو التعافي المحظوظ جدًا. تكمن المشكلة هنا في أن البروتينات تصنع بتعليمات من الحمض النووي وأن بروتينات معينة تنظم التعبير عن جينات معينة. لا يوجد جين ولا بروتين منظم ، لذا فإن الجينات تتحكم بشكل غير مباشر في تعبيرها. كما تمت مناقشته في النقطة السابقة ، فإن التغييرات في الحمض النووي تكون عشوائية ، لذلك لا يمكننا التحكم في الجين الذي سيتغير لإنتاج أي بروتين ما لم نستخدم الهندسة الوراثية. يأتي هذا المفهوم الخاطئ مع علم التخلق. التغييرات الجينية الأكثر دراماتيكية دائمة وتحدث في وقت مبكر من التطور. عادة ما تكون التغيرات فوق الجينية في الأفراد الناضجين سطحية ، مثل تغيرات لون العين ، ومستويات الهرمونات ، ودورة النوم ، والعمليات الأخرى التي تخضع بالفعل للتنظيم الذاتي. يمكن قراءة المزيد حول هذا الموضوع هنا وهنا. يدعي ليبتون أن هذه العمليات يمكن التحكم فيها بطريقة ما من خلال معتقداتنا واستخدامها لإطلاق الحمض النووي الذي يمكن أن يساعدنا في العيش بصحة جيدة وسلام دون مساعدة من الحكومة أو شركات الأدوية. بائع زيت ثعبان كلاسيكي يبيع الأمل الكاذب للمرضى.

جاي، إجتماع للعمل

عضو جديد

لم تتحقق من ذلك حتى الآن للحصول على تفاصيل ، فمن المؤكد أنه قد يبالغ في العلم ويوسع نطاقه إلى أبعد مما هو مطلوب. يؤدي التأمل طويل المدى إلى تغييرات تشريحية في الدماغ يمكن قياسها بواسطة تقنيات المسح المختلفة (التصوير بالرنين المغناطيسي ، الرنين المغناطيسي الوظيفي ، إلخ). التأمل يقلل الكورتيزول ويزيد الميلاتونين ، وهذا يغير نمط التعبير الجيني. فيما يلي دراسة من أعلى المكدس تُظهر أن الجينات المسؤولة عن إنتاج بعض الجزيئات شديدة الالتهاب يمكن تقليلها عن طريق التأمل: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22795617

فيما يلي إحدى دراساتي المفضلة المتعلقة بهذا الموضوع - & quot ؛ تحليل الحالة الكمية للانبعاث التلقائي للفوتون الخفيف للغاية من قبل ممارسي التأمل والموضوعات الضابطة & quot ؛ الأشخاص الذين يتأملون يتخلصون من عدد أقل من الفوتونات !! أعتقد أن هذا التأثير حقيقي للغاية ، لكن تفسير الدراسة يتطلب بحثًا وفكرًا إضافيًا - سيكون من الخطأ القفز إلى العديد من الاستنتاجات شبه الدينية كما فعل البعض. لكن التأمل (والتمارين الرياضية والنظام الغذائي) يمكن أن يغيرك ، حتى على المستوى الكمي !! http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18697618

دان ويلسون

كبار الأعضاء.

غير مسجل

ضيف

ميك ويست

مدير

كايرن

كبار الأعضاء.

أشعر أن الموقف الإيجابي مفيد في العديد من الأمراض. أشك في أنه "يعيد تشكيل" الحمض النووي. فكرتي هي أنه يقلل من هرمونات التوتر وبالتالي فإن نظام المناعة الخاص بك قادر على محاربة المرض.

صحيح أنه حتى العديد من أنواع السرطان ، لا تتطور أبدًا لتصبح مهددة للحياة. يمكننا أن ننظر إلى المشاكل التي نواجهها مع اختبارات سرطان البروستاتا.

دان ويلسون

كبار الأعضاء.

دان ويلسون

كبار الأعضاء.

نعم. هناك العديد من العوامل التي تدخل في المرض. هذه الأنظمة البيولوجية معقدة للغاية. على سبيل المثال ، تطوير السرطان هو لعبة حظ حيث يتم تحديد الاحتمالات من خلال الجينات ومدى الضرر الذي يلحقه الحمض النووي بسبب الخيارات في نمط حياتك. على الرغم من توخي الحذر ، لا يزال بإمكان الناس تطوير السرطان بسبب طفرة عشوائية. الحظ في التعافي له عوامل الصدفة أيضًا. بعض أجهزة المناعة لدى بعض الأشخاص أكثر ملاءمة لتدمير الخلايا السرطانية والأشياء التي لا نفهمها تمامًا تحدث لتنتج هذا التعافي النادر جدًا والمثل. نوع من الانتعاش لا يمكننا أن نعد به سيحدث للجميع. مثال السرطان هنا معقد للغاية ويتم بذل الكثير من العمل لفهمه.

كايرن

كبار الأعضاء.

في الكلاب ، تم العثور على سوس الجرب دويديكس في معظم الكلاب (ومعظم الناس أيضا لديهم أيضا). الجهاز المناعي للكلب (ونظامنا يبقي هذه العث تحت السيطرة). ومع ذلك ، عندما يضعف جهاز المناعة ، يمكن أن يسبب الجرب مشاكل جلدية.

إلى حد ما ، ينطبق الأمر نفسه على العث الذي يسبب الجرب القارمي في الكلاب والجرب عند البشر.

1419 ر

كبار الأعضاء.

^ اندلع كلبي بالفعل مع الجرب دويدي كجرو - فقد الشعر حول إحدى عينيه. مظهر مضحك (نما مرة أخرى).

غير مسجل

ضيف

أولاً ، أعتقد أن الرجوع إلى صفحة wiki تحتوي على إشعار كبير أعلاه تفيد بوجود مشكلات وتفتقد الاستشهادات ليس بداية جيدة لفضح أي نظرية. حجتك مثيرة للاهتمام ولها مزايا.

لكن يجب أن أوافق على أنه كان هناك عدد كبير جدًا من & quot ؛ تم تشخيص & quot و & quot ؛ استرداد محظوظ & quot ؛ للسماح لمناقشتك بالمرور دون منازع. نعم ، ربما لا نكون قادرين على تغيير حمضنا النووي بأذهاننا. لكن هناك شيء ما هناك. يبدو أن الناس في كل مكان يشفيون أنفسهم من عدد من الأمراض والأمراض التي تهدد الحياة.

على كل حال ، دحض زيفهم ، لكن حاول أن تبتكر حجة أفضل من أن يكون الحظ في صلب حجتك.

غير مسجل

ضيف

بالنظر إلى ثروة المؤلفات العلمية المشار إليها في كتب السيد ليبتون والتي تعمل على دعم آلاف السنين من التقاليد والتعاليم الطبية الشرقية ، فضلاً عن الافتقار إلى الدعم المعلوماتي الذي تقدمه أنت بنفسك لكل `` فضح الزيف '' ، فأنا مندهش من أن أي شخص يأخذك عنجد. يقوم بروس ليبتون بعمل جيد للغاية في شرح نظرية الطاقة الكمومية للعقول الغربية ، وعلى الرغم من أنها قد تكون جديدة عليك وعلى عدد لا يحصى من الجمعيات والمفكرين الغربيين "المعتمدين" ، إلا أنها تستحق قدرًا كبيرًا من الاحترام لكتابة مثل هذا الكتاب الشامل دون تقريع نظريته. المعارضون - احترام نادرًا ما يُمنح له.

هذه هي المعلومات التي تم تدريسها على مر العصور ، سواء من قبل أساتذة اليوغيين القدامى ، أو شاولين أو زن ، أو غيرهم من المعلمين والمعالجين الثقافيين ، وجميعهم لديهم القدرة الفطرية على فهم المرض والعافية بطرق لم يستطع أطباؤنا المرخصون ذلك. وأنت تقف هنا وتدحضه بشعوذة جهالة؟ لقد تمت الإشارة لي ذات مرة إلى أن النظام الطبي الغربي هو نظام الشفاء الوحيد في العالم الذي يرفض قبول طاقة الحياة الحيوية المتأصلة في جميع الكائنات الحية والبيئات. فكر في ذلك للحظة.

هل قرأت الكتاب حتى؟ أو ربما تتصفحها ، وتقرأ الملخصات وتفسيرات الأشخاص الآخرين قبل أن تسمع صوتك على السبورة هنا. أي شخص قرأ الكتاب حقًا وسعى إلى فهم المعلومات المقدمة في الصفحات لم يستطع ، مع الحفاظ على وجهه المستقيم ، سحق بروس ليبتون وأبحاثه أو محاولة تقويض نظرياته.

إن الرأي المتوازن سيظهر حقيقة أكثر بكثير من الرأي المتحيز. ربما يجب أن تحاول استهداف الأسس التي تُبنى عليها معتقداتك حاليًا بنفس العدوان الذي لا يلين الذي تطلقه على نظريات السيد ليبتون. إذا صمدت معتقداتك الحالية في مثل هذه النيران ، مثلما تفعل حقيقة علم السيد ليبتون بغض النظر عن التهجم والفضح الذي تم إلقاؤه في طريقه ، فأعتقد أنك في وضع واضح لمواصلة التحدث عما تفكر فيه. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فربما تحتاج إلى إعادة فحص معتقداتك الخاصة ، وليس معتقدات السيد ليبتون.

غير مسجل

ضيف

مؤمن الكم

محظور

ميك ويست

مدير

كما يدعي أن المشي على النار هو & quot؛ أمر أكثر من اللازم & quot؛ في حين أن كل ما هو ديناميكا حرارية. يجعل من الصعب التعامل معه بجدية.

أنا متأكد من أن هناك قدرًا هائلاً من المعرفة المتبقية لاكتشافها. لكن كل ما يفعله ليبتون هو التخمين.

غير مسجل

ضيف

ميك ويست

مدير

مايك سي

حساب مغلق

نعم - لقد فعلت ذلك بنفسي قبل عقدين من الزمن - كان جيدًا باستثناء أنني وضعت كعب في أرضية ناعمة في نهاية الجمر وسقط رماد ساخن من & quotbed & quot واستقر على وتر العرقوب لثانية مما تسبب في ظهور نفطة.

كنت قد ساعدت في بناء سرير من الجمر - كان مصنوعًا من حطب محلي قياسي - صنوبر مشع - تم بناؤه في محرقة ثم جرفه فوق سرير طيني مُجهز عندما توقف الاحتراق.

لم تكن هناك حاجة لأدوية أو تأمل أو دواء من أي نوع حتى لا يصاب باطن قدمي بالسير لمسافة 6 أقدام ، ولا أي شيء باستثناء الجص وحوالي أسبوع حتى يتعافى الحرق على الكعب.

دان ويلسون

كبار الأعضاء.

كايرن

كبار الأعضاء.

