Маълумот

Чӣ тавр одамон аслан бо дидани он дар транскрипти ДНК кодонҳоро пайдо мекунанд?

Чӣ тавр одамон аслан бо дидани он дар транскрипти ДНК кодонҳоро пайдо мекунанд?


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.

Ман ба ин стенограммаи пайдарпаии ДНК нигариста будам ва мақола пайваста ишора мекард, ки кодонҳои аввал чӣ гунаанд, аммо кодон ба монанди AUG дар пайдарпаӣ нест… дар ягон пайдарпаӣ "U" вуҷуд надорад. Ман чӣ гум кардаам?


Кодонҳо ба пайдарпайии сегонаҳои нуклеотидҳо ишора мекунанд, ки ба аминокислотаҳо табдил меёбанд. Тавре ки шумо медонед, полипептидҳо дар рибосома бо истифода аз нақшаи хабарнигори РНК (mRNA) тарҷума карда мешаванд, ки аз ҷониби полимеразҳои РНК аз ДНК истеҳсол карда мешаванд.

ДНК аз чор нуклеотид иборат аст: аденин, гуанин, цитозин ва тимин. Ҳамин тариқ, пайдарпаии ДНК, масалан, ATAAGC мехонанд. Аммо РНК тиминро бо урацил иваз мекунад. Ҳамин тариқ, ба пайдоиши пайдарпаии нуклеотидҳои ДНК ба mRNA боиси UAUUCG мешавад.

MRNA инчунин метавонад ба изоформҳои мухталифе, ки аз як ген ворид мешаванд, ҷудо карда шавад. Хулоса, муайян кардани маҳсулоти ген аз пайдарпаии ДНК метавонад душвор бошад.

Оё ин маъно дорад?


Таҳрири ДНК чӣ қадар осон аст?

Модели занҷири ДНК тавассути Shutterstock

Чанд сол пеш, як техникаи нави таҳриркунии ДНК бо номи CRISPR-Cas9 тавассути лабораторияҳои биотехнологӣ дар саросари ҷаҳон паҳн шуд. Технология, ки аз системаи дифои бактериявӣ гирифта шудааст, як ҷуфт кайчи молекулавӣ барои буридани ДНК дар дохили ҳуҷайраи мизбон дар нуқтаҳои пешакӣ муайяншуда истифода мебарад. Пас аз он гени нав метавонад ба ҷои холӣ ворид карда шавад. Ин як технологияи бениҳоят пурқувват аст, ки дорои потенсиали бузург ва баъзан оқибатҳои даҳшатовар аст.

Аммо аксар вақт, мегӯяд биологи синтетикӣ Кармелла Ҳейнс, CRISPR-Cas9 дар васоити ахбори омма ҳамчун ислоҳи осон барои таҳрири ген тавсиф карда мешавад, дар асл он пеш аз кор даҳҳо маротиба ноком мешавад. Ин аз он сабаб аст, ки система дар бактерияҳо, ки ДНК-и хеле соддатар доранд, эволютсия шудааст. Вай мегӯяд, иҷрои ҷарроҳии генетикии миёнаравии Cas9 дар ДНК-и печидаи ҳайвонот ва наботот хеле душвортар аст. Дар ин сегмент, Ҳейнс душвориҳои техникаро шарҳ медиҳад, мавзӯи мақолаи охирини ӯ дар он ACS биологияи синтетикӣ .


Чӣ тавр одамон аслан бо дидани он дар транскрипти ДНК кодонҳоро пайдо мекунанд? - Биология

Пас зан будан чӣ маъно дорад? Мо ҳама хромосомаҳои XX дорем, дуруст? Дар асл, ин дуруст нест. Баъзе занон мозаика мебошанд. Онҳо омехтаи намудҳои хромосомаҳо бо X, XY ё XXX доранд. Агар ин на танҳо дар бораи хромосомаҳои мо бошад, пас зан будан чӣ маъно дорад? Бонувон будан? Оиладор шудан? Оё фарзанддор шудан? Барои пайдо кардани истисноҳои афсонавӣ ба ин қоидаҳо ба шумо лозим нест, ки дур ҷустуҷӯ кунед, аммо ҳамаи мо чизеро мубодила мекунем, ки моро зан месозад. Шояд ин чизе дар майнаи мо бошад.

Шояд шумо назарияҳоеро аз асри гузашта шунидаед, ки чӣ тавр мардон дар математика нисбат ба занон беҳтаранд, зеро онҳо майнаи калонтар доранд. Ин назарияҳо барҳам дода шудаанд. Марди миёна мағзи сар дорад, ки нисбат ба фил се маротиба хурдтар аст, аммо ин маънои онро надорад, ки марди миёна назар ба фил се маротиба заифтар аст. ё мекунад?

Мавҷи нави неврологҳои занона вуҷуд дорад, ки дар байни мағзи занону мардон дар пайвастагии нейронҳо, дар сохтори мағзи сар, дар фаъолияти майна фарқиятҳои муҳимро пайдо мекунанд. Онҳо мефаҳманд, ки майна ба мозаикаи патчворк монанд аст - омехта. Занҳо аксаран часбҳои занона ва чанд часбҳои мардона доранд.

Бо ин ҳама маълумоти нав, зан будан чӣ маъно дорад? Ин чизест, ки ман қариб тамоми умри худ дар бораи он фикр мекардам. Вақте ки одамон мефаҳманд, ки ман зане ҳастам, ки тасодуфан трансгендер ҳастам, онҳо ҳамеша мепурсанд: "Шумо аз куҷо медонед, ки шумо зан ҳастед?" Ҳамчун олим, ман дар ҷустуҷӯи заминаи биологии ҷинс ҳастам. Ман мехоҳам бифаҳмам, ки маро чӣ месозад. Кашфиётҳои нав дар канори пеши илм ба биоморкерҳое, ки ҷинсро муайян мекунанд, равшанӣ меандозанд. Ман ва ҳамкасбони ман дар генетика, неврология, физиология ва психология, мо кӯшиш мекунем, ки фаҳмем, ки гендер чӣ гуна кор мекунад. Ин соҳаҳои хеле гуногун пайванди муштарак доранд - эпигенетика. Дар эпигенетика, мо меомӯзем, ки чӣ гуна фаъолияти ДНК метавонад воқеан ба таври куллӣ ва ба таври доимӣ тағйир ёбад, гарчанде ки пайдарҳамӣ боқӣ мемонад.

ДНК молекулаи дароз ва ба ресмон монанд аст, ки дар дохили ҳуҷайраҳои мо мевазад. ДНК он қадар зиёд аст, ки он воқеан ба ин чизҳои ба гиреҳ монанд печида мешавад-мо онҳоро танҳо гиреҳ меномем. Ҳамин тавр, омилҳои беруна тарзи ташаккули ин гиреҳҳои ДНК-ро тағир медиҳанд. Шумо метавонед дар ин бора чунин фикр кунед: дар дохили ҳуҷайраҳои мо зиддиятҳои гуногун мавҷуданд, ки чизҳоро месозанд, схемаҳоро мепайвандад ва ҳама корҳоеро, ки барои амалӣ шудани ҳаёт лозиманд, иҷро мекунанд. Ин аст он чизе ки хондани ДНК ва сохтани РНК. Ва он гоҳ ин як халтаи бузурги нейротрансмиттерҳоро аз як канори ҳуҷайраи майна ба тарафи дигар мебарад. Оё онҳо барои ин гуна кор музди хатар намегиранд?

Ин як корхонаи пурраи молекулавӣ аст - баъзеҳо мегӯянд, ки ин сирри ҳаёт аст. Онро рибосома меноманд. Ман инро аз соли 2001 меомӯзам.

Яке аз чизҳои аҷиб дар бораи ҳуҷайраҳои мо дар он аст, ки ҷузъҳои даруни онҳо воқеъан биологӣ тақсимшавандаанд. Онҳо пароканда мешаванд ва сипас онҳо ҳар рӯз аз нав барқарор карда мешаванд, ба монанди карнавали сайёҳӣ, ки дар он ҷо мошинҳо бардошта мешаванд ва ҳар рӯз аз нав барқарор карда мешаванд. Фарқи калони байни ҳуҷайраҳои мо ва карнавали сайёҳӣ дар он аст, ки дар карнавал ҳунармандони моҳир ҳастанд, ки ҳар рӯз мошинҳоро аз нав месозанд. Дар хучрахои мо ин гуна устохои мохир нест, факат машинахои бинокори гунг, ки хар чи ки дар накшахо навишта шудаанд, новобаста аз он ки дар он накшахо гуфта шудааст, месозанд. Ин нақшаҳо ДНК мебошанд. Дастурҳо барои ҳар як гӯшаи дохили ҳуҷайраҳои мо.

Агар ҳама чиз, масалан, ҳуҷайраҳои майнаи мо қариб ҳар рӯз пароканда шаванд, пас чӣ гуна майна чизеро, ки як рӯзи гузаштаро ба ёд меорад? Дар он ҷо ДНК ворид мешавад. ДНК яке аз он чизҳоест, ки ҳал намешавад. Аммо барои он ки ДНК фаромӯш накунад, ки чизе рух додааст, он бояд ба тарзе тағир ёбад. Мо медонем, ки тағирот наметавонад дар пайдарпаӣ бошад, агар он ҳама вақт пайдарпаии худро тағир диҳад, пас мо шояд ҳар рӯз ба мисли гӯши нав ё гавҳараки чашм калон шавем.

Ҳамин тариқ, ба ҷои он шакл тағир меёбад ва он гиреҳҳои ДНК ворид мешаванд. Шумо метавонед онҳоро дар хотираи ДНК тасаввур кунед. Вақте ки чизе дар ҳаёти мо рӯй медиҳад, ба монанди як ҳодисаи мудҳиши кӯдакӣ, гормонҳои стресс мағзи моро пур мекунанд. Гормонҳои стресс ба пайдарпаии ДНК таъсир намерасонанд, аммо онҳо шаклро тағир медиҳанд. Онҳо ба он қисми ДНК бо дастурҳо барои мошинҳои молекулавӣ, ки стрессро коҳиш медиҳанд, таъсир мерасонанд. Он пораи ДНК ба гиреҳ печида мешавад ва ҳоло мошинҳои созандаи гунг нақшаҳои сохтани мошинҳоеро, ки стрессро коҳиш медиҳанд, хонда наметавонанд. Ин даҳони даҳон аст, аммо он чизе ки дар микросхема рӯй медиҳад. Дар макроскал, шумо амалан қобилияти мубориза бо стрессро аз даст медиҳед ва ин бад аст. Ва ин аст, ки чӣ тавр ДНК метавонад воқеаҳои дар гузаштаро ба ёд орад.

Ин аст он чизе ки ман фикр мекунам, вақте ки ман бори аввал ба гузариши гендерӣ оғоз кардам, бо ман рӯй дод. Ман медонистам, ки ман дарун зан будам ва дар берун либоси занона пӯшида будам, аммо ҳама маро ҳамчун марди либоспӯш диданд. Ман ҳис мекардам, ки новобаста аз он ки ман кӯшиш мекунам, ҳеҷ кас маро ҳамчун зан намебинад. Дар илм, эътимоднокии шумо ҳама чиз аст ва одамон дар долонҳо хандиданд, ба ман нигоҳ мекарданд, нигоҳи нафратангез мекарданд - метарсиданд, ки дар назди ман бошам. Ман аввалин сӯҳбати бузурги худро пас аз гузариш дар ёд дорам. Он дар Италия буд. Ман қаблан гуфтугӯҳои бонуфузе намекардам, аммо ин ман тарсидам. Ман ба тамошобинон нигоҳ кардам ва пичир -пичир сар шуд - нигоҳҳо, хандидҳо, хандаҳо. То имрӯз, ман то ҳол дар бораи таҷрибаи ҳашт сол пеш изтироби иҷтимоӣ дорам. Ман умедро гум кардам. Парво накунед, ман табобат гирифтам, бинобар ин ман хуб ҳастам - ҳоло ман хуб ҳастам.


Шиноварӣ дар дарё чист? Танҳо барои DNA ҷустуҷӯ кунед

Биологҳо одатан дар зери сангҳо дар наҳрҳо сламандери дӯзахро, ки бо лақаби "шӯрбо қаҳра" маъруф аст, ҷустуҷӯ мекунанд. Аммо ҳоло як роҳи нармтар вуҷуд дорад: Онҳо метавонанд намунаҳои об гиранд ва осори ДНК-и ҳайвонотро ҷустуҷӯ кунанд. Роберт Ҷ. Эрвин / Сарчашмаи илм пинҳон кардани сарлавҳа

Одатан, биологҳо дар зери сангҳои ҷӯйборҳо ҷасади ҷаҳаннамро, ки бо лақаби "оттер" маъруф аст, ҷустуҷӯ мекунанд. Аммо ҳоло як роҳи нармтар вуҷуд дорад: Онҳо метавонанд намунаҳои обро гиранд ва осори ДНК -и ҳайвонотро ҷустуҷӯ кунанд.

Агар шумо хоҳед, ки намудҳои нодирро муҳофизат кунед, аввал шумо бояд онҳоро пайдо кунед. Дар тӯли чанд соли охир, биологҳо як воситаи нави пуриқтидоре барои ин кор карданд. Онҳо кашф карданд, ки онҳо аксар вақт осори ДНК -и ҳайвонотро дар ҷӯйҳо, ҳавзҳо ва ҳатто уқёнусҳо пайдо карда метавонанд.

Ин ақида танҳо панҷ сол пеш реша гирифтааст, вақте ки биологҳо дар Фаронса дарёфтанд, ки онҳо метавонистанд булғорҳои инвазивии Амрикоро танҳо бо гирифтани намунаи оби ҳавз ва ҷустуҷӯи мувофиқати дақиқи генетикӣ ба ДНК -и қурбоққаҳо ошкор кунанд.

Ҳоло ҳама намудҳои биологҳо бо камоли майл ин озмоишро истифода мебаранд. Технология мавзӯи доғ дар ҷаласаи глобалии Ҷамъияти ҳифзи биология дар ҳафтаи равон дар Балтимор буд.

"Оттер" -и дастнорас

Масалан, олими ҳифзи табиат Стивен Спир барои омӯзиши яке аз аҷибтарин мавҷудоти дарёҳои Амрико: саламандри ҷаҳаннамӣ аз об намуна гирифтааст.

"Ин як ҳайвони воқеан тозаву озода аст. Ин дар ҳақиқат бузургтарин саламандр дар Амрикои Шимолӣ аст" мегӯяд ӯ. Он метавонад то 2 фут дароз шавад ва зиёда аз 30 сол зиндагӣ кунад.

"Аммо бисёр одамоне, ки дар он ҷо зиндагӣ мекунанд, ки асосан дар минтақаи Аппалачи аз Ню Йорк то Ҷорҷия ҷойгир аст, дар ин бора намедонанд, зеро он дар дарёҳо ва дарёҳо комилан обӣ аст" мегӯяд Спир. "Он вақт дар зери сангҳои калон мегузарад."

Биологҳо одатан ҷаҳаннамро (лақаби "шӯрбо") меҷӯянд, то сангҳои азими ҷӯйборро шино кунанд ва дар зери онҳо шино кунанд. Найз, ки дар як гурӯҳи амфибияҳои ғайритиҷоратӣ бо номи The Orianne Society кор мекунад, роҳи мулоимтареро пайдо кардааст: Вай аз ҷӯйҳо, ки дар он ҷо ин саламандерҳоро меҷӯяд, намунаҳои обро гирифтааст.

"Мо аслан метавонем ДНК -ро аз ин намунаи об барорем ва метавонем бигӯем, ки ин ДНК -и дузах аст. Ва мо медонем, ки дӯзах дар он ҷо аст, ки ҳеҷ гоҳ санг бардоштан лозим нест, ё шояд ҳатто якеро дидан мумкин аст", - мегӯяд ӯ.

Ва маълум мешавад, ки вақте дӯзахиён парвариш мекунанд, онҳо ба ДНК боз ҳам бештар об мерезанд. "Аз ин рӯ, мо метавонем бигӯем, ки онҳо дар куҷо бомуваффақият парвариш карда мешаванд," мегӯяд Спир, "ин барои фаҳмидани он, ки популятсияи солим дар куҷост ва инчунин мо бояд кӯшишҳои худро барои ҳифзи табиат дар куҷо сарф кунем."

Зоҳиран дузахҳо зоҳиран таназзул доранд - ва шояд дар як лаҳза қонуни намудҳои зери хатар қарордоштаро ҳифз кунанд - аз ин рӯ барои биологҳо донистани он ки онҳо дар куҷо ва дар куҷо парвариш мекунанд.

Тағирот дар саросари намудҳо

Гузориши Спир дар ҷаласаи Ҷамъияти ҳифзи биология танҳо яке аз беш аз даҳҳо ба ДНК дар муҳити атроф буд.

Филипп Френсис Томсен аз Донишгоҳи Копенгаген мегӯяд, ки онро барои омӯзиши моҳии уқёнус бомуваффақият истифода кардааст.

Вай намунаи обро дар наздикии Элсинор гирифт, ки барои он Гамлет. Вай ДНК-ро аз 15 намуди моҳӣ пайдо кард, аз ҷумла як ҳайратовар: сардина, ки одатан дар обҳои гармтари ҷануб зиндагӣ мекунад.


Оё касе дар ин ҷо таҷрибаи кор дар Созмони тадқиқоти шартномавӣ дорад?

Ҳангоме ки ман бо функсияҳои умумии CRO шинос ҳастам, ман ҳайронам, ки ин таҷриба чӣ гуна аст. Аз ин рӯ, ман саволҳои зерин доштам:

CRO -и шумо то чӣ андоза калон буд (агар шумо намехостед, ки номро мубодила кунед, ин ҳам#x27d муфид хоҳад буд)?

Тавозуни кор/ҳаёт чӣ гуна буд? Хусусан дар муқоиса бо Big Pharma (агар шумо 've ҳарду кор мекардед).

Ба назари шумо, афзалиятҳо ва нуқсонҳои оғоз дар CRO. Аз паси афзалиятҳо ва нуқсонҳои аз ҳад зиёд мондан?

Пешравии мансаб бо CRO против Pharma/biotech?

Барои ҳама гуна кӯмак ва фаҳмиш дар бораи чизҳои зерин хеле миннатдорам.

Ман барои Covance кор мекунам, шояд бузургтарин CRO дар ҷаҳон. Тавозуни ҳаёти корӣ хуб аст, гарчанде ки ман гуфта метавонам, ки онҳо ба шумо сахт меҳнат мекунанд/фарҳанги меҳнатдӯстона, бо пардохти музди меҳнат сарф намекунанд, зеро маоши нақшҳои шабеҳ бо доруҳои калон аксар вақт баландтар аст. Тарафҳо: омӯзиши хуб, санҷишҳои васеи истифодашаванда Навъҳои хуби кор Пешравии хуби касб. Камбудиҳо: Музди нокифоя.

Ман инчунин гуфта метавонам, ки то имрӯз бузургтарин тарафдор (барои ман) ин аст, ки ман фикр мекунам, ки кори ман муфид, арзишманд ва ҷолиб аст.

Ҳамчунин дар бораи манфии дарозмуддат тасаввуроте надорам.

Тавре ки зикр шуд, ман боварӣ дорам, ки ренументация дар фармаи калон беҳтар аст ва наметавонам дар бораи пешрафти касб дар он ҷо сухан гӯям. Аммо пешрафти касб дар дохили шартнома хуб аст, бо фарҳанги пешбарӣ дар дохили.

Хандаовар аст, ки ман бо Covance як таҷрибаи дигар доштам. Дуруст аст, ки ин чанд сол пеш буд, аммо тавозуни кору зиндагӣ ахлоти хеле хуб буд, дар ҳоле ки музди меҳнат барои сатҳи таҷрибаи ман мувофиқ буд ва вақте ки шумо изофакориро ҳисоб мекардед, ман ҳар ҳафта бефосила кор мекардам. дар асл хеле хуб.

Ман ҳоло дар дорухона мустақиман ва маош мегирам, аммо воқеан камтар пул кор мекунам, зеро ман барои вақти изофа музд намегирам, ки то ҳол кор мекунам.

Бо вуҷуди ин, ман маблағи зиёдеро омӯхтам ва барои баргаштан ба вазъияти дуруст худдорӣ намекунам.

Оё стигма нисбати кормандони дарозмуддати CRO вуҷуд дорад? Яъне, азбаски CRO -ҳо IP -ро соҳиб нестанд ё ба қубур доруҳои нав илова мекунанд ва ғайра оё онҳо барои нақшҳои R & ampD дар Pharma қавӣ ҳисоб намешаванд?

Ман параллелро кашидан мехоҳам ва мехоҳам бубинам, ки оё шумо фикр мекунед, ки ин ба CROs дахл дорад.

Дар машварати идоракунӣ, ки як навъи CRO барои ҷаҳони тиҷорат аст, шумо ба муштариёни калон дар ҳалли масъалаҳои марбут ба Амалиёт ва BD кумак мекунед. Аксар вақт, агар шумо кори хуб кунед, шумо метавонед пас аз чанд сол дар ширкати муштарӣ ҷойгир шавед.

Агар шумо дар CRO кори марбут ба R & ampD кори хубе анҷом диҳед, оё онро гурӯҳи дахлдори ширкати Pharma қайд мекунад, то шумо робита ва гузариш созед?

Фоидаҳои тиббӣ дар Covance барои кормандон чӣ гунаанд?

Ман дар як стартапи CRO кор кардам ва ҳоло барои як азим (шояд калонтарин?) CDMO кор мекунам.

Барои посух додан ба саволҳои шумо, ман фикр мекунам, ки ба ман маълумоти бештар лозим аст - шумо ба кадом вазифаҳо таваҷҷӯҳ доред?

Вазифаҳои олими дараҷаи ибтидоӣ (доценти олими I-III).

Ва алахусус шумо дар бораи Parexel ё PPD чизе шунидаед ва вазъ дар он ҷо чӣ гуна аст?

Ман 2,5 сол дар CRO кор кардам, ҳамчун кори аввалини худ пас аз бакалаврҳоям. Он тақрибан 100 корманд дошт, аммо он босуръат афзоиш ёфт ва ҳоло дар NC як сайти калон дорад, ки ман дар таъсис додани он кӯмак кардам, ки хеле хуб буд!

Кори дуввуми ман пас аз он дар фармацевти калон буд. Ҳаёти CRO метавонад хеле стресстар бошад, зеро шумо метавонед дар як вақт дар якчанд лоиҳаҳо ва муштариёни сершумор кор кунед. Ҳамкорони ман дар CRO дӯстони олие шуданд, ки ман дар фармацияи калон нагирифтам. Ман гуфта метавонам, ки ин маъмул аст, агар шумо дар сайте бо 1k+ нафар бошед, бо одамон вохӯрдан душвортар аст. Ман рӯзҳои зиёдеро анҷом додам, ки дар ҳардуи онҳо шумо бояд дар лаборатория интизор шавед, аммо бешубҳа бештар дар CRO.