هناك مشكلة أخرى يبدو أنه يتم تجاهلها دائمًا مع الأشخاص الذين يريدون `` الأدوية الطبيعية '' فقط ، وهي التأثير الذي قد يحدثه نموهم / جمعهم على البيئة. يمكننا أن ننظر إلى مشاكل الجينسنغ الأمريكي بالفعل. هل يمكنك تخيل تجريد أشجار الصفصاف من اللحاء بدلاً من الأسبرين المزروع في المختبر؟

أعتقد أن أعز أصدقائي قد دربت أخيرًا الأشخاص الذين يقومون بأعمال الفناء لها ، على عدم رش الهندباء بقاتل الأعشاب. تريدهم. إنها معالجة أعشاب جيدة ولديها "غرفة ثابتة" بها أشياء تجف فيها.

دان ويلسون

كبار الأعضاء.

هو في الواقع يدعي في كتبه أنه يمكننا تغيير حمضنا النووي. هناك الكثير من الأبحاث التي تم إجراؤها حول ما يؤثر على البروتينات وشكلها. إن القول بأن الحقول الكمومية يمكن أن تغيرها وأننا نغير الحقول الكمية هو ادعاء جريء لا أعتقد أنه يوجد أي دليل عليه. ليس للفيزياء النيوتونية علاقة تذكر بالطريقة التي تتفاعل بها الجزيئات العضوية وتتفاعل مع بعضها البعض ، ولست مندهشًا من توقع حركتها مع فيزياء الكم لأن الفزياء الكمومية تصف phsyics للأشياء الصغيرة جدًا ، على عكس phsycis النيوتونية التي تنطبق بشكل أفضل على العالم العياني. على حد علمي ، استفادت فيزياء الكم الطب بالفعل من خلال استخدام أساليب الليزر والجسيمات النانوية والحوسبة الأفضل بكثير. ليس بأي شكل من الأشكال للتأثير على المجالات. ومع ذلك ، فإن فيزياء الكم ليست مجال خبرتي ، وإذا كنت تعتقد أن هناك دليلًا على أن مجال الكم يؤثر على صحتنا بطريقة يمكننا من خلالها التأثير على أنفسنا ، فالرجاء نشره.

بالطبع هذا ليس مثاليًا ، لكنك تحتاج إلى الكثير من الأدلة إذا كنت تريد تغييره. ليست كل فكرة راديكالية جديدة تتحدى الفهم الحالي فكرة جيدة. معظمهم سيئون حقًا.

رولاند د

عضو نشط

هناك مشكلة أخرى يبدو أنه يتم التغاضي عنها دائمًا مع الأشخاص الذين يريدون "الأدوية الطبيعية" فقط ، وهي التأثير الذي قد يحدثه نموهم / جمعهم على البيئة. يمكننا أن ننظر إلى مشاكل الجينسنغ الأمريكي بالفعل. هل يمكنك تخيل تجريد أشجار الصفصاف من اللحاء بدلاً من الأسبرين المزروع في المختبر؟

أعتقد أن صديقي المفضل قد درب أخيرًا الأشخاص الذين يقومون بأعمال الفناء لها ، على عدم رش الهندباء بقاتل الأعشاب. تريدهم. إنها معالجة أعشاب جيدة ولديها "غرفة ساكنة" بها أشياء تجف فيها.

كايرن

كبار الأعضاء.

أحد الأشخاص المفضلين لدي هم الأشخاص الذين يبدو أنهم يعتقدون أن زراعة القنب هي العلاج لكل شيء. يمكن أن يحل زيت القنب محل البنزين ، ويمكن استخدام ألياف القنب بدلاً من البلاستيك ، كما أن بذور القنب تعد مصدرًا رائعًا للتغذية. إحدى "نقاط البيع" الخاصة بهم هي أن "القنب سينمو في كل مكان" ، ويمكنك الحصول على محاصيل متعددة كل عام.

لقد بحثت في الأمر ، وفقًا لجمعية مزارعي القنب الكنديين. يتطلب القنب التجاري تربة جيدة (مساوية لتلك اللازمة للقمح أو الذرة) ، والأسمدة ، والري أو الأمطار الجيدة. فقط عدد قليل جدًا من المناطق في الولايات المتحدة سيكون لديها موسم نمو طويل بما يكفي لأكثر من محصول واحد. مقابل ،

بيت تار

كبار الأعضاء.

اعتقدت أن القنب يمكن أن ينمو كمصنع للتطهير لمعالجة مياه الصرف الصحي؟

لكن هل سيوفر ذلك ما يكفي للقيام بكل هذه الأشياء؟

غير مسجل

ضيف

أحد الأشخاص المفضلين لدي هم الأشخاص الذين يبدو أنهم يعتقدون أن زراعة القنب هي العلاج لكل شيء. يمكن أن يحل زيت القنب محل البنزين ، ويمكن استخدام ألياف القنب بدلاً من البلاستيك ، كما أن بذور القنب تعد مصدرًا رائعًا للتغذية. إحدى "نقاط البيع" الخاصة بهم هي أن "القنب سينمو في كل مكان" ، ويمكنك الحصول على محاصيل متعددة كل عام.

لقد بحثت في الأمر ، وفقًا لجمعية مزارعي القنب الكنديين. يتطلب القنب التجاري تربة جيدة (مساوية لتلك اللازمة للقمح أو الذرة) ، والأسمدة ، والري أو الأمطار الجيدة. فقط عدد قليل جدًا من المناطق في الولايات المتحدة سيكون لديها موسم نمو طويل بما يكفي لأكثر من محصول واحد. مقابل ،

غير مسجل

ضيف

كايرن

كبار الأعضاء.

أولا أنا لست إخوان. ثانيًا ، لقد فعلت شيئًا لا بأس به. أصبحت مهتمًا بعد قراءة & quotAin't Nobody's Business & quot؛ بقلم Peter McWilliams. لم ألقي نظرة على مواقع القنب المحترفة فحسب ، بل بدت وكأنني أمتلك أرضًا وأردت معرفة ما إذا كان القنب سيكون محصولًا جيدًا للنمو.

هذا بعض ما وجدته. قد تلاحظ أن أيا منها ليس مواقع لمكافحة القنب

يمكن زراعة القنب الصناعي على مجموعة متنوعة من أنواع التربة. يفضل القنب تربة عميقة وجيدة التهوية بدرجة حموضة pf 6 أو أكثر ، إلى جانب الرطوبة الجيدة والقدرة على الاحتفاظ بالمغذيات. ومع ذلك ، لا ينصح بالتربة سيئة الصرف لأن المياه الزائدة بعد هطول الأمطار الغزيرة يمكن أن تؤدي إلى تلف محصول القنب. القنب حساس للغاية للفيضانات وضغط التربة
تحضير التربة

مطلوب بذر بذور ناعم وثابت لإنبات بذور القنب بشكل سريع وموحد. من المحتمل أن يكون تحضير بذرة البذور التقليدية والحفر مثاليين. لن تظهر الشتلات بشكل موحد إذا تم وضع البذرة على عمق أكبر من 2 بوصة. & quot؛ يمكن أيضًا استخدام أنظمة عدم الحراثة & quot بنتائج جيدة ، ولكنها قد تكون أكثر عرضة للظهور غير المنتظم اعتمادًا على موسم النمو.
3. التغذية

لتحقيق أفضل كمية من نبات القنب ، يجب توفير ضعف كمية المغذيات للمحصول التي سيتم إزالتها أخيرًا من التربة عند الحصاد. ينتج حقل القنب جزءًا كبيرًا جدًا من المواد النباتية في فترة خضرية قصيرة. يكون امتصاص النيتروجين مكثفًا في أول 6 إلى 8 أسابيع ، بينما هناك حاجة إلى المزيد من البوتاسيوم والفوسفور بشكل خاص أثناء الإزهار وتكوين البذور. يتطلب القنب الصناعي 105 إلى 130 رطلاً / فدان (120 إلى 150 كجم / هكتار) نيتروجين ، و 45 إلى 70 رطلاً / فوسفات (50 إلى 80 كجم / هكتار) و 52 إلى 70 رطلاً / فدان (60 إلى 80 كجم) / هكتار) البوتاس.

يفضل القنب مناخًا معتدلًا وجوًا رطبًا وهطول الأمطار لا يقل عن 25-30 بوصة سنويًا. رطوبة التربة الجيدة مطلوبة لإنبات البذور وحتى يتم ترسيخ النباتات الصغيرة.
5. مكافحة الحشائش

القنب الصناعي هو مثبط حشائش فعال للغاية. لا توجد حاجة إلى مواد كيميائية لزراعة هذا المحصول. القنب الصناعي هو محصول منخفض الصيانة. لا توجد مواد كيميائية مسجلة لمكافحة الحشائش في القنب. موقف عادي من 200 إلى 300 نبات لكل متر مربع يزيل الأعشاب الضارة ، مما يترك الحقول خالية من الحشائش عند الحصاد للمحصول التالي.

لاحظ تأثير المظلة الناتج عن الزراعة الكثيفة. عند زرعها وزراعتها بشكل صحيح ، فإن مكافحة الحشائش ليست مشكلة.

على الرغم من أن القنب يتكيف جيدًا مع المنطقة المناخية المعتدلة وسوف ينمو في ظل ظروف بيئية متنوعة ، إلا أنه ينمو بشكل أفضل مع ظروف النمو الدافئة ، وموسم ممتد خالي من الصقيع ، وتربة زراعية عالية الإنتاجية ، ورطوبة وفيرة طوال موسم النمو. عندما ينمو القنب في ظل ظروف مناسبة ، يكون منافسًا للأعشاب الضارة ، ومبيدات الأعشاب غير مطلوبة بشكل عام في إنتاج القنب. على الرغم من الإبلاغ عن عدد من الآفات والأمراض الحشرية على القنب ، إلا أن الخسائر الكبيرة في المحاصيل من الآفات ليست شائعة. مطلوب مستويات عالية من خصوبة التربة لزيادة إنتاجية القنب. المتطلبات الثقافية وتكاليف الإنتاج مشابهة تمامًا لتلك الخاصة بالذرة. تتراوح غلة القنب المبلغ عنها من 2.5 إلى 8.7 طن من السيقان الجافة لكل فدان.

يمكن تلبية المتطلبات المناخية والتربة للقنب في بعض المناطق الزراعية في PNW ، ومع ذلك ، من شبه المؤكد أن القنب سيتطلب الري لزيادة الإنتاجية بشكل موثوق في المنطقة. ستضع متطلبات الري التكميلي القنب في منافسة مباشرة مع المحاصيل الأعلى قيمة في PNW ، مما يحد من المساحات المتاحة. يجب أن تكون غلة الساق أعلى بكثير من تلك المسجلة سابقًا للقنب حتى يكون مجديًا اقتصاديًا في PNW بالأسعار الحالية. من غير المحتمل أن يتم الاستثمار اللازم لتحسين تكنولوجيا إنتاج القنب حتى يتم إزالة القيود التشريعية من المحصول.