Тарафдор - ширкатҳои хурдтар майл доранд, ки шуморо бо навъҳои зиёди асбобҳо омӯзанд, суръати тезтар маънои камтар дилгиркунанда, хуб одат кардан ба тарзи кори фарма, пайдо кардани дӯстони бештар дорад. Камбудиҳо - метавонанд фишоровартар бошанд ва масъулиятҳои бештаре дошта бошанд, ки баъзеҳо метавонанд стресс кунанд.

Пешрафти касбро ба боло пайванд додан мумкин аст. Агар шумо ба як ширкати хурд дохил шавед, шумо метавонед ба зудӣ дараҷаҳоро боло баред ва ба зудӣ унвонҳои калон пайдо кунед, аммо маош метавонад ба унвони кор мувофиқат накунад. Мисол одамоне, ки ман бо онҳо кор мекардам, ки ҳоло ҳам дар CRO ҳастанд, ҳоло & олими олӣ ҳастанд ва дар муқоиса бо ман дар CDMO биотехнологияи ҳозираи ман & quotscientist & quot, аммо маоши ман баландтар аст. Муддати зиёде истед ва шумо бо роҳҳои онҳо кор хоҳед кард, ки ёфтани нақши дигарро душвор месозад, аммо ба назари ман, шумо дар байни бахшҳо ҳаракат кардан озодии бештар доред.

Бо таҷрибаи ман дар CRO, Pharma Big, муҳандиси хидматрасонӣ, CDMO: бешубҳа хуб аст, ки таҷриба дар CRO, таҷриба дар таҷҳизоти гуногун гиред. Маълум нест, ки шумо ба кадом тараф меравед, аммо HPLC ва ELISA ва ғайра забони олими универсалии таҳлилӣ мебошанд. Ҳоло ман ҳамчун HPLC & quotspecialist & quot гурӯҳбандӣ шудаам ва ман барои ба он ҷо рафтан дар CRO мубориза мебурдам.

u/coooosy вой, ташаккур барои ин ҷавоби аҷиб !! Ба намуди хуки бозгашт #4. шумо фикр мекунед, ки дар CRO мондан шуморо ба як номзади ҷолиб барои мансабҳои Pharma табдил медиҳад? Яъне, оё стигма вуҷуд хоҳад дошт, ки 'll бо корманди касбии CRO будан ва дар фарма будан будан алоқаманд бошад?

Аввалин кори пурраи ман дар CRO буд. Дар он ҷо тақрибан 60 нафар коргарон буданд. Мувозинати кор / зиндагӣ хеле мувофиқ ва мувофиқ буд. Ин асосан як кори 40-соата дар як ҳафта буд ва соатҳо одатан 9-5 буданд. Мо соатҳои ҳисобшаванда доштем, аз ин рӯ ҳар қадаре ки мо кор кунем, ширкат ҳамон қадар зиёдтар кор мекард. Баъзе вақтҳои хурде ҳастанд, ки ман бояд дертар мемонам ё дар рӯзҳои истироҳат меоям, аммо ин ҳолатҳо хурд буданд. Умуман, чӣ қадаре ки шумо аз ҳад зиёд кор мекардед, ҳамон қадар эҳтимолияти хатои ҷиддӣ содир карда, барои ширкат пул аз даст медиҳед. Ман ҳоло дар як ширкати бузурги Pharma кор мекунам ва кори CRO ба таври назаррас сахттар буд.

Тарафдори кор дар CRO дар он аст, ки он ба шумо имкон медиҳад, ки дар техника ва намудҳои гуногуни маҳсулот омӯзед ва таҷриба гиред. Натиҷа дар он аст, ки он қадар амиқ нест, зеро шумо пеш аз гузаштан дар тӯли якчанд моҳ дар як лоиҳа кор мекунед. CROs инчунин аз ҷиҳати молиявӣ устувортаранд, зеро онҳо майл ба муштариёни зиёд доранд ва маҳсулот надоранд. Ҳамин тавр, агар маҳсулот озмоиши клиникиро ноком кунад ва муштарӣ аз кор равад, CRO то ҳол як қатор муштариёни дигар дорад, ки бо онҳо кор кунанд. Мушкилоти дигар он аст, ки ҳеҷ кас дар CRO кор намекунад, то пули зиёд ба даст орад ва маош/имтиёзҳои шумо одатан аз сатҳи миёнаи соҳа камтар хоҳад буд. Лоиҳаҳои шумо низ аз муштарии шумо вобастагӣ доранд, аз ин рӯ баъзан шуморо маҷбур мекунанд, ки дар баъзе чизҳои хеле дилгиркунанда кор кунед. Фишори каме бештаре вуҷуд дорад, зеро шумо роҳбари худро дар CRO ва мизоҷони худ доред, ки онҳо низ онҳоро раҳбари шумо мешуморанд. Шумо инчунин метавонед як лоиҳаи ҷолиб дошта бошед, аммо пас муштарӣ метавонад онро бе ҳеҷ ҷо бекор кунад.

Барои ман, CRO ҷои афсонавӣ барои оғози карераи барвақти ман буд, зеро таҷрибаи васеъи он ба ман медиҳад. Бешубҳа дар пешрафти касб ҳадди аққал як ҳадди аққал вуҷуд дорад, гарчанде ки ман ба миёнаҳои мансаб ба Big Pharma меравам ва пас ман пешгӯӣ мекунам, ки ман дертар ба CRO бармегардам.


Тарҷума

Пас аз он ки mRNA дар цитоплазма ҷойгир аст, вай ба рибосома пайваст мешавад, ки аз сафеда ва як навъи дигари РНК бо номи РНК рибосомалӣ (rRNA) иборат аст. Рибосомаро метавон ҳамчун суфраи корӣ тасаввур кард, ки дар он сафеда бо пайвастагии аминокислотаҳо бо пайдарпайии рамзи mRNA синтез карда мешавад.

Рамз чӣ гуна тарҷума мешавад?

Дар бораи пайдарпаии асосҳо дар mRNA метавон ҳамчун як силсилаи ҳарфҳои рамзӣ фикр кард, ки ҳамчун як силсилаи се ҳарф ва иқтибосҳо хонда мешаванд.

Масалан, агар mRNA пайдарпаии асосҳо ба монанди

Ин пайдарпаӣ дар асл ҳамчун як силсила калимаҳои се ҳарфдор хонда мешавад, ки ба онҳо & quotcodons & quot номида мешавад, ки ҳар кадоме аз онҳо воридшавии як кислотаи аминокислотаи мушаххасро муайян кардааст. Дар мисоли дар боло овардашуда, кодонҳо ё "words" чунин хоҳанд буд:

Ҳар яке аз ин се калимаҳои ҳарфӣ воридшавии яке аз 20 аминокислотаро, ки сафедаҳои одамро ташкил медиҳанд, муайян мекунад. Кислотаҳои аминокислотаҳо аз ҷониби як оилаи РНК-ҳои интиқол (tRNA) ба рибосома интиқол дода мешаванд ва барои ҳар як аминокислота tRNA-ҳои мушаххас мавҷуданд.tRNA-ҳо аз як риштаи як РНК иборатанд, аммо ришта майл дорад, ки дубора ба худ печад ва ҳалқаҳое эҷод кунад, ки дар байни сегментҳои tRNA, тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, бо пайвандҳои гидрогенӣ нигоҳ дошта мешаванд.

Дар тасвири боло пайдарпаии асосии CAT дар ДНК барои табдил додани кодони GUA дар РНК паёмнависӣ сабт шудааст. mRNA ядроро тарк кард ва ба рибосома пайваст шуд, ки дар он синтези сафеда (тарҷума) оғоз ёфт. Ҳар як кодон дар mRNA як кислотаи аминокислотаи мушаххасро муайян мекард, ки ба занҷири сафедаи афзоянда илова карда мешавад. Дар ин мисол, чор аминокислотаҳои аввал ҳамчун "AA1-AA2-AA3-AA4" таъин шудаанд. Кодони навбатӣ дар mRNA ин & quotGUA буд. & Quot; Илова ба GUA ин & quotCAU & quot аст, ки антикодони РНК -и интиқолдиҳанда мебошад, ки аминокислотаи валинро мебардорад. CAU антикодон дар tRNA барои валин бо кодони GUA дар mRNA пайваст карда шудааст. Ин валинро ҳамчун аминокислотаи навбатии навбатӣ ҷойгир кард ва бо илова кардани энергияи ҳуҷайра (ATP), валин дар занҷири аминокислотаҳо ба AA4 ба таври ковалентӣ пайваст шуд.

Дар қисмати дар боло овардашуда дар бораи транскрипт, мо ба эҷоди mRNA барои як генҳои мушаххас диққат додем, ки он ҳодисаҳо дар ядрои ҳуҷайра рух додаанд. Тасвири дар поён овардашуда рӯйдодҳои минбаъдаро нишон медиҳад, ки пас аз тарк кардани mRNA аз ядро ​​ва ба рибосома пайваст шудан ва оғоз кардани тарҷума рух медиҳанд.

Шасту як кодон як аминокислотаро муайян мекунад ва сеи боқимонда ҳамчун сигнали қатъ барои синтези сафедаҳо амал мекунанд. Масалан, дар расми дар зер будаи кодон UGA ба анҷоми синтези сафеда ишора мекунад. Рамзи ҳама кодонҳои имконпазири се ҳарф дар mRNA дар ҷадвали кабуди зер нишон дода шудааст. Аҳамият диҳед, ки дар код каме зиёдатӣ вуҷуд дорад. Масалан, барои пролин кислотаи аминокислотаҳо чор кодони алоҳида мавҷуданд. Бо вуҷуди ин, код яксон аст, зеро ҳеҷ як рамзи сегона барои зиёда аз як кислотаи аминокислотаҳо вуҷуд надорад. Илова бар ин, ба истиснои чанд истиснои ночиз, ҳамон рамз дар саросари ҷаҳон дар вирусҳо, бактерияҳо, протистҳо, растаниҳо, занбӯруғҳо ва ҳайвонот мавҷуд аст.

Аҳамият диҳед, ки дар мисоли дар поён буда, UGA сигналест барои истодагарӣ, яъне занҷири аминокислотаҳо пурра аст ва дигар аминокислотаҳо илова карда намешаванд. Дар хотир доред, ки ин тасвирҳо танҳо пайдарпаии кӯтоҳи кодонҳоро дар бар мегиранд ва сафедаи воқеӣ одатан пайдарпаии хеле дарозтар хоҳад дошт. Бо вуҷуди ин, ин мисолҳо нишон медиҳанд, ки чӣ гуна код аз ДНК ба mRNA транскрипт карда мешавад ва чӣ гуна mRNA пас аз он тарҷума карда мешавад, то пайдарпайии аминокислотаҳо дар сафедаи мушаххас, ки ҳосили ин гени мушаххас дар хромосома мебошад, муайян карда шавад.

Тасвири дар боло овардашуда возеҳ мекунад, ки тартиби кодонҳо дар дохили як ген (як сегменти ДНК -ро барои як сафедаи мушаххас) пайдарпаии аминокислотаҳоро дар сафеда муайян мекунад. Сигнал барои синтези сафедаҳо кодон AUG мебошад, ки воридшавии аминокислотаи метионинро муайян мекунад. Вақте ки mRNA ба рибосома пайваст мешавад, ферментҳо кодони AUG-ро меҷӯянд, на танҳо ҳамчун сигнали оғоз, балки ҳамчун воситаи донистани он ки ҳарфи аввали ҳар як кодони се ҳарфӣ кадом аст. Масалан, як РНК -и паёмбар метавонад пайдарпаии кодонҳоро дошта бошад, ки дар расми боло нишон дода шудаанд, яъне,

Аммо, агар сигнал барои оғоз бо як нуклеотид кӯчонида шуда бошад (масалан, аз "U" ба ҷои "A" сар карда), кодонҳо чунин хонда мешаванд:

ва ин ба синтези пайдарпаии хеле гуногуни аминокислотаҳо оварда мерасонад. Хатогиҳо дар пайдарпаии аминокислотаҳо, дар асл, метавонанд дар натиҷаи мутатсияҳо, тавре ки дар зер тавсиф карда шудаанд, ба амал ояд.

Дар видеои зер шарҳи муфассали рӯйдодҳое оварда шудааст, ки ҳангоми тарҷумаи қолаби mRNA ба сафеда рух медиҳанд.

Ин видеои навбатӣ як тасвири аълои транскрипсия ва тарҷума аст, аммо он онҳоро тавре тасвир мекунад, ки тақрибан дар вақти воқеӣ таъмин карда шавад.

Варианти ҷолиби ВНМО

Вируси норасоии масунияти одам (ВИЧ) ҳамчун ретровирус маълум аст. Он аз як риштаи (молекулаи) РНК дар дохили қабати сафеда иборат аст. Вақте ки ВНМО ба лимфоцит Т пайваст мешавад, вай ба лимфосит дохил мешавад ва қабати сафедаи худро мерезад. Пас аз он ферменти вирусӣ, ки транскриптазаи баръакс номида мешавад, риштаи РНК-и вирусиро ҳамчун қолаб барои сохтани молекулаи ДНК истифода мебарад, ки метавонад ба ДНК-и ҳуҷайраи мизбони сироятшуда дохил шавад. Дар ин ҳолат, РНК барои сохтани молекулаи ДНК истифода мешавад ва ин раванд "транскрипсияи баръакс" номида шудааст.


Илм дар сарҳад (1992)

Назорати ген: Омилҳо ва механизмҳои транскрипсия

Аз замони маълум шудани сохтори дугона-спирали кислотаи дезоксирибонуклеин (ДНК) дар соли 1953, биологҳо барои фаҳмидани ҷузъиёти илми генетика давиданд. Чӣ қадаре ки онҳо ба кори раванди ДНК амиқтар ворид шаванд, аммо ҳамон қадар мураккабии бештар пайдо мешавад ва ба оптимизми барвақт, ки тавсифи механизмҳои сохторӣ тамоми манзараро ошкор мекунад, шубҳа мекунад. Ҳоло эҳтимол ба назар мерасад, ки ҳаёт дар дохили организм ҳамчун як раванди динамикӣ, ки аз ҷониби барномаи ДНК роҳнамоӣ карда мешавад, ба назар мерасад, аммо ба пешгӯии соат вобаста нест. Яке аз саволҳои ҷолибтарин қадами аввалини равандро дар бар мегирад, ки чӣ тавр худи ДНК иттилооти худро ба организм мерасонад. Дар симпозиуми Frontiers, як идда олимони пешқадами генетикӣ дар бораи тадқиқоти худ дар бораи транскрипсия ва марҳилаи муҳими аввалин, ки дар он молекулаҳои РНК барои расонидани дастурҳои ДНК ба заводҳои истеҳсоли сафедаи рибосомавии ҳуҷайраҳо ташаккул меёбанд, нақл карданд. Муҳокима дар шарҳи Роберт Тҷян асос ёфтааст, ки як гурӯҳи тадқиқотчиёни Институти тиббии Ҳовард Хьюзро роҳбарӣ мекунад ва дар кафедраи молекулаҳо ва биологияи ҳуҷайра дар кампуси Донишгоҳи Калифорнияи Беркли дарс медиҳад.

Эрик Ландер аз Донишкадаи Уайтхед дар Донишкадаи технологии Массачусетс сессияро ташкил кард, то "тасвири ҳамоҳангшудаи назорати генҳо дар зуҳуроти гуногуни он, ҳам мушкилоти гуногуни биологӣ, ки ба онҳо дахл дорад ва ҳам усулҳои гуногуни одамон барои фаҳмидани он." Мақсад кӯшиш кардан буд

ба "бибиологҳои симпозиум дарк кунед, ки чӣ тавр геном медонад, ки генҳои он дар куҷоянд ва он генҳоро чӣ гуна ифода мекунад."

Эҳтимол, ҳеҷ як кашфи дигари илмӣ дар нимаи дуюми асри 20 ба илм ва фарҳанг таъсире нарасондааст, ки шарҳи сохтор ва вазифаи ДНК дошта бошад. Соҳаи биологияи молекулавӣ дар сафи пеши илмҳои ҳаёт ҷойгир шудааст ва вақте ки амалкунандагони он аз ин фаҳмишҳо зуд барномаҳоро таҳия мекунанд, уфуқҳои нав пайваста пайдо мешаванд. Унсурҳои кории генетика, ки генҳо номида мешаванд, ҳоло метавонанд такрор карда шаванд ва истеҳсол карда шаванд ва сипас ба организмҳои зинда дубора ворид карда шаванд, ки онҳоро умуман қабул мекунанд ва дастурҳои нави онҳоро риоя мекунанд. Технологияи рекомбинатии ДНК ва терапияи генӣ ваъда медиҳанд, ки на танҳо нуқтаи назари мо ба тиб, балки ҳисси бунёдии ҷомеаро дар бораи назорати сарнавишти биологии он, шояд ҳатто эволютсияи он тағйир диҳанд.

ЧӢ ТАВР ДНК КОР МЕКУНАД

Сарфи назар аз аҳамияти генетикаи муосир, бисёре аз асосҳои он ҳанӯз ҳам ба таври васеъ дарк карда нашудаанд. Хулосаи он чизе, ки дар бораи ДНК омӯхта шудааст, метавонад ҳамчун муқаддимаи муфид барои муҳокима дар бораи транскрипсия ва ифодаи ген хидмат кунад:

Маълумоти ирсии генетикӣ барои тамоми ҳаёт дар шакли як молекула бо номи ДНК меояд. Маҷмӯи пурраи ДНК -и растанӣ ё ҳайвонот дар дохили ядрои ҳар як ҳуҷайраи организм ҷойгир аст. Структураи молекулаи ДНК аз сатрҳои хеле дароз иборат аст, ки аз ҷуфтҳои ба ном асос иборатанд, ки чаҳор намуд мавҷуданд. Ген як сегменти ин сатр аст, ки пайдарпаии мушаххаси чор ҷуфти асосиро дорад ва ба он хусусияти беназир медиҳад. Генҳо пай дар пай пайваст мешаванд ва риштаи ДНК дар сохторҳои мураккабе, ки хромосомаҳо ном доранд, интиқол дода мешаванд, ки дар одамон 23 ҷуфт аз онҳо мавҷуд аст. Муҳаққиқон теъдоди генҳои дискретии одамонро тақрибан 100 000 мегӯянд. Дуглас Ҳанаҳан аз Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Франсиско барои равшан кардани мафҳуми ДНК истиораи лентаи магнитиро истифода бурд, ки "ки дар саросари ҷаҳон якхела аст, аммо дар дохили он сурудҳои дискретии иборат аз иттилоот дорад (ё метавонад дошта бошад)." Ҳамин тариқ, генро ба як суруди мушаххас монанд кардан мумкин аст.

Тавсифи умумии ин расм то аввали солҳои 1950 маълум буд, аммо ҳатто микроскопи электронӣ дақиқ чӣ гуна сохтори молекулаи ДНК-ро ошкор накарда буд. Вақте ки биофизики бритониёӣ Фрэнсис Крик ва биологи молекулавии амрикоӣ Ҷеймс Уотсон бори аввал сохтори дугона-спиралро барои ДНК пешниҳод карданд, раъду барқ ​​дар тамоми биологияи молекулавӣ ва биохимия садо дод. Хеле бештар аз танҳо як

таснифоти сохтор, ин ваҳй буд, ки оқибатҳои он як майдони васеи иктишофро боз карданд. Чаро ин қадар муҳим? Зеро ин сохтор нақш ва вазифаи ДНК-ро ба дараҷае осон мекунад, ки тамоми раванди рамзкушоӣ ва дар ниҳоят тағир додани иттилооти асосии ирсӣ ногаҳон тавассути кашидани парда ба он чизе, ки бо номи алифбои ҳаёт маълум аст, ба назар мерасид.

Сохтори ДНК якбора дарк карда шуд, ки ба таври назаррас нишон медиҳад, ки молекула воқеан барои нигоҳ доштан ва интиқол додани иттилооти рамзӣ кор мекунад. Бо пайванди сусти кимиёвӣ байни асосҳои комплементарӣ ва мадашаденин бо тимин ва ситозин бо гуанин ва ҳар як ҷуфт баръакс ва mdashзахираи ирсии иттилоот дар ҳама шаклҳои ҳаёт ҳамчун пайдарпайии рамзии сигналҳои оддӣ шакл мегирад. Сигналҳо дар сохтори ду-спирали аз ҷониби Уотсон ва Крик кашфшуда ҷойгир карда шудаанд. Ду риштаи ресмонро паҳлӯ ба паҳлӯ ба тасвир кашед, ки ҳар кадоми онҳо як қатор асосҳои кимиёвиро дар тӯли дарозии худ доранд (расми 5.1). Вақте ки поя дар ресмони якум аденин (А) аст, пояи муқобили он дар ресмони дигар

Расми 5.1 Модели скелетии ДНК-и ду спирал. Сохтор бо фосилаи 34 ангстром такрор мешавад, ки ба 10 боқимонда дар ҳар як занҷир мувофиқат мекунад. (Аз саҳ. 77 дар нашри 3-юми БИОХИМИЯ, аз ҷониби Люберт Страйер. Ҳуқуқи муаллифӣ & нусха 1975, 1981, 1988 аз ҷониби Люберт Страйер. Бознашр бо иҷозати W.H. Freeman and Company.)

тимин хоҳад буд (T). Инчунин, баръакс, агар тимин дар як ришта пайдо шавад, аденин дар муқобили риштаи дигар пайдо мешавад. Ҳамин мантиқ ба ҷуфтҳои шабеҳ бо ситозин (С) ва гуанин (G) дахл дорад. Ин ҷуфтҳои асосӣ алоқаи уфуқӣ, чуноне ки гӯё бо наздикии худ ба пайванди заифи кимиёвӣ бо шарики иловагии худ дар риштаи муқобил муаррифӣ мекунанд. Аммо дар баробари меҳвари амудӣ (дарозии ресмон) яке аз он чор пойгоҳ метавонад дар оянда пайдо шавад. Ҳамин тариқ, ресмон ва онро як риштаи ягона меноманд, ё риштаи ҳис ва ё риштаи антисенс ва ДНК метавонад амалан ҳама гуна пайдарпайии A, C, G ва T дошта бошад. Дар риштаи дигар ҳатман пайдарпайии пурракунанда хоҳад дошт. Дар рамз ин танҳо пайдарпаии ҷуфтҳои асосӣ аст, ки одатан ба онҳо танҳо бо дидани яке аз риштаҳо наздик мешавад.