يعمل القنب بشكل جيد في مجموعة متنوعة من أنواع التربة ، لكنه لا يتحمل الجفاف أو الفيضانات أو التربة المشبعة أو المالحة. إنها
متسامح مع صقيع الربيع الخفيف. تظهر الاختبارات أن القنب ينمو جيدًا في اللون البني الداكن إلى التربة السوداء السميكة
ساسكاتشوان ذات نسيج متوسط ​​ورطوبة التربة عالية وموسم نمو طويل. هذا صحيح بشكل خاص ل
فينولا ، صنف شمالي من أصل روسي / فناني. القنب ليس مناسبًا تمامًا للجنوب الغربي بسبب
الظروف الأكثر جفافا والتربة الطينية الثقيلة. بشكل عام ، القنب هو الأنسب للمناطق ذات الأمطار المعتدلة والجيدة
خصوبة التربة.
يختلف النضج من 80 إلى 120 يومًا حسب التنوع وتاريخ البذر. القنب نبات حساس للضوء ،
وبالتالي فإن ازدهار النبات ينجم عن أقصر أطوال نهارية بعد 21 يونيو. المحاصيل المزروعة في أوائل الربيع
قد تنتج سيقانًا أطول وعوائد أعلى ، ولكنها لن تزهر أو تنضج في وقت أبكر بكثير من المحاصيل المزروعة في وقت لاحق.
يجب أن يتم زرع بذور القنب بين 1 مايو و 31 مايو ، حيث يكون 15 مايو هو تاريخ البذر الأمثل. حيث
القنب حساس لطول النهار ،
لن تحتوي المحاصيل ذات البذور المتأخرة على كتلة حيوية كافية لإنتاج محصول جيد ، حيث سيزهر النبات بعد 21 يونيو ،
بغض النظر عن حجم النبات


ظروف التربة:
يستجيب iHemp للتربة الطينية جيدة التصريف مع درجة الحموضة أعلى من 6.0. ويفضل المحايد إلى القلوي قليلاً (pH7.0 - 7.5). كلما زاد محتوى الطين في التربة انخفض محصول الحبوب أو الألياف. يتم ضغط التربة الطينية بسهولة كما أن iHemp حساس للغاية لضغط التربة. النباتات الصغيرة حساسة جدًا للتربة الرطبة أو الفيضانات خلال الأسابيع الثلاثة الأولى أو حتى يصل النمو إلى الجزء الداخلي الرابع (حوالي 30 سم أو 12 بوصة ارتفاعًا). ستظل النباتات المتضررة من المياه متوقفة ، مما يؤدي إلى محصول عشبي متفاوت وفقير.

توفر التربة الرملية سيئة التنظيم والمعرضة للجفاف قدرًا ضئيلًا جدًا من الخصوبة أو الدعم الطبيعي لمصنع iHemp. ستكون هناك حاجة إلى مغذيات ومياه إضافية لتحقيق أقصى قدر من الغلة في هذه التربة ، وبالتالي فإن التكاليف الإضافية تجعل الإنتاج غير اقتصادي.


الجين: أنواع ووظائف الجين

تم تقديم مصطلح الجين من قبل جوهانسن في عام 1909. قبله استخدم مندل كلمة عامل لوحدة جسيمية محددة ومتميزة للوراثة والتي تشارك في التعبير عن سمة. عرّف جوهانسن الجين على أنه وحدة أولية للوراثة يمكن تخصيصها لسمة معينة.

اقترح عمل مورجان أن يكون الجين هو أقصر جزء من الكروموسوم يمكن فصله من خلال العبور ، ويمكن أن يخضع لطفرة ويؤثر على التعبير عن سمة واحدة أو أكثر. في الوقت الحاضر ، يُعرَّف الجين بأنه وحدة من الوراثة والخجل تتكون من جزء من الحمض النووي أو الكروموسوم الموجود في موضع معين (موضع الجين) والذي يحمل معلومات مشفرة مرتبطة بوظيفة معينة ويمكن أن يخضع للعبور وكذلك الطفرة.

(ط) وحدة من المادة الجينية قادرة على التكرار ،

(2) إنها وحدة إعادة التركيب ، أي قادرة على المرور عبر ،

(3) وحدة من المادة الجينية يمكن أن تخضع للطفرة ،

(4) وحدة وراثية مرتبطة بالبنية الجسدية أو الوظيفة التي تؤدي إلى تعبير النمط الظاهري. حدد لوين (2000) الجين بأنه سلسلة من الحمض النووي الذي يرمز لمنتج قابل للانتشار.

من خلال عملهم على Neurospora auxotrophs ، اقترح Beadle و Tatum (1948) فرضية جين واحد أحادي الإنزيم وحدد الجين كوحدة من مادة وراثية تحدد إنزيمًا واحدًا. لاحظ يانوفسكي وآخرون (1965) أن بعض الإنزيمات يمكن أن تتكون من أكثر من ببتيد واحد.

لقد استبدلوا فرضية إنزيم واحد لجين واحد بفرضية جين واحد متعدد الببتيد (الجين هو وحدة من مادة وراثية تحدد تركيب عديد ببتيد واحد). بحلول هذا الوقت ، أصبح من الواضح أن المادة الوراثية لـ chro & shymosome هي DNA وأن الجين عبارة عن جزء خطي من الحمض النووي يسمى cistron.

لذلك ، أصبح مصطلح cistron مرادفًا للجين. علاوة على ذلك ، لا يمكن للجين أو الكسترون فقط تصنيع بولي ببتيد ولكن أيضًا الريبوسوم أو الحمض النووي الريبي نقل. Cistron (أو الجين) عبارة عن جزء من الحمض النووي يتكون من امتداد تسلسل أساسي لتلك الرموز لعديد ببتيد واحد ، أو جزيء واحد من RNA (tRNA) أو جزيء واحد من RNA (rRNA). حاليا يسمى هذا الجين الجين الهيكلي.

يحتوي النظام الجيني أيضًا على عدد من الجينات التنظيمية التي تتحكم في عمل الجينات الهيكلية. ومع ذلك ، هناك العديد من الاستثناءات على سبيل المثال ، الجينات المتداخلة ، الجينات متعددة البروتينات ، الجينات المنقسمة ، إلخ.

يحتوي الجين أو الكسترون على العديد من المواضع أو المواقع التي يمكن أن تحدث فيها الطفرات. يمكن أن يؤدي التغيير في النوكليوتيدات المفردة إلى ظهور نمط ظاهري متحور ، على سبيل المثال ، فقر الدم المنجلي. وبالمثل ، قد يتم إعادة اتحاد اثنين من السكتات الدماغية المعيبة لتشكيل سيسترون من النوع البري. على الرغم من التغييرات المذكورة أعلاه في مفاهيم الطفرات الهيكلية والسمات التوافقية للجين ، فإن المفهوم الوظيفي والشيتيوني يظل كما هو - إنه وحدة وراثة.

أنواع الجينات:

1. جينات حفظ المنزل (الجينات التأسيسية):

هي تلك الجينات التي تعبر عن نفسها باستمرار في الخلية لأن منتجاتها مطلوبة للأنشطة الخلوية العادية ، على سبيل المثال ، جينات تحلل السكر ، ATP-ase

2. الجينات غير المكونة (الجينات الفاخرة):

لا تعبر الجينات عن نفسها دائمًا في الخلية. يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها وفقًا لمتطلبات الأنشطة الخلوية ، على سبيل المثال ، جين اختزال النترات في النباتات ، ونظام اللاكتوز في الإشريكية القولونية. الجينات غير التكوينية هي من نوعين آخرين ، محرض وقابل للقمع.

يتم تشغيل الجينات استجابة لوجود مادة كيميائية أو محفز مطلوب لعمل منتج النشاط الجيني ، على سبيل المثال ، نترات اختزال النترات.

إنها تلك الجينات التي تستمر في التعبير عن نفسها حتى تمنع مادة كيميائية (غالبًا منتج نهائي) أو تثبط نشاطها. يُعرف التثبيط بواسطة منتج نهائي باسم قمع التغذية المرتدة.

5. الجينات المتعددة (عائلة الجينات المتعددة):

إنها مجموعة من الجينات المتشابهة أو المتشابهة تقريبًا لتلبية متطلبات الوقت والمنتجات المحددة للأنسجة ، على سبيل المثال ، عائلة جين غلوبين (e ، 5 ، (3 ، у على الكروموسوم 11 ، oc و 8 على الكروموسوم 16).

تحدث الجينات في نسخ متعددة لأن منتجاتها مطلوبة بكميات أكبر ، على سبيل المثال ، جينات هيستون ، جينات الحمض الريبي النووي النقال ، جينات الرنا الريباسي ، جينات الأكتين.

توجد الجينات في نسخ مفردة (أحيانًا 2-3 مرات) ، على سبيل المثال ، جينات تشفير البروتين. أنها تشكل 60-70 ٪ من الجينات الوظيفية. يمكن أن تشكل Duplica & shytions والطفرات وإعادة خلط exon جينات جديدة.

إنها جينات لها تماثل مع الجينات الوظيفية ولكنها غير قادرة على إنتاج منتجات وظيفية بسبب التدخل غير المنطقي للكودونات ، والإدخال ، والتشويش ، وتعطيل مناطق المحفز ، على سبيل المثال ، العديد من جينات snRNA.

إنها جينات حقيقية النواة تفتقر إلى الإنترونات. ربما تكونت الجينات المعالجة بسبب النسخ العكسي أو الفيروسات القهقرية. عادة ما تكون الجينات المعالجة غير وظيفية لأنها تفتقر إلى المحفزات.

تم اكتشافها في عام 1977 من قبل العديد من العمال ولكن تم منح الفضل إلى Sharp and Roberts (1977). الجينات المنقسمة هي تلك الجينات التي تمتلك مناطق إضافية أو غير أساسية تتخللها أجزاء أساسية أو مشفرة. تسمى الأجزاء غير الأساسية introns أو spacer DNA أو المتواليات المتداخلة (IVS). تسمى الأجزاء الأساسية أو المشفرة بالإكسونات. تتم إزالة المناطق المزمنة المنسوخة قبل أن ينتقل الحمض النووي الريبي إلى السيتوبلازم. الجينات المنقسمة هي سمة من سمات حقيقيات النوى.

ومع ذلك ، فإن بعض جينات حقيقيات النوى تكون خارجية تمامًا أو غير منقسمة مثل جينات الهيستون وجينات الإنترفيرون. تم تسجيل الجينات المنقسمة أيضًا في بدائيات النوى وجين سينثيز ثيميديلات وجين اختزال الريبونوكليوتيد في T4. يشكل الجين الذي ينتج الكالسيتونين في الغدة الدرقية ببتيدًا عصبيًا في منطقة ما تحت المهاد عن طريق إزالة إكسون. يمتلك Adenovirus أيضًا آلية لإنتاج 15-20 بروتينًا مختلفًا من وحدة تحويل واحدة و shyscriptional عن طريق الربط التفاضلي.