Дар талоши онҳо барои фаҳмондани мураккабии зиндагӣ, олимон баъдтар ба рамзкушоии код рӯ оварданд. Пас аз он ки фаҳмида шуд, ки чор пойгоҳи нуклеотид ҳарфҳои асосии алифбои генетикӣ мебошанд, савол пайдо шуд, ки онҳо калимаҳоро чӣ гуна месозанд? Ҷавоб дар давоми як даҳсола маълум шуд: 64 таркиби имконпазири ҳар сеи додашуда ва онҳоро ҳамчун сегона меномиданд ва ҳангоми дучор шудан ба як риштаи ДНК ҳар якашон дастур доданд, ки "як кислотаи аминокислота" супоранд.

Дар ҳуҷайраҳои растанӣ ва ҳайвонот танҳо 20 аминокислотаҳо мавҷуданд. Мутобиқ кардани 64 "фармонҳои калима" ба 20 натиҷа нишон дод, ки як қатор аминокислотаҳоро метавон бо зиёда аз як се ҳарфи "пайдарпаии калимаҳо" ё сегонаи нуклеотид, ки бо номи кодон маъруф аст, фармон додан мумкин аст (Расми 5.2). Тавзеҳот як саволи ҷолиб боқӣ мемонад ва то ҳол беҳтарин тахмин назарияи зиёдатӣ ба монанди хатогӣ ба назар мерасад: ки барои баъзе аминокислотаҳо, кодонҳое, ки дар "тарҷумаи типографӣ" иштибоҳ карда мешаванд, ба осонӣ хонданро ба вуҷуд намеоранд хато, зеро ҳамон натиҷа аз ҷониби якчанд кодонҳо даъват карда мешавад.

Кодонҳо хизмат мекунанд, гуфт Ҳанаҳон "барои интиқоли иттилооти рамзгузории сафеда аз макони нигоҳдории ДНК, ядрои ҳуҷайра, ба макони синтези сафедаҳо, цитоплазма. Воситаи интиқоли иттилоот РНК ДНК мебошад, нусхаи асосии рамз, ки дар ядрои як ҳуҷайра мемонад. аз сафедаҳо.

Пас аз таҳияи транскрипти паёмнависӣ, тарҷумаи он дар ниҳоят ба истеҳсоли (полимеризатсия) як қатор аминокислотаҳо оварда мерасонад, ки бо пайвандҳои пептидӣ ба занҷирҳои дарози хатӣ пайваст мешаванд, ки дар навбати худ аз сабаби сусти кимиёвӣ ба шаклҳои ҷолиб ва аксаран глобулярии молекулавӣ печида мешаванд. наздикии байни ва дар байни кислотаҳои аминокислотаҳои гуногун.

Расми 5.2 $A) Диаграммаи полирибосома. Ҳар як рибосома бо сигнали оғоз дар охири 5 'занҷири хабарнигори РНК (mRNA) пайваст мешавад ва ҳангоми рафтани молекула полипептидро синтез мекунад. Якчанд рибосомаҳо метавонанд ба як молекулаи mRNA дар як вақт пайваст шаванд, тамоми маҷмӯа полирибосома номида мешавад.

(B) Транскрипт ва тарҷума. Нуклеотидҳои mRNA ҷамъ шуда, як нусхаи иловагии як риштаи ДНК-ро ташкил медиҳанд. Ҳар як гурӯҳи се нафар як кодон аст, ки ба гурӯҳи се нуклеотид дар минтақаи зидди кодони як молекулаи интиқоли мушаххас (tRNA) мукаммал аст. Вақте ки ҷуфтшавии асос ба амал меояд, як кислотаи аминокислота дар канори дигари молекулаи tRNA ба занҷири сафедаи афзоишёбанда илова карда мешавад. (Бо иҷозати Ватсон ва дигарон, 1987, саҳ. 84. Ҳуқуқ ва нусхаи 1987 аз ҷониби The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.)

Ин қадамҳо аз ҷиҳати кимиёвӣ ҷолибанд, аммо асроре, ки олимонро дар симпозиуми Фронтиҳо водор кардааст, стенограммаи аввалро, ки аз ҷониби як кислотаи рибонуклеинӣ бо номи RNA messenger (mRNA) сохта шудааст, иҳота кардааст. Шарҳи Тҷиан, "Танзими генҳо дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот: Омилҳо ва механизмҳои транскриптӣ" ба бисёре аз заминаҳои дар боло зикршуда дахл карда, баъзе масъалаҳои асосиеро пешниҳод кард, ки олимон ҳангоми таҳқиқи раванди mRNA таҳқиқ мекунанд. Ҳамкорони ӯ дар ҷаласаи танзими генҳо ҳар як бозёфтҳои ҷолибро дар асоси омӯзиши танзим дар организмҳои гуногун тавсиф кардаанд: Арнолд Берк, аз Донишгоҳи Калифорния, Лос Анҷелес, дар вирусҳо Кевин Струхл, аз Мактаби тиббии Ҳарвард, дар хамиртуруш Рут Леман, аз Институти Уайтхед, дар магасе мева ва Ҳанахан, дар мушҳо. Онҳо кори худро ба симпозиум шарҳ доданд ва пешниҳод карданд, ки оқибатҳои он барои возеҳ кардани генетикаи инсон ва пур кардани тасвири калонтари тарзи ҳаёт чӣ гуна кӯмак карда метавонанд.

НАКЛИ ДНК

ДНК-и ғайрикоднашаванда ва mdashSubtlety, пунктуатсия ё танҳо партовҳои оддӣ?

Олимон аниқ гуфта наметавонанд, ки аксарияти генҳои рамзгузор, ки ба назарашон на танҳо "ин катори аминокислотаҳоро месозанд" мегӯянд, умуман чизе мегӯянд. Tjian дар бораи ин савол тахминҳои зиёдеро шунидааст: "Аксарияти одамон дар ин соҳа розӣ ҳастанд, ки танҳо як фоизи хеле ками геноми инсон воқеан барои ... сафедаҳое, ки воқеан тамоми кори душворро иҷро мекунанд, рамзгузорӣ мекунанд. Аммо дур аст, ки барои Ман гуфтан мехоҳам, ки ҳамаи ин пайдарҳамии мудохила комилан аҳамият надорад. Аслан мо намедонем, ки онҳо чӣ кор мекунанд. " Вай як падидаи ҷолибро дар байни олимон қайд мекунад ва мушоҳида мекунад, ки дар ҳоле ки "баъзеҳо онро партов меноманд", дигарон мисли худаш "ман намедонам" гуфтанро афзалтар медонанд. рӯҳан онро ҳамчун пунктуатсия тасниф кунед, ки ба транскрипт тағир медиҳад ва таъсир мерасонад. "Бисёре аз пунктуатсияҳо идома доранд, аммо ба ҳар ҳол саволе ба миён меояд: Чаро амфибияҳо аз ДНК ин қадар зиёдтар доранд? Чаро савсанҳои оддӣ ин қадар ДНК доранд, дар ҳоле ки инсон ва ба таври дақиқ аз ҷиҳати равандҳои метаболикӣ ва mdashdoesn Ба назарам ба ин лозим нест? Дарвоқеъ, бисёриҳо дар бораи он фикр мекунанд, ки оё ин пайдарпаӣ шояд барои фарқиятҳои нозуктар ва фарқиятҳои байни ману шумо вуҷуд дошта бошад, ки дар марҳилаи ҳозираи мураккабии мо фаҳмидан душвор аст. "

Эрик Ландер дар посух ба кунҷкобӣ дар бораи генҳои зиёдатӣ ё партовҳо ишора кард, ки савол аксар вақт ин аст, ки агар муфид набошад, чаро он ҷо аст? Вай идома дод: "Аз нуқтаи назари эволютсионӣ, аз

Албатта, саволи дахлдор комилан баръакс аст: Чӣ тавр шумо аз он халос мешавед? Барои аз байн рафтани чизҳо ба воситаи интихоби табиӣ кор кардан лозим аст ва агар ин мушкилот набошад, чаро шумо онро партов мекунед? Ҳақиқатан ҳам маҳз ҳамин тавр ҳаёт ба он менигарад. "Ландер қайд кард, ки хислатҳои вестигиалӣ дар зинаҳои баландтари зинапояи эволютсионӣ кам нестанд қисман бо такрори самараноки ДНК -и онҳо. "

Аммо, мураккабӣ, дақиқӣ ва вақти ҳайратангези техникаи биологӣ дар ҳуҷайраҳои мо ба назар чунин менамуд, ки Тҷян ва дигарон пешниҳод мекунанд, ки пайдарпаии нуклеотидҳо дар байни генҳои рамзгузории ба таври возеҳ муайяншуда вазифаи муҳим доранд. Ё эҳтимолан, як қатор вазифаҳо. Ҳоло, ки саволҳое, ки олимон дар харитаи геном мегузоранд, боз ҳам дақиқтар ва нозуктар мешаванд, худи таърифи ген ба ларза медарояд. Консептуализатсияи генҳо аксар вақт қулай аст, ки як қатор марворидҳои ҷудогона ва mdashor як сатри бо ҳам пайваста пас аз метафора ва спирали дукарата мебошанд, ки дар як хромосомаи ҷамъшуда ҷамъ оварда шудаанд. Аммо Tjian аҳамияти кашфиётро тақвият медиҳад, ки камтар аз нисфи пайдарпайҳои асосӣ воқеан барои эҷоди сафеда рамзгузорӣ мекунанд.

Вай паёмҳоеро дар қисмати калонтари (се ё чор маротиба) "рамзгузорнашаванда" -и геноми инсон мавҷуд аст, меҷӯяд. Харитасозӣ як чиз аст: дар ниҳоят бо кӯмаки суперкомпьютерҳо ва усулҳои тозашудаи таҷрибавӣ ва микроскопӣ барои таҳқиқи маводи ДНК, артиши муҳаққиқон харитаеро таҳия хоҳанд кард, ки пайдарпайии умумӣ ва хаттии ҳамаи ҷуфтҳои пойгоҳи нуклеотидҳоро нишон медиҳад, ки шумораи онҳо тақрибан тақрибан аст. 3 миллиард дар одамон. Аммо, барои Тҷян, ин танҳо ба ҷамъоварии як тӯдаи калони пораҳои муаммо монанд хоҳад буд. Ӯ ба марҳилаи оянда менигарад, кӯшиш мекунад, ки муамморо якҷоя созад, аммо аз ин лаҳзаи аввал дар ин раванд аниқ гуфтан душвор аст, ки ҳатто андоза ва шакли қисмҳои алоҳида чӣ гунаанд. Вай унвони тасвири ҷамъшударо медонад: "Чӣ гуна ДНК ҳама мураккабии печидаи ҳаётро идора мекунад."

Як фаҳмиши барвақт муҳим аст ва ба ваҳйҳое, ки олимоне, ки системаҳои мураккаб ва динамикиро меомӯзанд, такрор мекунанд: ҳар як триллион ҳуҷайраҳои инсон як ҷузъи мустақил нест, ки як бор аз ҷониби ДНК офарида шуда, мисли мошин кор мекунад. Ҳаёт як равандест, ки вокунишҳои беохир ва беохири нозукро ба шароитҳое, ки ба вуҷуд меоянд, талаб мекунад. Усули расмии шарҳи ин истинод ба пайдарпаии воқеии генералии асосҳо дар организм ҳамчун генотипи он аст ва шакли воқеии ҳаёти ҷисмонӣ, ки генотип ҳамчун фенотип ба вуҷуд меояд. Вақте ки таъсири падидаҳои динамикии мутақобила ба эволютсияи система ба назар гирифта мешаванд, фарқият аҳамияти бештар пайдо мекунад. Шиори маъмул дар байни биологҳо

меравад: эволютсия танҳо генотипро таъмин мекунад, ки фенотип бояд пардохтҳоро пардохт кунад.Tjian ва ҳамкасбони ӯ ба таври қатъӣ гумон мекунанд, ки дар сатҳи ҳуҷайравӣ ва mdash, ки дар он сатҳест, ки биологҳои молекулавӣ ҷустуҷӯ мекунанд ва дар он ҷо ДНК оқибат таъсири худро ба вуҷуд меорад ва дастурҳо на танҳо гузошта мешаванд ва сипас мисли соати доимӣ ва муайянкунанда кор мекунанд. Аксарияти ғайримуқаррарӣ ва ғайримуқаррарӣ, ғайр аз биохимиявии аз ҷиҳати пешгӯишаванда ва пешгӯишаванда ва mdashfunctions, ки дар дохили ҳуҷайра иҷро карда мешаванд, бояд дорои зеҳни роҳнамо бошанд ва ин иктишоф бояд дар ДНК рамзгузорӣ карда шавад. Ва ин генетикҳои муосир бештар аз он вазифаҳое, ки равандро оғоз мекунанд, маҷбур мекунанд, ки барномаи ДНК -ро ба амал бароранд.

Догмаи марказии биология

Дере нагузашта Крик ва Уотсон кашфи машҳури худро анҷом доданд, онҳо таҳқиқоти алоҳидаи худро анҷом доданд ва Крик аз ҷумлаи онҳое буд, ки барои кӯмак ба кушодани худи код эътибори бештар гирифтаанд. Дар рафти он маълум шуд, ки ДНК аслан актёр набуда, балки нусхаи асосии наќшаи њаёти њуљайрањои организм мебошад. Крик барои он чизе, ки догмаи марказии биология номида шуд, масъул буд ва пайдарпайии марҳилаҳое, ки дар ҷараёни иттилоот аз нақшаи генералии ДНК то истеҳсоли ниҳоии сафедаҳое, ки ҷараёни ҳаётро тақвият медиҳанд, иштирок мекард (расми 5.3).

Биологҳои молекулавӣ ва биохимикон дар ҳар яке аз ин қадамҳои мушаххас як қатор падидаҳои ҷолиб ва ғайричашмдоштро ошкор карданд. Аммо транскрипте, ки дар қадами аввал тартиб дода шудааст, фаҳмост, зеро муҳим аст, ки бо кадом роҳе қисми мувофиқи нақшаи генералии азими ДНК ва ген ё пайдарпаии дурусти генҳо ва mdash бояд дастрас бошад, машварат карда шавад ва барои интиқол ба қадами оянда тарҷума карда шавад. Ҳамин тариқ, саволҳои асосии транскрипсия ва аксаран ҳамчун ифодаи генҳо номида мешаванд ва mdash таваҷҷӯҳи баъзе генетикҳои пешқадами ҷаҳон, аз ҷумла Tjian ва ҳамкасбони ӯ дар ҷаласаи симпозиумро ба худ ҷалб мекунанд, ки чӣ гуна онҳо раванди mRNA-ро ба таври таҷрибавӣ дар ҷустуҷӯи ҷавоб меомӯзанд.

Ҳуҷайра вазифаҳои зиёде дорад ва ба назар чунин менамояд, ки барои иҷрои онҳо барномарезӣ шудааст. Гузашта аз ин, ҳуҷайра бояд ба муҳити атроф вокуниш нишон диҳад ва аз ин рӯ падидаҳоро дар мембранаи ҳуҷайраҳои худ бо ресепторҳои барои ин вазифа пешбинишуда пайваста эҳсос мекунад ва сипас ба ядро ​​сигнали бо рамзҳои кимиёвӣ ирсолшударо интиқол медиҳад. Коркарди ин маълумот, барои идомаи истиора, барномаи нармафзорро талаб мекунад ва бешубҳа, барнома дар генҳо ҷойгир аст. Ин кори мошини транскрипсия барои дарёфти қисми дурусти геном, ки дар он маълумоти зарурӣ ҷойгир аст. Консепсия, ду категорияи сигналҳоро қабул кардан мумкин аст,

Расми 5.3 (Боло) Роҳи ҷараёни иттилооти генетикӣ, ки соли 1956 аз ҷониби Фрэнсис Крик ҳамчун догмаи марказӣ номида шуда буд. Тирчаҳо самтҳои пешниҳодшударо барои интиқоли иттилооти генетикӣ нишон медиҳанд. Тире, ки ДНК-ро иҳота мекунад, нишон медиҳад, ки ДНК шаблонест барои худтанзимкунии он. Тир байни ДНК ва РНК нишон медиҳад, ки ҳама молекулаҳои РНК-и ҳуҷайра дар қолабҳои ДНК ("транскриптшуда") сохта шудаанд. Мутаносибан, ҳама сафедаҳо бо қолабҳои РНК ("тарҷума") муайян карда мешаванд. Муҳимтар аз ҳама, ду тирчаи охирин ҳамчун яктарафа пешниҳод карда шуданд, яъне пайдарпаии РНК ҳеҷ гоҳ бо қолабҳои сафеда муайян карда намешаванд ва ДНК ҳеҷ гоҳ тасаввур карда нашудааст, ки дар қолибҳои РНК сохта шаванд. (Бо иҷозати Ватсон ва дигарон, 1987, саҳ. 81. Ҳуқуқи муаллифӣ ва нусхаи 1987 аз ҷониби The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.) (Поёни) Транскрипт ва тарҷума дар прокариотҳо (А) зич пайваст мешаванд, дар ҳоле ки онҳо дар эукариотҳо (В) аз ҷиҳати фазоӣ ва муваққатӣ ҷудо мешаванд. Дар прокариотҳо транскрипти аввалия ҳамчун mRNA хизмат мекунад ва фавран ҳамчун қолаби синтези сафедаҳо истифода мешавад. Дар эукариотҳо, прекурсорҳои mRNA пеш аз интиқол ба ситозол дар ядро ​​коркард ва пайваст карда мешаванд. [Баъди Ҷ. Дарнелл, Х. Лодиш ва Д.Балтимор. Биологияи ҳуҷайраҳои молекулавӣ (Китобҳои илмии амрикоӣ, 1986), саҳ. 270.] (Аз саҳ. 716 дар биохимия нашри 3 -юм, аз ҷониби Люберт Страйер. Ҳуқуқи муаллифӣ ва нусха 1975, 1981, 1988 аз ҷониби Люберт Страйер. Бо иҷозати W.H. Фриман ва ширкат дубора чоп шудааст.)

гарчанде эҳтимол дар ҳамон шакл. Касеро метавон ҳамчун пешакӣ барномарезишуда тасаввур кард, масалан, вақте ки як ҳуҷайра ба марги табииаш сар мекунад, онро бояд иваз кард ва барои ҳуҷайраҳои наслӣ маҷмӯи нави пурраи ДНК -ро сохтан лозим аст. Чунин як ҳодисаи такрори ДНК аз ҷиҳати биологӣ пешгӯишаванда аст ва аз ин рӯ онро метавон дар худи барнома пешбинӣ кард. Аммо як навъи дигари сигнал эҳтимолан навъҳои сершумортар аст: эҳтиёҷ ба вокуниш ба ягон чизи зарурӣ, реаксия & mdash ба ягон ҳодисаи берун аз ҳуҷайра ё эҳтиёҷоти танзими дохилиҳуҷайра & mdasht, ки вокунишро талаб мекунад. Бо ин навъи сигнали охирин, фермент-транскриптсияи РНК, полимеразаи РНК, ба гунае қодир аст, ки як қисми мувофиқи китобхонаи ДНК-ро, ки дар он маълумоти зарурӣ нигоҳ дошта мешавад, ҷустуҷӯ кунад, онро бо транскрипсия нусхабардорӣ кунад ва сипас транскриптро ба дигараш расонад дар ин раванд қадам гузоред, ки онро берун аз ядро ​​ба рибосомаҳо интиқол диҳад. Инҳо ҳамчун корхонаи истеҳсолӣ тавсиф карда шудаанд, ки дар он сафедаҳои бадан воқеан бо истифода аз як варианти дигари РНК, РНК рибосомӣ (rRNA) ҷамъ карда мешаванд. Боз, догмаи марказӣ.

Омилҳои транскриптсиони

Тянян боварӣ дорад, ки калиди кушодани мураккабии код дар фаҳмидани он аст, ки чӣ тавр транскрипти мессенҷери RNA месозад. Азбаски қоидаҳои кимиёвӣ, ки РНК полимераза амал мекунад, ба таври кофӣ фаҳмида шудааст, ӯ ҷавобҳои дақиқтареро меҷӯяд, ки чӣ гуна сафеда қисм ё қисмҳои геномро пайдо мекунад, яъне ген ё генҳо, ки дар айни замон машварат кардан лозим аст. . Тадқиқоти ӯ нишон медиҳад, ки ҷавоб ҳадди аққал якчанд падидаҳоро дар бар мегирад, аммо ҳадафи ӯ дар айни замон маҷмӯи сафедаҳост, ки омилҳои транскрипсия номида мешаванд. Азбаски вақт низ як ҷузъи муҳими раванди транскрипсия аст, генетикҳо кӯшиш мекунанд, ки фаҳманд, ки чӣ гуна эҷоди босуръати сафедаҳо ҳамоҳанг карда мешавад: на танҳо дар куҷо, балки кай. Сабаб дар он аст, ки маҳсулоти ниҳоӣ, занҷирҳои дарози полипептид, ки сафедаҳои баданро ташкил медиҳанд, ҳангоми сохтани онҳо хатӣ мебошанд. Ин сатри дарозро, ки ҳамчун маҳсули барнома тасаввур карда мешавад, метавон ҳамчун тартиби пайдарпайи даъват ва ҷамъшавии сафедаҳо донист, зеро онҳо бо пайванди кимиёвӣ дар занҷири дароз танҳо дар як самт пайваст мешаванд. Заводҳои ҳуҷайраҳои рибосомӣ сафедаҳоро бо суръати зиёда аз 30 дар як сония хориҷ мекунанд. Як мисоли каме хаёлӣ: агар полимеразаи РНК дар занҷири ДНК ҳаракат кунад ва дар 1,34 сония рамзи UCA (серин) навишта шавад, дар 1,37 сония ACG (треонин) ва баъд дар 1,40 GCA (аланин) мегӯяд. дар хондани UCA таъхир кардан мумкин нест, вагарна сафедаҳо дар сатҳи дуруст гузошта намешаванд.

ва пайдарпаии сафедаҳо ва аз ин рӯ занҷири полипептидҳои натиҷавӣ гуногун мешаванд ва тамоми система вайрон мешавад.

Ба шарофати микроскопи электронй Тжиан муяссар шуд, ки расмхои харакаткунандаи процесси транскрипцияро дар амал таъмин намояд. Қариб ҳамаи актёрони ин драма сафедаҳо дар ин ё он шакл мебошанд, ки моддаи аввалия барои қабули транскрипт як сафедаи мураккаб бо номи РНК полимераз II мебошад. РНК полимераза II як ферментҳои бисёрҷабҳа аст, ки тақрибан аз 10 полипептидҳои гуногун иборат аст.