11. الينقولات (Jumping Genes Hedges and Jacob، 1974):

إنها أجزاء من الحمض النووي يمكنها القفز أو الانتقال من مكان في الجينوم إلى مكان آخر. تم اكتشاف الينقولات لأول مرة بواسطة Me Clintock (1951) في حالة الذرة عندما وجدت أن جزءًا من الحمض النووي ينتقل إلى الترميز الجيني للحبوب المصطبغة وينتج حبات ملونة فاتحة.

تمتلك الينقولات الحمض النووي المتكرر ، سواء كان متشابهًا أو مقلوبًا ، في نهاياتها ، حوالي 5 أو 7 أو 9 نيوكليوتيدات طويلة. يفصل Enzyme transposase المقطع عن الجزء الأصلي عن طريق شق التسلسلات المتكررة في نهاياته.

هناك أنواع عديدة من الينقولات. في البشر ، تنتمي أكثر أنواع الينقولات شيوعًا إلى عائلة Alu (لها موقع للقطع بواسطة إنزيم التقييد Alu I). يبلغ عدد النيوكليوتيدات في كل ترانسبوزون حوالي 300 مع حوالي 300000 نسخة في الجينوم. يؤدي مرور الينقولات من مكان إلى آخر إلى إعادة خلط متواليات النوكليوتيدات في الجينات. غالبًا ما يؤدي التغيير في الإنترونات إلى تغيير تعبير الجينات ، على سبيل المثال ، الجينات الورمية الأولية → الجينات المسرطنة. قد تتطور جينات جديدة عن طريق خلط exon. التغييرات الأخرى التي تسببها الينقولات هي الطفرات ، من خلال عمليات الإدراج والحذف والانتقال.

في ф × 174 ، تتداخل الجينات В E و مع جينات أخرى.

الجينات الهيكلية هي تلك الجينات التي قامت بتشفير المعلومات والخدع لتخليق المواد الكيميائية اللازمة للآلات الخلوية.

قد تكون المواد الكيميائية:

(أ) عديد الببتيدات لتشكيل البروتينات الهيكلية (على سبيل المثال ، المركب الغرواني للبروتوبلازم ، أغشية الخلايا ، الإيلاستين من الأربطة ، كولاجين الأوتار أو الغضروف والشيش ، أكتين العضلات ، توبيولين الأنابيب الدقيقة ، إلخ). (ب) عديد الببتيدات لتخليق الإنزيمات ،

(ج) نقل البروتينات مثل الهيموغلوبين في كريات الدم الحمراء ، ونقل الدهون ، والبروتينات الحاملة لأغشية الخلايا ، وما إلى ذلك.

(د) الهرمونات البروتينية ، مثل الأنسولين وهرمون النمو وهرمون الغدة الدرقية ،

(هـ) الأجسام المضادة ، والمستضدات ، وبعض السموم ، وعوامل تكسير الدم ، وعوامل التحلل ، إلخ.

(و) RNAs غير المترجمة مثل الحمض الريبي النووي النقال ، الرنا الريباسي. بشكل عام ، تنتج الجينات الهيكلية إما mRNAs لتخليق polypeptides / البروتينات / الإنزيمات أو RNAs غير المشفرة.

14. الجينات التنظيمية (التسلسلات التنظيمية):

لا تقوم الجينات التنظيمية بنسخ الحمض النووي الريبي للتحكم في بنية الخلايا وعملها. بدلاً من ذلك ، يتحكمون في وظائف الجينات الهيكلية. الجينات التنظيمية المهمة هي الجينات المروجة ، والمُنهي ، والمشغلون ، والمُنتِج للقمع أو الجينات المُنظِّمة. لا يشارك القامع في النشاط الخلوي. بدلا من ذلك ، فإنه ينظم نشاط الجينات الأخرى. لذلك ، فإن الجين المنتج للقمع يكون ذا طبيعة وسيطة.

15. جينات الأنسجة الخاصة:

إنها جينات يتم التعبير عنها فقط في أنسجة معينة وليس في أنسجة أخرى.

وظائف الجينات:

(1) الجينات هي مكونات المادة الجينية وبالتالي فهي وحدات وراثية ،

(2) يتحكمون في التشكل أو النمط الظاهري للأفراد ،

(3) تكرار الجينات ضروري لتقسيم الخلايا ،

(4) تحمل الجينات المعلومات الوراثية من جيل إلى آخر ،

(5) يتحكمون في هيكل واستقلاب الجسم ،

(6) ينتج عن إعادة خلط الجينات في وقت التكاثر الجنسي اختلافات ،

(7) يتم إنشاء روابط مختلفة بسبب العبور ،

(8) تخضع الجينات للطفرات وتغير تعبيرها ،

(9) جينات جديدة وبالتالي تتطور سمات جديدة بسبب إعادة خلط exons و introns.

(خ) تغير الجينات تعبيرها بسبب تأثير الموضع واللينقولات.

(11) يتم التحكم في تمايز أو تكوين أنواع مختلفة من الخلايا والأنسجة والأعضاء في أجزاء مختلفة من الجسم من خلال التعبير عن جينات معينة وعدم التعبير عن الآخرين ،

(12) تتحكم الجينات في تطوير أو إنتاج مراحل مختلفة من تاريخ الحياة.


دروس من البكتيريا

كطالب دراسات عليا ، عمل ستيرنبرغ مع Doudna لتطوير واحدة من أقدم الأدوات القائمة على كريسبر. منذ انضمامه إلى كولومبيا في عام 2018 ، وسع ستيرنبرغ نطاق بحثه ، بحثًا عن أنظمة إضافية لتعديل الجينات موجودة في أشكال الحياة المبكرة للطبيعة وتفاصيل كيفية نشرها لتعزيز الاكتشاف الجيني في المختبر. يقول: "لقد كانت البكتيريا تقاوم الفيروسات لفترة طويلة ، ويعد تنويع أجهزتها المناعية كنزًا دفينًا لبناء تقنيات جديدة". "لم ننتهي من اكتشاف علم الأحياء الجديد ، وكلما وجدنا المزيد ، يمكننا الاستفادة أكثر لتطوير الأدوات."

ينبثق العمل من أشكال الحياة أحادية الخلية السائدة والمعروفة باسم بدائيات النوى ، وهي الكائنات الحية التي تفتقر إلى نواة أو عضيات أخرى مخصصة. مع عوم الحمض النووي بحرية في جميع أنحاء السيتوبلازم ، لا تستطيع بدائيات النوى أن تتعثر في اكتشاف الجينات الأجنبية وتحييدها التي يمكن أن تثبت تفككها. ادخل إلى أداة مراقبة الحمض النووي الفطرية التي تعمل كنظام مناعي متكيف متكيف. في كل مرة تهزم البكتيريا الحمض النووي المُمْرِض ، فإنها تلتقط بعض المقتطفات المميزة - تلك التي تتجمع بانتظام بين التكرارات القصيرة المتناظرة والمتداخلة - وتخلق نسخة من الحمض النووي الريبي ، المكافئ الجيني للملصق المطلوب. بينما يستمر الجهاز المناعي التكيفي للبكتيريا في مراقبة السيتوبلازم بدائية النواة ، فإنه يطلع على حزم الملصقات المطلوبة. في حالة وجود معرف إيجابي ، فإنه يستخدم بروتينًا مرتبطًا بـ CRISPR (Cas ، باختصار) مثل مشرط دقيق لتكوين دفاع سريع وقوي ، وقطع الحمض النووي المخالف لأجزاء وإيقاف الغازي في مساراته.

لقد غيرت تقنية CRISPR تمامًا الطرق التي يدرس بها علماء الأحياء علم الأحياء. لقد أعطت العلماء الأساسيين طريقة جديدة وأكثر قوة لطرح أسئلة مثل ، "ما هي الجينات التي تساهم في تحول السرطان إلى نقائل؟" وفتحت طرقًا جديدة لتطوير الأدوية.

تمتلك حقيقيات النوى - من الفطريات إلى البشر - نواة لاحتواء وحماية الحمض النووي ، مما يجعل تعديل الجينات المستهدف عملية تستغرق وقتًا طويلاً وتتسم بالتحدي التقني.باستخدام مزيج من المواد الكيميائية والتيار الكهربائي والفيروسات والمصاصات الدقيقة ، يقوم الفنيون باختراق الغشاء الخلوي إلى نواة الخلية للحث على حدوث فواصل في الحمض النووي - كل ذلك دون قتل الخلية. ثم يعتمدون على الإصلاح المتماثل ، وهو نظام فطري لمراقبة الجودة تستخدمه الخلايا لإصلاح خيوط الحمض النووي المكسورة. (يشبه الأمر إلى حد كبير ترقيع زوج من الجينز: إذا كانت الرقعة والفتحة متطابقتين حول الحواف ، فسيتم تثبيت اللصق).

أعطت الابتكارات التكنولوجية في العقود الأخيرة - تسلسل الجينات ، واستنساخ الخلايا ، وتداخل الحمض النووي الريبي ، وتكنولوجيا نوكلياز إصبع الزنك ، ونيوكلياز المستجيب الشبيه بمنشط النسخ ، على سبيل المثال - للعلماء تحكمًا أكبر في ترقيعهم ، مما سمح لهم بتشغيل أو إيقاف تشغيل الجينات المستهدفة إنشاء حيوانات "الضربة القاضية" أو "الضربة القاضية". ومع ذلك ، كانت تقنية كريسبر تحويلية ، حيث سمحت للعلماء بقطع ولصق خيوط من الحمض النووي في مواقع محددة ، كل ذلك داخل نواة الخلايا الحية. أولاً ، قاموا بإنشاء CRISPR RNA المزروع بمقتطفات من التسلسل الجيني المستهدف. ثم يقومون بحقنه مع إنزيم كاس في نواة حقيقيات النوى. كاس أصفار في الموقع المحدد بواسطة الحمض النووي الريبي ويؤدي إلى فواصل مزدوجة الخيط.

يقول ستيرنبرغ: "لقد غيرت أجهزة المناعة CRISPR-Cas تمامًا الطرق التي يدرس بها علماء الأحياء علم الأحياء". "لقد منح العلماء الأساسيين طريقة جديدة وأكثر فاعلية لطرح أسئلة مثل ،" ما هي الجينات التي تساهم في تحول السرطان إلى نقائل؟ "وفتح طرقًا جديدة لتطوير الأدوية. في جميع أنحاء الحرم الجامعي ، يستخدم الأشخاص تقنية كريسبر كطريقة أفضل لتصميم تجاربهم ".