Қадами аввал тоза кардани риштаи ДНК аз ҷузъҳои хроматини алоқаманд аст, то полимеразаи РНК ба он ворид шавад. Молекулаи ДНК дар эукариот дар як маҷмӯи сафедаҳо бо номи гистонҳо печонида шудааст ва онҳо бояд аз қолаби ДНК тоза карда шаванд. Сипас ду риштаи иловагӣ ба таври маҳаллӣ кушода мешаванд ва полимеразаи РНК барои сохтани транскрипт дар як ришта ҳаракат мекунад. Бо хондани асосҳои нуклеотидҳо, он воқеан як сохти иловагии mRNA месозад, бо истеҳсоли пойгоҳе, ки химия онро талаб мекунад. Транскрипти mRNA аслан нусха аст ва бо иваз кардани урацил ба тимин, як тағироти асосии домени РНК ва мдашаш аз риштаи ҳисси ДНК, ки танҳо дар ҳоле истода мешавад, ки риштаи қаблан пайвастшудаи антиссенс, иловаи химиявии он ё ҳамтои он ҳамчун шаблон истифода мешавад ( Расми 5.4). Шаблон тавлид намекунад

Расми 5.4 Модели ҳубобии транскрипт ҳангоми дароз кардани транскрипти РНК. ДНК -и дуплекс дар охири пешинаи полимеразаи РНК кушода мешавад ва дар паси он дубора печонида мешавад. Спирали гибридии РНК-ДНК дар синхронӣ давр мезанад. (Аз саҳ. 710 дар биохимия, нашри 3 -юм, аз ҷониби Люберт Страйер. Ҳуқуқи муаллифӣ ва нусхабардории 1975, 1981, 1988 аз ҷониби Люберт Страйер. Бо иҷозати W.H. Фриман ва ширкат дубора чоп шудааст.)

нусхаи дақиқ аст, аммо химияи асосиро барои сохтани нусхаи иловагии риштаи антисенс истифода мебарад, яъне нусхаи дақиқи риштаи ҳисси.

Tjian на ба худи рӯйдодҳои кимиёвӣ, балки ба он диққат медиҳад, ки чӣ гуна полимеразаи РНК чӣ гуна медонад, ки аз куҷо оғоз кардан ва сипас дар куҷо хотима додан лозим аст. Роҳҳои асосие, ки ӯ омӯхта истодааст ва сафедаҳоро бо номи омилҳои транскриптсия ва нишонаҳои mdashhas ба монанди промоутерҳо ва тақвиятдиҳандагон, интронҳо ва экстронҳо барои роҳнамоии ин ҷустуҷӯ барои "куҷо" -и транскрипт таҳқиқ мекунад. Нақшҳое, ки ин минтақаҳо мебозанд, ба қадри кофӣ номаълуманд ва онҳо барои биологи молекулавӣ ва биохимия бо кунҷковии пешрав як терра инкогнитаро пешниҳод мекунанд. Тавре Tjian гуфт, "РНК полимераза хеле фоҳиша аст" ва қодир нест, ки қисмҳои ҷудогонаи геномро табъиз кунад. Ин омилҳои транскрипт аст, ки "ба назар чунин менамояд, ки фарқияти хеле нозук дар пайдарпаии ДНК -и шаблон тарҳрезӣ шудааст ва метавонад ба осонӣ як пораи воқеии иттилоотро аз партовҳо фарқ кунад. Қудрати ҳалли онҳо хеле баланд аст" гуфт ӯ. Ҳамчун санҷиш истифода мешаванд, онҳо ба генетикҳо имкон медиҳанд, ки дар як пораи ДНК аз 6 то 8 нуклеотидҳои дарозиашон ҷойгир шаванд.

Дарсҳои кашидан аз организмҳои содда

Тавре Арнолд Берк гуфтааст: "Аломатҳои пунктуатсия кадомҳоянд?" Берк дар ин савол кори муҳимеро анҷом дод, ки як геноми хеле соддатар дар як намуди вируси навъи 2 бо номи аденовирус, яке аз 100 ё тақрибан вирусҳоеро, ки ба одамон шамолхӯрӣ медиҳанд, таҳқиқ мекунад. Ин гуногунии вирусҳои маълуми сард ба Берк имкон медиҳад, ки хулоса кунад, ки "барои ҳамин шумо ҳар сол сард мешавед". Азбаски як таъсири якбора барои эҷоди иммунитети доимӣ ба таъсири он кифоя аст, кор бо он дар лаборатория нисбатан бехатар аст. Дар муқоиса бо 3 миллиард ҷуфтҳои асосӣ дар геноми инсон, аденовирус танҳо тақрибан 36,000 дорад. Хулосаи мантиқӣ ин аст, ки ва mdasheh, гарчанде ки вирус набояд ҳисобҳои дифференсиалӣ анҷом диҳад ё дар бораи оқибатҳои фалсафӣ ва илмии назарияи бесарусомонӣ андеша кунад ва mdashit дорои геноми самараноктар аст. Яъне, дар геноми вирусӣ миқдори камтари ДНК-и партовҳо ё изофӣ (яъне аз вазифаи равшани он номаълум) мавҷуд аст. "Он дар лаборатория хуб мерӯяд, кор кардан қулай аст" ва рафтори транскрипсияи он бояд нисбатан равшан бошад.

Стратегияи вирус, вақте ки он метавонад ба дохили ҳуҷайраи мизбон ворид шавад, истифодаи қобилияти ҳуҷайра барои транскрипсия ва тарҷумаи ДНК мебошад. ДНК-и вирус чизе мегӯяд: "Инҳоро бештар созед". Дастурҳое, ки мегӯянд, "сафедаҳо месозанд" -ро ёфтан душвор нест, зеро онҳо дили ҳама гуна рамзи ДНК мебошанд. Аммо азбаски маълум шуд, ки дар инсон ва аксари геномҳои дигар, ин қадар дигар

ДНК -и кунҷкоб мавҷуд аст, вирус наметавонад танҳо як маҷмӯи умумиро пайдо кунад, "инҳоро бештар созед" пайдарпаии дастурҳо. Вирус бояд як ё як қатор омилҳои хеле мушаххаси транскрипсияро, ки метавонад барои барҳам додани барномаи генетикии аслии ҳуҷайраи мизбон бо ҳадафи худ, яъне худпликатсия истифода барад, ҷойгир кунад. Агар он метавонад ҷои муносиби рафтанро ёбад, пирӯз мешавад. Зеро, тавре ки Берк мегӯяд, "ҳуҷайра наметавонад байни ДНК-и вирусӣ ва ДНК-и худро фарқ кунад ва ин ДНК-и вирусиро мехонад, ки баъдан ба ҳуҷайра дастур медиҳад, ки аслан корашро қатъ кунад ва тамоми нерӯи худро барои тавлиди ҳазорон нусха сарф кунад. аз ин вирион ».

Таҷрибаи Берк аз соддагии нисбии геномҳои вирусӣ пурра истифода мебарад. Мақсади таҷрибавӣ ин аст, ки дар пайдарпаии ДНК як минтақаи ба истилоҳ промоутер ва "тамғаи пунктуатсия" фаҳмонд, ки "ки омилҳои транскрипсия ва полимеразаи РНК-ро дар куҷо оғоз кардани транскрипсияи ДНК дастур медиҳад". Азбаски "баъзе аз ин минтақаҳои назоратӣ, ки ба полимераз дар куҷо оғоз кардан лозим аст, дар муқоиса бо минтақаҳои назорате, ки шумо барои генҳои ҳуҷайра пайдо мекунед, хеле содда карда шудаанд" Берк тавонист дар минтақаи промоутер барои воҳиди транскрипсияи E1B ҷойгир шавад. Ин раванд яке аз протоколҳои асосии муҳандисии генетикиро нишон медиҳад.

Азбаски соддагии геномҳои вирусӣ буд, ӯ ва дастаи ӯ аз танг кардани майдони ҳадаф то ба як нуқта танҳо 68 ҷуфт пойгоҳи берун аз як минтақаи генҳои қаблан хариташуда оғоз карданд. Барои ҳадафи боз ҳам наздиктар, онҳо минбаъд бо роҳи нест кардан ё тағир додани минтақаҳои хурди пойгоҳ дар давишҳои пай дар пайи таҷрибавӣ мутантҳо сохтанд. Раванди озмоиш ва хатогӣ оқибат пайдарпайии дақиқи асосҳоро муайян мекунад, ки кор мекунад, яъне транскрипсияро дар ҳуҷайраи мизбон оғоз мекунад. Натиҷа шарҳи як минтақаи таблиғгари мушаххас дар бораи геномҳои вирусӣ, дониши бештар дар бораи омилҳои транскрипсия, ки бо ин минтақаи промоутер ҳамкорӣ мекунанд ва ва ба Берк умедвор аст, ки баъзе хулосаҳои интиқолшаванда дар бораи сохтор ва вазифаи минтақаҳои пешбарандаи мураккабтар дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот.

Омӯзиши тафсилоти пайваст кардани протеин ба ДНК

Яке аз аввалин монеаҳо дар анҷом додани таҷрибаҳои лабораторӣ, ба монанди таҷрибаҳое, ки Берк ва Тҷиан тавсиф кардаанд, воқеан ба даст овардани миқдори кофии сафедаҳои фактори транскрипсия барои кор кардан аст. "Онҳо хеле душворанд, зеро онҳо дар миқдори ками ҳуҷайраҳо дар баробари садҳо ҳазор сафедаҳои дигари дигар истеҳсол мешаванд ва шумо бояд ин сафедаҳои мушаххасро моҳӣ кунед ва хосиятҳои онҳоро омӯзед", - шарҳ дод Тян. Аммо, азбаски сохтори онҳо як сатҳеро дар бар мегирад, ки тасвири химиявии пайдарпаии ДНК -ро эътироф мекунад, таҷрибаомӯзон метавонанд пайдарпаии синтетикии ДНК истеҳсол кунанд,

бо озмоиш ва хато, ки дар ниҳоят ба профили сафедае, ки онҳо барои ҷудо кардан ва тоза кардан мехоҳанд, мувофиқат мекунанд. Сипас ин сутунҳои наздикии ДНК ба як субстрати сахт пайваст карда мешаванд ва ба маҳлули кимиёвӣ гузошта мешаванд. Вақте ки маҳлул бо ҳазорон сафедаҳои номзад аз ин сатрҳои пайвастшудаи ДНК шуста мешавад, ки генетикҳо онҳоро маконҳои ҳатмӣ меноманд, омили транскрипсияи мақсаднок пайдарпаии ҳатмии хоси онро эътироф мекунад ва ба зонд ба таври кимиёвӣ пайваст мешавад. Пас аз он ки омили транскрипсия дар даст аст, онро метавон таҳлил ва такрор кард, аксар вақт ба миқдори 10 5 дар вақти кофӣ оқилонаи вақти лабораторӣ.

Tjian усули дигари анҷом додани таҳқиқоти ҳатмӣ, яъне ҷудо кардани минтақаи хурди пайдарпаии ДНК-ро, ки воқеан бо омили транскрипсия пайваст ва мепайвандад, нишон дод. Қадами аввал ин аст, ки минтақаи генҳои ДНК -ро бо нишони радиоактивӣ қайд кунед ва сипас омили транскриптро барои пайвастан фиристед. Сипас, касе мекӯшад, ки робитаро бо "агентҳои ҳамлакунанда, кимиёвии хурд ё ферменте, ки ДНК -ро мебурад" тафтиш кунад. Протеини пайвастшуда аслан як минтақаи мушаххаси ДНК -ро аз ҳамлаи кимиёвии ин агентҳо муҳофизат мекунад ва ба ин васила ба харитаи муфассали макони шинохтан имкон медиҳад. "Намунаҳои электрофорези гелӣ воқеан метавонанд ба нуклеотид, ки сафеда дар он муошират мекунад, нақл кунанд" (Расми 5.5).