عناصر الحاجز تحمي من القمع طويل الأمد

تم استخدام اختبار تأثير الموضع (الموصوف أعلاه) على نطاق واسع لتحديد عوازل الفقاريات ذات نشاط الحاجز (على سبيل المثال ، انظر Pikaart et al.1998). غالبًا ما تتأثر الجينات المحورة المتولدة في أنظمة الفقاريات بكل من الأشكال المذكورة أعلاه لتأثيرات موضع الكروموسومات. يؤدي تأثير منظمات النسخ الموضوعة في موقع إدخال الجينات المحورة إلى اختلافات في نمط التعبير بين الخطوط التي تم إنشاؤها بشكل مستقل. من المهم أن نلاحظ أن جميع خلايا الخط الفردي تعبر في البداية عن الجين المحول على نفس المستوى. في المقايسات طويلة المدى ، تخضع غالبية الجينات المحورة أيضًا للإسكات اللاجيني بواسطة الكروماتين المكثف. هذا الشكل من تأثير الموضع غير منتظم: في نقطة زمنية معينة ، ستظهر الخلايا المتطابقة وراثيًا أنماطًا ظاهرية مختلفة ، مما يعكس المدى المتغير الذي تجاوزه الكروماتين المكثف المجاور على الجينات المحورة. في هذا الصدد ، فإن الإسكات طويل المدى مشابه جدًا لتنوع تأثير الموضع الذي لوحظ فيذبابة الفاكهة والخميرة. يختلف التباين في خلايا الفقاريات في أحد الجوانب المهمة: لا يوجد إعادة تنشيط تلقائية للجينات المحورة الصامتة بالفعل. ومع ذلك ، من غير المحتمل أن ينشأ هذا الاختلاف عن عمليات متباينة من الإسكات ، ولكن على الأرجح يمكن تفسيره من خلال حقيقة أن الحالات الصامتة في أنظمة الفقاريات تصبح ثابتة بواسطة مثيلة CpG ، وهي آلية لا تستخدمها ذبابة الفاكهة أو الخميرة.

لقد ثبت أن عددًا متزايدًا من العناصر تحمي من تأثيرات الموضع في خلايا الثدييات ، وكثير منها مُلخص في الجدول 1. عنصر عازل HS4 من الحدود العليا للدجاجة β-غلوبين الموضع هو أفضل ما يميز هذه العناصر. أثبتت تركيبات الجينات المحورة المرافقة بنسخ من عازل HS4 أنها مفيدة في توليد العديد من الفئران المعدلة وراثيًا (Wang et al. 1997 Potts et al. 2000 Boeda et al. 2001 Ciana et al. 2001) ، والأرنب (Taboit-Dameron et al. 1999) ، وخطوط الخلايا (Pikaart et al. 1998 Inoue et al. 1999 Emery et al. 2000 Rivella et al. 2000Steinwaerder and Lieber 2000) مع التعبير المنتظم للجينات المحورة في جميع أنواع الأنسجة. يقع HS4 على الحد الفاصل بين الكروماتين المفتوح لمجال جين الجلوبين النشط ومنطقة المنبع للكروماتين المكثف في خلايا الكريات الحمر (Prioleau وآخرون 1999). لقد تم اقتراح أن قدرة HS4 على الحماية ضد إسكات الكروموسومات في المقايسات المعدلة وراثيًا تعكس دورًا في موقعها الداخلي في منع توغل أنشطة الكروماتين القمعية المنبع في غلوبين locus (بريولو وآخرون 1999).

من الجدير بالذكر أن تحديد مواقع عناصر HS4 أمر بالغ الأهمية للتصميم الناجح للناقلات المعدلة وراثيًا. مثل نشاط منع المحسن ، فإن نشاط الحاجز لـ HS4 يعتمد على الموضع: يجب وضعه بين المصدر المتوقع للإسكات والعناصر المعدلة وراثيًا ليتم حمايتها. على سبيل المثال ، تؤكد الدراسات الحديثة التي تم فيها استخدام HS4 لحماية الجينات المحورة في ناقلات الفيروسات القهقرية على الحاجة إلى وضع العوازل المحيطة بالعناصر المعدلة وراثيًا التي تم إدخالها حتى تتمكن من الحماية من كل من كاتمات الصوت الرجعية وتأثير موضع الكروموسومات (Pannell and Ellis 2001). LCRs هي مجموعات طبيعية سائدة من العديد من المعززات القوية الخاصة بالأنسجة والقادرة أيضًا على التغلب على معظم تأثيرات الوضع. نلاحظ أنه على الرغم من أن LCRs يمكن أن تكون مفيدة للتغلب على قمع التعبير المعدّل وراثيًا ، إلا أن خصوصية الأنسجة الصارمة وقابليتها للتأثر بكاتم صوت الفيروسات القهقرية تجعلها أقل فائدة في حماية الجينات المحورة (Q. Li et al. 1999 Ellis and Pannell 2001 Pannell and Ellis 2001 ). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الافتقار إلى تحسين النسخ بواسطة عناصر العازل نفسها يمكن أن يسهل توصيف عناصر النسخ الأخرى ضمن سياق الكروماتين (على سبيل المثال ، Boeda et al. 2001 Ciana et al. 2001).

عناصر الحاجز في الخميرة

تم العثور على أفضل العناصر الحاجزة المميزة في مواقع نوع التزاوج الصامت ومناطق التيلومير الفرعية في الخميرة الناشئةخميرة الخميرة (للمراجعة ، انظر Bi and Broach 2001). تحمل الخميرة المتبرعمة Haploid نسخًا صامتة نسبيًا من نوع التزاوج المحدد حصيرة أ و حصيرةالجينات α في HMR و HML loci ، على التوالي (الشكل 4 أ للمراجعة ، انظر Haber 1998). في كل من الصمت جلالة الملك loci ، الجينات من نوع التزاوج محاطة بعناصر كاتم للصوت تسمى ه و أنا يقوم بتجنيد مركب البروتين Sir 2/3/4 المسؤول عن القمع. يقتصر نشاط الإسكات الناتج عن جلالة الملك loci بواسطة عناصر الحاجز التي تحيط بـ ه و أنا كاتمات الصوت. تحريك أو حذف الحواجز التي تحيط بها HMR يؤدي إلى توسيع المجال الصامت (Donze وآخرون 1999). الحاجز الداني التيلومير HMR تم تعيينه إلى الحمض الريبي النووي النقال Thr الجين (Donze and Kamakaka 2001). تم العثور على نشاط هذا الحاجز يتطلب إمكانات النسخ لهذا الجين ، كما يتضح من الطفرات التي تعطل تكوين معقد ما قبل البدء.

(أ) موقع نوع التزاوج على الكروموسوم الثالث من خميرة الخميرة. α- وأ- توجد جينات التزاوج من النوع في HML (أخضر) وHMR (أحمر) loci ، على التوالي. توجد نسخ نشطة من أي نوع في حصيرة موضع (أحمر أو أخضر). إسكات فيHML و HMR تم تأسيسه بواسطة ه وأنا كاتمات الصوت التي تحيط بكل موضع (مثلثات زرقاء). حدود المصب لإسكات في HML و HMRتم تعيينها إلى عناصر الحاجز في CHA1 والحمض الريبي النووي النقال Thr الجينات ، على التوالي (البرتقالي ، انظر النص). (ب) موقع نوع التزاوج على الكروموسوم الثاني منشيزوساكارومايس بومب. الصامت ص- وم- توجد جينات التزاوج في النوع mat2 (أخضر) وmat3 (أحمر) loci ، على التوالي. توجد النسخة النشطة من أي نوع في mat1 موضع (أخضر أو ​​أحمر). ال mat2و mat3 يتم إسكات المواقع عن طريق إنشاء الهيتروكروماتين في cenH (أزرق) وكواتم صوت إضافية (مثلثات زرقاء). تم تعيين مدى الهيتروكروماتين لتسلسلات التكرار المقلوبة التي تحيط بـ مات 2/3 loci (الأسهم السوداء ، انظر النص). (ج) نموذج لنشاط الحاجز للعوازل (انظر النص). رسم تخطيطي يعتمد على مثال الحدود العليا للدجاج β-غلوبين المكان. تقوم بروتينات العازل بشكل أساسي بتجنيد هيستون أسيتيل ترانسفيرازات التي تستل منها النيوكليوزومات المحيطة (الكرات الحمراء). يعمل الأسيتيل على تثبيط تعديلات الهيستون المطلوبة لنشر كروماتين مكثف صامت نسبيًا (كرات زرقاء معبأة). يظهر HP1 / SUV39H1 كجزء من مجمعات البروتين القمعية المنتشرة المرتبطة بـ Lys 9-methylated Histone H3. قد تكون مجمعات بروتينات السير المرتبطة بالكروماتين المنزوع الأسيتيل مماثلة وظيفيًا في الخميرة الناشئة. تعمل الحواجز على إنهاء سلسلة الكروماتين القمعي من خلال التنافس في عملية تعديل هيستون.

الملاحظات في HML-I كاتم الصوت أدى إلى الإيحاء بأن حدود الصمت جلالة الملك يمكن تحديد المجال الموضعي من خلال قطبية كاتمات الصوت نفسها (Bi et al. 1999). ومع ذلك ، فقد ثبت مؤخرًا أن إسكات البروتينات المرتبطة بالمجال الصامت تنتشر خارج كاتمات الصوت في كليهماHML و HMR (الشكل 4A Lieb وآخرون 2001). لا تنتشر بروتينات كاتم الصوت خارج نطاق HMR عناصر الحاجز الموصوفة أعلاه. تشير هذه الدراسات مجتمعة إلى انتقال متدرج في هياكل الكروماتين عند حدود S. cerevisiae HM المكان. تقوم عناصر كاتم الصوت التي هي في الأساس قطبية بطبيعتها بتجنيد مجمعات بروتين كاتم الصوت التي تنتشر إلى الداخل لإنشاء مجال صامت جامد. عناصر حاجز الهيتروكروماتين الموجودة على جانبي موضع نوع التزاوج مطلوبة لمنع الانتشار الإضافي لبروتينات كاتم الصوت التي تتسرب من الموقع الصامت. وتجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من وجود بروتينات إسكات على الكروماتين بين HMR-E كاتم الصوت والحاجز ، نشاط أ URA3 الجين المراسل لا يتأثر بالإسكات كما لو تم وضعه بين HMR-E وHMR-I كاتمات الصوت (Donze وآخرون 1999). يشير هذا إلى أن بروتينات كاتم الصوت المتسربة غير كافية لنشاط الإسكات الكامل.

الملاحظات في S. cerevisiae HM يمكن مقارنة الموضع إلى حد ما مع تلك الموجودة في مواقع التزاوج الصامتةشيزوساكارومايس بومب. تحمل الخميرة الانشطارية أحادية الصيغة الصبغية نسخًا صامتة نسبيًا من نوع التزاوج المحدد م(ناقص) و ص (زائد) الجينات في mat2 وmat3 loci ، على التوالي (الشكل 4 ب للمراجعة ، انظر Grewal 2000). العديد من رابطة الدول المستقلة العناصر في مات 2/3 يخدم loci لتجنيد عبر- تفاعل معقدات بروتينية متغايرة اللون مسئولة عن القمع. وقد اقترح أن المنبع حدود الصمت مات 2/3 تم إنشاء الموضع من خلال القطبية الظاهرة لـ REII كاتم الصوت. حذفREII يؤدي إلى إسكات غير كافٍ لـ مات 2/3locus ، في حين أن عكس REII يؤدي إلى انتشار المجال الصامت (أيوب وآخرون ، 2000). ومع ذلك ، فقد وجد منذ ذلك الحين أن البروتينات وتعديلات الهيستون المرتبطة بالإسكات تنتشر إلى ما بعد REII كاتم الصوت (نوما وآخرون 2001). يتميز المجال الصامت 20 كيلو بايت بشكل خاص بوجود ملفذبابة الفاكهة HP1 homolog Swi6 و هيستون H3 ميثليته في Lys 9 (Noma et al. 2001 ، والمراجع فيه). تم تعيين مدى الهيتروكروماتين لتسلسلات التكرار المقلوبة التي تحيط بـ مات 2/3 الموقع. يؤدي حذف أي تسلسل متكرر إلى انتشار مثيلة H3 Lys 9 و Swi6 في التسلسلات المجاورة ، مما يشير إلى أن التكرارات المقلوبة تعمل كحواجز تحدد مدى المجال غير المتجانس (Noma et al. 2001).

كما تم تحديد العوائق التي تحول دون انتشار الكروماتين القمعي داخل فسيفساء العناصر المتكررة المرتبطة بتيلوميرات الخميرة الناشئة. لقد وجدت الدراسات الحديثة أن الإسكات الذي ينتشر من نهايات الكروموسومات غير مستمر (Pryde and Louis 1999). يكشف إدخال جين المراسل في مواقع مختلفة على طول نهايات الكروموسوم الأصلي أن الإسكات يكون أقصى حد في العنصر الأساسي لتكرار X. التيلومير القريب من هذا التكرار غالبًا ما يكون هناك العديد من الجينات المنسوخة بنشاط من RTM وSUC العائلات ، بالإضافة إلى نسخ Y 'كرر هذا النشاط القمعي القليل (للمراجعة ، انظر Pryde et al.1997). كشف مزيد من التحقيق عن عناصر الحاجز يسمى نجمة، الواقعة بين تكرار X و Y ، والتي تقيد إسكات التيلومير في مناطق محدودة (Fourel et al. 1999). هؤلاء نجمةتتكون العناصر من مواقع ربط متعددة للبروتينات Tbf1 و Reb1. تم إثبات أن مجالات التنشيط لـ Tbf1 و Reb1 كافية لتوفير نشاط حاجز عند الربط عبر مجال ربط الحمض النووي GAL4 (Fourel et al. 2001). في الواقع ، تم العثور أيضًا على ربط مجالات التنشيط الحمضية أو الغنية بالبرولين (ولكن ليست غنية بالجلوتامين) من عدة عوامل نسخ للثدييات لتكون كافية لتلخيص نشاط الحاجز مع عدم تنشيط النسخ المباشر لجينات المراسل.

يتضح من هذه الدراسات أن الحواجز تعمل كمنهي سلسلة تقطع بلمرة مجمعات الإسكات ، مثل مجمع Sir2 / 3/4 في الخميرة الناشئة و Swi6 في الخميرة الانشطارية. لقد تم افتراض أن هذا يمكن تحقيقه ببساطة عن طريق تعطيل مجموعة النيوكليوسومات المطلوبة كقالب لانتشار مجمعات الإسكات (Bi and Broach 1999). قد يحدث هذا بشكل سلبي عن طريق تكوين معقدات بروتينية غير هستونية مستقرة والتي من شأنها أن تكون بمثابة حواجز فيزيائية. ومع ذلك ، فإن مقاطعة الصفيف النووي بعد ربط مجال ربط الحمض النووي لـ GAL4 بـ a GAL4 UAS أو Cha4p غير المستحث إلى ملف CHA1 أنظمة الطائرات بدون طيار ليست كافية لنشاط الحاجز (Donze and Kamakaka 2001 Fourel et al. 2001). يشير هذا إلى أن الحواجز تغير بنشاط بنية الكروماتين المجاورة بطريقة مقاومة لانتشار الإسكات. تمشيا مع هذا الرأي ، نشاط HMR تم العثور على tRNA Thr ليكون حساسًا لاضطراب الجينات التي تشفر Sas2 و Gcn5 هيستون أسيتيل ترانسفيراز (HATs). علاوة على ذلك ، كان ربط هذه الإنزيمات المعدلة كافياً لتلخيص نشاط الحاجز (Donze and Kamakaka 2001).

على الرغم من أن هذه المناقشة تقتصر تمامًا على الخميرة ، فقد تم العثور على نمط مذهل من مناطق الكروماتين النشطة وغير النشطة المتناثرة في المنطقة الرابعة. ذبابة الفاكهة كروموسوم (صن وآخرون 2000). يفترض هنا أيضًا أن عناصر الحاجز يجب أن تلعب دورًا مهمًا.

تعديلات هيستون ونشاط حاجز الكروماتين المغاير

الملاحظات التي تشير إلى أن الحواجز التي تحول دون انتشار الإسكات في الخميرة الناشئة قد تعمل على تقييد القبعات تنعكس من خلال الملاحظات على الدجاج β-غلوبين المكان. النيوكليوسومات التي تحيط بالعنصر العازل HS4 تتم أسيتيلها على الهستونات H3 و H4 في جميع الأنسجة التي تمت دراستها ، وقد افترض أن هذه التعديلات مسؤولة عن قدرتها على الحماية من CPE (Litt et al. 2001a). لشرح ظاهرة تباين تأثير الموضع فيذبابة الفاكهة، فقد تم اقتراح أن مجمعات البروتين غير المتجانسة تنتشر فوق الكروماتين بطريقة خطية (Tartof et al. 1984). تدعم النتائج الحديثة نموذجًا متدرجًا يتفاعل فيه البروتين المرتبط بالكروماتين الهيتروكروماتين HP1 بشكل خاص مع هيستون H3 فقط عندما يتم ميثلة Lys 9 (Bannister et al. 2001 Lachner et al. 2001 Nakayama et al. 2001). يتفاعل HP1 مع هيستون ميثيل ترانسفيراز (HMT) SUV39H1 ، والتي بدورها يمكنها ميثيل H3 في Lys 9 ، وبالتالي توفير موقع ربط جديد لـ HP1 لنشر البنية القمعية (Rea وآخرون 2000). منطقة الكروماتين المكثف والقمعي المفترض أعلى منبع الدجاجβ-غلوبين تم مؤخرًا اكتشاف أن الموضع عالي التخصيب في Lys 9-methylated H3 (Litt et al. 2001b). تم اقتراح أن أحد أدوار عنصر HS4 هو حماية β-غلوبين موضع من هذا الكروماتين القمعي من خلال توفير مركز أستلة هيستون ليكون بمثابة أداة إنهاء سلسلة لإسكات متغاير اللون (الشكل 2 Litt وآخرون 2001 أ ، ب).

لقد ثبت مؤخرًا أن مكون Sir2 لمركب إسكات الخميرة الناشئ يمتلك نشاط هيستون ديستيلاز المعتمد على NAD (N-HDAC للمراجعة ، انظر Moazed 2001). تنتشر معقدات بروتين السير من مواقع النواة لإسكات منطقة كبيرة من الكروماتين المميز بنقص الأسيتيل (Grunstein 1998 Suka et al. 2001). إن طفرات Sir2 الخالية من نشاط N-HDAC تلغي كلاً من rDNA وإسكات التيلومير (Perrod et al. 2001). تدعم هذه النتائج نموذجًا عمليًا يُطلب فيه نزع مادة الهيستون بواسطة Sir2 لنشر مجمعات إسكات Sir. حواجز الهيتروكروماتين مثل HMR من المرجح أن يمنع الحمض الريبي النووي النقال Thr الإسكات بوساطة Sir من خلال توفير مركز أستلة هيستون الذي من شأنه أن يعمل كمنهي سلسلة بطريقة مشابهة لعزل HS4 (Donze and Kamakaka 2001). وهكذا ، على الرغم من اختلاف مجمعات الإسكات وتعديلات الهيستون التي يستخدمونها لانتشارها ، فقد يكون لعناصر الحاجز آلية مشتركة لإنهاء السلسلة عن طريق التنافس على تعديلات هيستون.


تعديلات هيستون

يتم التحكم في بنية الكروماتين ، وتحديد المواقع النووية ، والوصول في النهاية إلى الحمض النووي لنسخ الجينات ، إلى حد كبير بواسطة بروتينات هيستون. يتكون كل نيوكليوسوم من وحدتين فرعيتين متطابقتين ، تحتوي كل منهما على أربعة هيستون: H2A و H2B و H3 و H4. وفي الوقت نفسه ، يعمل بروتين H1 كهيستون الرابط لتثبيت الحمض النووي الداخلي ولا يشكل جزءًا من النواة نفسها.

تخضع بروتينات هيستون لتعديل ما بعد الترجمة (PTM) بطرق مختلفة ، مما يؤثر على تفاعلاتها مع الحمض النووي. تعطل بعض التعديلات تفاعلات هيستون والحمض النووي ، مما يتسبب في ارتخاء النيوكليوزومات. في هذا التشكل الكروماتين المفتوح ، المسمى euchromatin ، يمكن الوصول إلى الحمض النووي لربط آلية النسخ وتنشيط الجين اللاحق. على النقيض من ذلك ، فإن التعديلات التي تقوي تفاعلات الهيستون والحمض النووي تخلق بنية كروماتين معبأة بإحكام تسمى heterochromatin. في هذا الشكل المضغوط ، لا تستطيع آلية النسخ الوصول إلى الحمض النووي ، مما يؤدي إلى إسكات الجينات. بهذه الطريقة ، يؤدي تعديل الهستونات بواسطة مجمعات إعادة تشكيل الكروماتين إلى تغيير بنية الكروماتين وتنشيط الجينات.

الشكل 1: تعديلات هيستون الأكثر شيوعًا. لمعرفة المزيد انظر لدينا كاملة تعديلات هيستون ملصق

تشكل تعديلات الهيستون هذه معًا ما يُعرف باسم كود هيستون ، والذي يحدد حالة النسخ للمنطقة الجينومية المحلية. يمكن أن يكشف فحص تعديلات هيستون في منطقة معينة ، أو عبر الجينوم ، عن حالات تنشيط الجينات ، ومواقع المحفزات ، والمعززات ، وعناصر تنظيم الجينات الأخرى.

تعديلات هيستون بالتفصيل

أستلة

الأستلة هي واحدة من أكثر تعديلات الهيستون التي تمت دراستها على نطاق واسع لأنها كانت واحدة من أولى التعديلات التي تم اكتشافها للتأثير على تنظيم النسخ. يضيف الأسيتيل شحنة سالبة إلى بقايا اللايسين على ذيول هيستون الطرفية N التي تمتد من النواة. تعمل هذه الشحنات السالبة على صد الحمض النووي سالب الشحنة ، مما يؤدي إلى استرخاء بنية الكروماتين.يسمح شكل الكروماتين المفتوح بربط عامل النسخ ويزيد بشكل كبير من التعبير الجيني (Roth وآخرون., 2001)

يشارك هيستون أستلة في تنظيم دورة الخلية ، وتكاثر الخلايا ، وموت الخلايا المبرمج ، وقد يلعب دورًا حيويًا في تنظيم العديد من العمليات الخلوية الأخرى ، بما في ذلك التمايز الخلوي ، وتكرار الحمض النووي وإصلاحه ، والاستيراد النووي ، وقمع الخلايا العصبية. يرتبط عدم التوازن في توازن أستلة هيستون بتكوين الأورام وتطور السرطان.

تضاف مجموعات الأسيتيل إلى بقايا ليسين الهيستونات H3 و H4 بواسطة هيستون أسيتيل ترانسفيرازات (HAT) وتتم إزالتها بواسطة ديسيتيلازز (HDAC). يستهدف هيستون أسيتيل إلى حد كبير إلى مناطق المروج ، والمعروفة باسم أستيل المروج المترجمة. على سبيل المثال ، عادةً ما يرتبط أسيتيل K9 و K27 على هيستون H3 (H3K9ac و H3K27ac) مع معززات ومروجات الجينات النشطة. توجد أيضًا مستويات منخفضة من الأسيتيل العالمي في جميع الجينات المنسوخة ، والتي لا تزال وظيفتها غير واضحة.

مثيلة

تتم إضافة الميثيل إلى بقايا ليسين أو أرجينين من الهيستونات H3 و H4 ، مع تأثيرات مختلفة على النسخ. يعزز مثيلة الأرجينين تنشيط النسخ (جرير وآخرون. ، 2012) في حين أن مثيلة اللايسين متورطة في كل من التنشيط النسخي والقمع اعتمادًا على موقع المثيلة. يمكن تفسير هذه المرونة من خلال حقيقة أن المثيلة لا تغير شحنة هيستون أو تؤثر بشكل مباشر على تفاعلات حمض هيستون ، على عكس الأسيتيل.

يمكن أن تكون اللايسينات أحادية أو ثنائية أو ثلاثية الميثيل ، مما يوفر تنوعًا وظيفيًا إضافيًا لكل موقع من مواقع المثيلة. على سبيل المثال ، كل من المثيلة الأحادية والثلاثية على K4 من هيستون H3 (H3K4me1 و H3K4me3) هي علامات تنشيط ، ولكن مع الفروق الدقيقة الفريدة: H3K4me1 عادة ما تشير إلى معززات النسخ ، بينما H3K4me3 تحدد معززات الجينات. وفي الوقت نفسه ، يعد ثلاثي الميثيل لـ K36 (H3K36me3) علامة تنشيط مرتبطة بالمناطق المنسوخة في أجسام الجينات.

في المقابل ، فإن ثلاثي الميثيل على K9 و K27 من هيستون H3 (H3K9me3 و H3K27me3) هي إشارات قمعية ذات وظائف فريدة: H3K27me3 هي إشارة مؤقتة في مناطق المروج التي تتحكم في منظمات التنمية في الخلايا الجذعية الجنينية ، بما في ذلك جينات Hox و Sox. وفي الوقت نفسه ، تعد H3K9me3 إشارة دائمة لتكوين الكروماتين المغاير في مناطق الكروموسومات التي تفتقر إلى الجينات مع هياكل تكرار ترادفية ، مثل تكرارات الأقمار الصناعية ، والتيلوميرات ، والحوامل المركزية. كما أنه يشير إلى الينقولات الرجعية وعائلات محددة من جينات أصابع الزنك (KRAB-ZFPs). تم العثور على كلتا العلامتين على الكروموسوم X غير النشط ، مع H3K27me3 في مناطق الترميز بين الجينات والصامتة و H3K9me3 في الغالب في مناطق الترميز للجينات النشطة.

مثيلة الهيستون هي علامة ثابتة تنتشر من خلال انقسامات خلوية متعددة ، وكان يُعتقد لسنوات عديدة أنها لا رجعة فيها. ومع ذلك ، فقد تم اكتشافه مؤخرًا على أنه عملية منظمة وقابلة للعكس.

المثيلة: هيستون ميثيل ترانسفيراز (HMTs)

  • ليسين
    • SET الذي يحتوي على المجال (هيستون ذيول)
    • لا يحتوي على مجال SET (نوى هيستون)
    • عائلة PRMT (بروتين أرجينين ميثيل ترانسفيرازات)

    نزع الميثيل: دي ميثيلاز هيستون

    • ليسين
      • KDM1 / LSD1 (ثنائي ميثيلاز محدد ليسين 1)
      • JmjC (يحتوي على مجال Jumonji)
      • PAD4 / PADI4

      الفسفرة

      فسفرة الهيستون هي خطوة وسيطة حاسمة في تكثيف الكروموسوم أثناء انقسام الخلية ، وتنظيم النسخ ، وإصلاح تلف الحمض النووي (روسيتو وآخرون ، 2012 ، كشونساك وآخرون ، 2015). على عكس الأسيتيل والميثيل ، فإن فسفرة الهيستون تنشئ تفاعلات بين تعديلات الهيستون الأخرى وتعمل كمنصة لبروتينات المستجيب ، مما يؤدي إلى سلسلة من الأحداث المتتالية.

      تحدث الفسفرة في جميع الهستونات الأساسية ، مع تأثيرات تفاضلية على كل منها. تشارك الفسفرة في هيستون H3 في سيرين 10 و 28 ، وهيستون H2A على T120 ، في ضغط الكروماتين وتنظيم بنية الكروماتين ووظيفته أثناء الانقسام الفتيلي. هذه علامات مهمة لدورة الخلية ونمو الخلايا المحفوظة في جميع حقيقيات النوى. تعمل الفسفرة لـ H2AX في S139 (مما أدى إلى γH2AX) كنقطة تجنيد لبروتينات إصلاح تلف الحمض النووي (Lowndes et al. ، 2005 ، Pinto et al. ، 2010) وهي واحدة من الأحداث المبكرة التي تحدث بعد فواصل الحمض النووي المزدوجة . إن فسفرة H2B ليست دراسات جيدة ولكن وجد أنها تسهل تكثيف الكروماتين المرتبط بالاستماتة ، وتفتيت الحمض النووي ، وموت الخلايا (Füllgrabe et al. ، 2010).

      التواجد في كل مكان

      يمكن أن تكون جميع بروتينات هيستون الأساسية موجودة في كل مكان ، ولكن H2A و H2B هما الأكثر شيوعًا وهما من أكثر البروتينات انتشارًا في النواة (Cao et al. ، 2012). يلعب انتشار الهيستون في كل مكان دورًا رئيسيًا في استجابة تلف الحمض النووي.

      تم العثور على monoubiquitylation للهيستونات H2A و H2B و H2AX في مواقع فواصل الحمض النووي المزدوجة. الأشكال الأكثر شيوعًا هي H2A أحادي كل مكان على K119 و H2B على K123 (خميرة) / K120 (الفقاريات). يرتبط H2A الأحادي أيضًا بإسكات الجينات ، بينما يرتبط H2B أيضًا بتنشيط النسخ.

      تعد عملية التعدد في كل مكان أقل شيوعًا ولكنها مهمة أيضًا في إصلاح الحمض النووي - يوفر تعدد كل من H2A و H2AX على K63 موقعًا للتعرف على بروتينات إصلاح الحمض النووي ، مثل RAP80.

      التنظيم الأنزيمي

      مثل تعديلات الهيستون الأخرى ، فإن monoubiquitylation لـ H2A و H2B قابل للانعكاس ويتم تنظيمه بإحكام بواسطة هيستون يوبيكويتين ligases وإنزيمات deubiquitylating.

      monoubiquitylation

      تعدد الطبقات

      دليل مرجعي سريع لتعديلات هيستون

      تعديلات هيستون الأكثر شيوعًا ومكان العثور عليها:

      موقع وظيفة تعديل هيستون

      معززات التنشيط H3K4me1

      مروجي التنشيط H3K4me3

      H3K36me3 هيئات جين التنشيط

      H3K79me2 هيئات جين التنشيط

      معززات التنشيط H3K9Ac والمروجين

      معززات التنشيط H3K27Ac والمروجين

      H4K16Ac التنشيط المتواليات المتكررة

      محفزات القمع H3K27me3 ، المناطق الغنية بالجينات

      H3K9me3 قمع القمر الصناعي يكرر ، التيلوميرات ، pericentromeres

      جاما H2A.X الحمض النووي يضر بفواصل الحمض النووي المزدوجة

      H3S10P تكرار الحمض النووي الكروموسومات الانقسامية

      دراسة تعديلات هيستون بواسطة ChIP

      يستخدم ChIP الأجسام المضادة لعزل البروتين أو تعديل الفائدة ، جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي المرتبط به (الشكل 5). ثم يتم تسلسل الحمض النووي وتعيينه إلى الجينوم لتحديد مكان البروتين أو التعديل ووفرة.

      الشكل 2: رقاقة تعديل هيستون. ترتبط الأجسام المضادة مباشرة بذيول الهيستون المعدلة. يسمح الترسيب المناعي وتنقية الحمض النووي بعزل وتحديد المناطق الجينومية التي تشغلها التعديلات.

      يمكن أن يؤدي استخدام الأجسام المضادة ضد الهيستونات المحددة وتعديلات الهيستون في تجارب ChIP إلى الكشف عن مواقع محددة لـ

      • هياكل الكروماتين عالية المستوى ، على سبيل المثال H3K9me3 تشير إلى الهيتروكروماتين وتكرارات القمر الصناعي
      • الجينات والبرامج الجينية النشطة أو الصامتة ، على سبيل المثال ، يشير AH3K9ac إلى تنشيط الجينات
      • العناصر الجينية مثل المحفزات والمعززات ، على سبيل المثال H3K27me3 علامات المروجين في المناطق الغنية بالجينات ، H3K4me1 تشير إلى معززات نشطة

      إذا كانت وظيفة تعديل هيستون معروفة ، فيمكن لـ ChIP تحديد جينات ومناطق معينة مع توقيع تعديل هيستون هذا والوظيفة المقابلة عبر الجينوم. يمكن بعد ذلك إجراء مزيد من الفحص لهذه الجينات والمناطق لمعرفة دورها في العملية البيولوجية ذات الأهمية. إن استخدام ChIP ضد H3K4me1 ، على سبيل المثال ، سيكشف عن مواقع وتسلسلات المعززات النشطة في جميع أنحاء الجينوم ، مشيرًا إلى الجينات والبرامج الجينية ذات الأهمية.

      بدلاً من ذلك ، إذا كانت وظيفة تعديل هيستون غير معروفة ، فيمكن لـ ChIP تحديد التسلسلات والجينات والمواقع باستخدام هذا التوقيع ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك لاستنتاج وظيفة التعديل. كانت هذه التقنية محورية في فك شفرة الكثير من كود هيستون ولا تزال ذات قيمة في التحقق من وظيفة التعديلات المكتشفة حديثًا مثل الانتشار في كل مكان والعلامات الجديدة الأخرى.

      الانزيمات المعدلة للهيستون: الكتّاب والممحاة​

      تتم إضافة تعديلات هيستون ديناميكيًا وإزالتها من بروتينات هيستون بواسطة إنزيمات محددة (الجدول 1). إن التوازن بين هؤلاء الكتاب والمحايات يملي العلامات الموجودة على الهستونات ، وعلى أي مستويات ، للتحكم في نهاية المطاف في ما إذا كانت البرامج الجينية المحددة والعمليات الخلوية التي تنظمها ، قيد التشغيل أو الإيقاف.

      الجدول 1. الفئات الرئيسية لكتاب ومحايات هيستون.

      تعديل

      هيستون أسيتيل ترانسفيرازات (HATs)

      هيستون ديسيتيلاسز (HDACs)

      هيستون ميثيل ترانسفيرازات (HMTs / KMTs) وبروتين أرجينين ميثيل ترانسفيراز (PRMTs)

      لمزيد من التفاصيل حول القراء والكتاب ومحايات تعديلات هيستون ، ألق نظرة على موقعنا ملصق التعديل الوراثي اللاجيني.

      يمكن أن يكشف تحديد مسارات التعديل والكتاب والمحايات المحددين في اللعب:

      • المسارات الخلوية ذات الصلة والبرامج الجينية والآثار الفسيولوجية لمزيد من البحث. على سبيل المثال ، تقوم هيستون ديستيلاسز (HDACs) بتنشيط المسارات التنموية المناعية ، بينما يلعب هيستون أسيتيل ترانسفيرازز (HATs) دورًا مهمًا في التمايز والتكاثر.
      • الاختلالات بين الكتاب والمحايات التي تغير البرمجة الجينية وتكمن وراء عمليات المرض. يمكن أن يوفر توصيف مثل هذه الاختلالات ، والإنزيمات المحددة المعنية ، نظرة ثاقبة في أمراض الأمراض ، من السرطانات إلى اضطرابات المناعة الذاتية.
      • أهداف دوائية جديدة واستراتيجيات علاجية. بمجرد تحديد الخلل ، يمكن تطوير الأدوية للتأثير على نشاط هذه الإنزيمات وتصحيح الخلل ، وتقديم استراتيجيات علاجية جديدة ضد الأمراض التي تهربت حتى الآن من الجهود الطبية. على سبيل المثال ، يتم تطوير العديد من مثبطات HDAC كأدوية جديدة ضد السرطانات والأمراض الالتهابية مثل التهاب المفاصل والسكري من النوع الأول.

      بالنسبة لجهود تطوير الأدوية ، يمكن بسهولة فحص المركبات لمعرفة تأثيرها على نشاط الكاتب والممحاة.

      توصيف مسارات مثيلة الهيستون

      بشكل عام ، تعتبر مقايسات هيستون ميثيل ترانسفيراز (HMT) صعبة التطوير ، ومعظمها لها عيوب عديدة بسبب تصميم الفحص. تستخدم فحوصات HMT النموذجية 3 H-SAM كمانح للميثيل وقياس S-adenosylhomocysteine ​​(SAH) كمنتج ثانوي عام لتفاعل المثيلة. ومع ذلك ، هذا يتطلب

      • التعامل مع المواد المشعة
      • حساسية عالية للتغلب على انخفاض kقط (معدل الدوران نموذجي & lt 1 min-1) و K.م قيم مانح الميثيل ، SAM
      • التنقية المسبقة لمجمعات الإنزيم / البروتين لتقييم نشاط HMTs المحددة

      تتغلب فحوصات نشاط Abcam HMT على هذه الصعوبات ، وتقييم نشاط HMTs مع الأجسام المضادة التي تكتشف المنتج الميثلي المحدد ، مما يوفر:

      • من السهل الكشف عن الألوان أو قياس الفلور ، دون نشاط إشعاعي
      • التوافق مع المستخلصات النووية أو البروتينات المنقاة (الفحص محدد لتعديل الفائدة)
      • البيانات في 3 ساعات

      لمزيد من المعلومات حول مقايسات مثيلة هيستون لدينا انقر هنا.

      توصيف نشاط demethylase

      عادة ما تقيس مقايسات نشاط هيستون demethylase تشكيل الفورمالديهايد ، وهو منتج ثانوي لنزع الميثيل. لذلك فهي عرضة للتداخل من المنظفات ومجموعات الثيول ومجموعة من الأيونات. على غرار فحوصات المثيلة ، هذه المقايسات ليست محددة لأي ديميثيلاز ولا يمكن إجراؤها إلا بالبروتين النقي.

      تحايل Abcam's هيستون demethylase على التحايل على هذه المشكلات عن طريق القياس المباشر لتشكيل المنتج منزوع الميثيل ، مما يوفر:

      • زيادة الحساسية (20-1000 ضعف) على المقايسات القائمة على الفورمالديهايد
      • بيانات أكثر دقة دون تدخل من الثيول أو المنظفات أو الأيونات
      • التوافق مع المستخلصات النووية أو البروتين المنقى (بسبب خصوصية المقايسة لتعديل الفائدة)
      • يقيس نشاط demethylase من مجموعة واسعة من الأنواع بما في ذلك خلايا / أنسجة الثدييات والنباتات والبكتيريا
      • تنسيق لوحة ميكروسكوبية سريع مع قراءات بسيطة لونية أو قياس الفلور
      • البيانات في 3 ساعات

      لمزيد من المعلومات حول مقايسات هيستون ديميثيليز انقر هنا.

      توصيف مسارات هيستون أستيل

      تقدم Abcam مجموعات لتحليل نشاط HAT بشكل عام ، وكذلك خاص بـ H4. تقيس هذه المقايسات النقل المحفز بواسطة HAT لمجموعات الأسيتيل من متبرع Acetyl-CoA إلى ببتيدات هيستون ، والتي تولد الببتيد الأسيتيل و CoA-SH. ثم يتم قياس الناتج الثانوي لـ CoA-SH من خلال طرق قياس الألوان أو قياس الفلور:

      • المقايسات اللونية- يعمل CoA-SH بمثابة أنزيم أساسي لإنتاج NADH ، والذي يتفاعل مع صبغة التترازوليوم القابلة للذوبان لتوليد منتج يمكن اكتشافه بطريقة القياس الطيفي. هذا الاختبار مثالي للدراسات الحركية ، مع الكشف المستمر.
      • مقايسات قياس الفلور- يتفاعل CoA-SH مع المطور والمسبار لتوليد منتج يتم اكتشافه بقياس الفلور.

      توصيف نشاط هيستون ديسيتيلاز

      تنقسم بروتينات HDAC إلى أربع مجموعات رئيسية (الفئة الأولى ، والفئة IIA ، والفئة IIB ، والفئة الثالثة ، والفئة الرابعة) بناءً على تشابه الوظيفة وتسلسل الحمض النووي. تعتبر الفئات I و IIA و IIB من HDAC "الكلاسيكية" التي يتم تثبيط أنشطتها بواسطة trichostatin A (TSA) ، في حين أن الفئة III هي عائلة من البروتينات المعتمدة على NAD + (sirtuins (SIRTs)) لا تتأثر بـ TSA. تعتبر الفئة الرابعة فئة غير نمطية بمفردها ، تعتمد فقط على تشابه تسلسل الحمض النووي مع الآخرين.

      ترتبط كل فئة من هذه الفئات ببرامج خلوية مختلفة ويمكن معايرتها بشكل فردي بمقايسات قياس الفلور المختلفة. على سبيل المثال ، ترتبط اختبارات SIRT عادةً بالسرطانات والأمراض العصبية. قد يشير اكتشاف نشاط SIRT ، أو تحديد الأدوية التي تؤثر على نشاط SIRT ، إلى تشخيصات جديدة أو استراتيجيات علاجية لهذه الأمراض.

      تستخدم المقايسات الفلورية ركيزة الببتيد الأسيتيل مع الفلوروفور والمخمر في أطرافها الأمينية والكربوكسيلية. بمجرد أن يتم نزع الأسيتيل من الركيزة ، يمكن شقها بواسطة الببتيداز ، وإطلاق الفلوروفور من المخمد. الزيادة اللاحقة في شدة الفلورة للفلوروفور تتناسب طرديا مع نشاط ديستيلاز.

      منع الكتاب و محايات

      يمكنني أن أكون مفيدًا لتثبيط هذه الإنزيمات المعدلة باستخدام جزيئات صغيرة ثم تقييم النتائج النهائية لاستكشاف التورط والوظائف البيولوجية لتعديلات الهيستون. وبالتالي ، فإن مثبطات الكتاب والممحاة هي أدوات حيوية لفهم أدوار مسارات التعديل الوراثي اللاجيني. كما أنها ضرورية للتحقق من أهداف "الأدوية" في سياق الدراسات قبل السريرية في كل من السياقات الأكاديمية والصناعية.

      القراء تعديل هيستون / المترجمين

      تنظم تعديلات هيستون الخصائص الفيزيائية للكروماتين ، وحالته النسخية المقابلة ، إما بشكل مباشر (على سبيل المثال ، مجموعات الأسيتيل التي تتنافر من الحمض النووي المشحون سالبًا لإنشاء تشكيل كروماتين مفتوح) أو عبر محولات البروتين التي تسمى المؤثرات. تتعرف بروتينات المستجيب على علامات جينية معينة وترتبط بها ، وبالتالي ، تقوم بتجنيد الآلات الجزيئية لتغيير بنية الكروماتين. تحدد هذه القارئات اللاجينية النتيجة الوظيفية لتعديلات هيستون عن طريق ترجمة كود هيستون إلى عمل.

      تتعرف مجالات المستجيب على تعديلات هيستون محددة

      تتعرف بروتينات المستجيب على علامات تعديل هيستون وترتبط بها من خلال مجالات المستجيب ، والمعروفة باسم الوحدات (الجدول 2).

      الجدول 2. التعرف على علامات هيستون بواسطة وحدات أو بروتينات ربط هيستون.


      شاهد الفيديو: المقطع الثاني. سلالات الحمض النووي DNA و سلالة اهل البيت وكذب انتساب سادة الشيعة و الصوفية لهم (قد 2022).


تعليقات:

  1. Nell

    نعم إنه خيال

  2. Faushura

    بالضبط ، أنت على حق



اكتب رسالة