Пас аз чанд соли таҷрибаи таҳқиқоти ҳатмӣ, Tjian ва дигар биологҳои молекулавӣ ба эътирофи баъзеҳо шурӯъ карданд. имзоҳо , сохторҳое, ки ба назар доменҳои ҳатмии омили транскрипсияро нишон медиҳанд. Яке аз маъруфтаринҳо ба истилоҳ ангуштони руҳ мебошанд, ки дар асл як гурӯҳи мушаххаси аминокислотаҳо мебошанд, ки дорои молекулаи руҳ дар байни пасмондаҳои систеин ва гистидин мебошанд. Тахлили протеинхои мураккаб такрор ба такрор дар тадкикоти пайвастшавй ба Тчян ин «нишони шинохташаванда... ангушти рух»-ро нишон дод, ки вай ва хамкасбонаш тахмин мезананд, ки ДНК-ро мепайвандад. Таҳлили минбаъда нишон дод, ки он, дар асл, одатан дар домени самараноки ҳатмӣ ҷойгир карда шудааст. Дар ин самти махсусгардонидашудаи тадқиқот, Тҷян ин кашфиётро "як иттилооти бениҳоят пурқувват" номидааст, ки боиси каталоги як оилаи калони сафедаҳои ба истилоҳ руҳу ангушти синк шудааст. Боз як имзои ҳатмии шабеҳи онҳо спирал-гардиш-чарх ё "'homeodomain" номида мешавад.

Истифодаи қудрати генетикӣ барои омӯзиши транскрипт

Биохимик Кевин Струхл барои иштирокчиёни симпозиум баъзе усулҳои мухталиферо, ки дар кори лабораторияи худ бо хамиртуруш истифода мешаванд, тавсиф кард, организме, ки соддагии нисбӣ ва такроршавандаи зуд онро барои омӯзиши раванди транскрипсия номзади хуб месозад. "Ҳамчунон

Расми 5.5 Техникаи пойафзол. Як канори занҷири ДНК бо 32 p ишора шудааст. Ин ДНК -и нишонгузошта баъдан аз ҷониби шумораи маҳдуди сайтҳо аз ҷониби DNase I бурида мешавад. Ҳамин таҷриба дар ҳузури протеин, ки ба сайтҳои мушаххаси ДНК пайваст мешавад, гузаронида мешавад. Протеини пайвастшуда як сегменти ДНК-ро аз таъсири DNase I муҳофизат мекунад. Аз ин рӯ, порчаҳои муайян вуҷуд надоранд. Бандҳои гумшуда дар шакли гел макони ҳатмӣ дар ДНК-ро муайян мекунанд. (Аз саҳ. 705 дар нашри 3 -юми биохимия, аз ҷониби Люберт Страйер. Ҳуқуқи муаллифӣ ва нусхабардории 1975, 1981, 1988 аз ҷониби Люберт Страйер. Бо иҷозати W.H. Фриман ва ширкат дубора чоп шудааст.)

Маълум мешавад, ки "ишора кард Струхл," қоидаҳои асосии кори транскрипсия дар хамиртуруш ва дар одамон ва ҳама намудҳои эукариотҳо аслан якхелаанд.

Яке аз равиши генетикӣ муҳаққиқон дар хамиртуруш барои муайян кардани баъзе сафедаҳои калидӣ, ки дар транскрипсия иштирок мекунанд, ҷудо кардани мутантҳоро дар бар мегирад, ки хосиятҳои онҳо аз хусусиятҳои организми муқаррарӣ фарқ мекунанд. «Дар ҳуҷайраҳои хамиртуруш, — шарҳ дод ӯ, — мутантҳоро ба осонӣ ҷудо кардан мумкин аст, ки дар шароити муайян инкишоф меёбанд ё намерасанд... Ҳадаф аз он иборат аст, ки биологияи баъзе равандҳои мушаххас, масалан, ҷавоби ҳуҷайра ба гуруснагӣ фаҳманд. шартҳо, "тавассути муайян кардани мутантҳо, ки пропри махсусро намоиш намедиҳанд

Эрти ва сипас ба таври таҷрибавӣ тафтиш карда мешавад, ки оё набудани гени "муқаррарӣ" ё мутаҳаррик мавҷуд набудани ин хосиятро дар ҳуҷайра ҳисоб мекунад. «Идеяи асосй, — суханашро давом дода гуфт у, — аввал ба вазифаи организм назар кардан ва муайян кардани варианте, ки онро ичро карда наметавонад. Гирифтани функсия ва мутант як қадами аввал дар кашф кардани он аст, ки кадом ген дар танзими моликияти омӯхташуда иштирок мекунад ва сипас дар бораи омилҳои транскрипсия, ки ифодаи генро танзим мекунад. "

Усули дигар, иваз кардани генро Штрул ҳамчун "техникаи хеле пурқувват барои муайян кардани ҳама қисмҳои гуногуни ген ва он чӣ кор мекунад" тавсиф кардааст. Вай тавзеҳ дод: "Ба ибораи оддӣ, ин раванд шабеҳи ворид шудан ба хромосома бо кайчи, буридани ген ва баъдан иваз кардани он бо оне аст, ки муҳаққиқ дар найчаи озмоишӣ сохтааст." Натиҷа "як ҳуҷайраи воқеӣ ва беайб аст ... ки барои омӯхтани натиҷаи ин ген таҳлил карда мешавад."

Техникаи сеюм, ки дар лабораторияи Струхл таҳия шудааст ва ҳоло дар омӯзиши транскрипсия васеъ истифода мешавад, он усулест, ки ӯ биохимияи баръакс номидааст. Муҳаққиқ аслан дар найчаи озмоишӣ он чизеро, ки одатан дар ҳуҷайра рух медиҳад, иҷро мекунад.Струхл қайд кард, ки "як шахс метавонад воқеан ДНК -ро дар як ген гирад, барои синтез кардани РНК ва сафеда [онро рамзгузорӣ кунад) дар найчаи озмоишӣ ферментҳои мувофиқро истифода барад ... ва сипас санҷед, ки сафеда чӣ кор мекунад." Афзалият дар он аст, ки расмиёти тозакунӣ, ки барои кор бо сафедаҳои синтезнашуда заруранд, метавон канорагирӣ кард. Илова бар ин, протеинеро, ки дар найчаи озмоишӣ синтез карда мешавад, инчунин бо нишони радиоактивӣ коркард кардан мумкин аст, ки дар навбати худ имкон медиҳад, ки бисёр таҷрибаҳои ҷолиб ба ҳам алоқаманд бошанд.

Усули ниҳоие, ки Струхл зикр кардааст, барои муайян кардани он, ки дар як функсияи мушаххаси генетикӣ чӣ қадар маълумот мавҷуд аст, ё аниқтараш, то чӣ андоза ДНК-ро як сафедаи мушаххаси ДНК-ҳатмӣ эътироф мекунад, "ва дар ҳақиқат чиро эътироф мекунанд. Струхл тавзеҳ дод, ки 23 ҷуфти базавӣ дар як пайдарпайии комилан тасодуфӣ синтез карда мешаванд. Азбаски ДНК-ро танҳо бо миқдори дақиқ ҷудо кардан мумкин аст, "ҳар як молекула [ҳамин тавр синтез карда мешавад] аз рӯи пайдарпаии худ молекулаи дигар аст". протеини ҳатмӣ, GCN4, ба сутун гузошта мешавад ва омехтаи комилан тасодуфии пайдарпайӣ тавассути сутун мегузарад. Ҷудокунии чизеро, ки бо GCN4 алоқаманд аст, аз он чизе, ки баста нашудааст ва сипас пайдарпай кардани натиҷа "тавсифи омории дурусти сафедаро медиҳад воқеан эътироф мекунад "гуфт Стрюл. Дар мавриди GCN4, он чизе, ки протеин эътироф мекунад, эквиваленти омории 8 1/2 ҷуфти пойгоҳи иттилоот аст." Нуқтаи муҳим, '' Струхл ҷамъбаст кард, ”ин тасодуфӣ аст Усули интихобро метавон ба ғайр аз пайвастани ДНК барои бисёр чизҳои дигар истифода бурд. . . . Агар [масалан] шумо ин сегменти тасодуфиро аз

ДНК ба мобайни гени дӯстдоштаи худ. . . шумо метавонед ҳама гуна саволҳоро пурсед, ки чӣ қадар мушаххасот аз нуқтаи назари кислотаҳои нуклеинӣ барои иҷрои вазифаи мушаххаси таваҷҷӯҳ лозим аст."

Фаъолсозӣ&mdashНақши дигари омилҳои транскрипсия

Tjian ба шунавандагони симпозиум хотиррасон кард, ки "омилҳои транскрипсия бояд на танҳо пайваст кардани ДНК-ро иҷро кунанд. Пас аз пайваст шудан ба қисми рости геном, онҳо бояд полимеразаи РНК ва сафедаҳои иловагии транскрипсияро барномарезӣ кунанд, то синтези РНК-ро оғоз кунанд" ва барои ин , гайр аз ин, бо махорати муътадили муваккатй. Таҷрибаҳо нишон медиҳанд, ки як қисми тамоман дигар, тавре ки Тҷян мегӯяд, "нимаи дигари" сафедаи омили транскрипсия, ин корро эҳтимолан бо таъсири мустақими сафеда ба протеин ба амал меорад, ки танзим ё хомӯш, боло ё поёнро ба амал меорад. Як фаҳмиши пурқувват аз ин тадқиқотҳо ин аст, ки сафедаҳои омили транскрипсия ҳадди аққал аз ду модул иборатанд, яке барои пайвастшавӣ ва дигаре барои фаъолсозӣ. Консепсияи модулӣ ҳам дар сохтор ва ҳам дар вазифа таҷриба карда шудааст. Биологҳои молекулӣ тавонистанд протеинҳои гибридӣ эҷод кунанд, ки домени ҳатмиро аз як ген бо домени фаъолсозӣ аз гени дигар омехта мекунанд. Хушбахтона, имзоҳо низ ошкор карда шуданд, ки аксар вақт мавҷудият ва макони ин доменҳои фаъолкуниро нишон медиҳанд. Яке аз чунин аломатҳо консентратсияи махсусан баланд дар дохили сафедаи муайяни глутамин кислотаи аминокислотаҳо ва дигаре кластери шабеҳи молекулаҳои пролин мебошад. Гарчанде ки онҳо намедонанд, ки чӣ гуна ин консентратсия метавонад воқеан раванди транскриптсияро ба вуҷуд орад, генетикҳо итминони комил доранд, ки имзо барои домени фаъолсозии сафедаи транскрипсия рамзгузорӣ мекунад.

Арзиши ҷамъшудаи ин кашфиёт ба пешниҳод кардани рақам аз замин оғоз мекунад. Ва гарчанде ки биология то ҳол модели хубе надорад, ки чӣ гуна омилҳои транскрипсия тамоми кори онҳоро иҷро мекунанд, каталоги имзоҳо барои чунин модел заминаи муҳим аст. Чунин феҳрист "ба шумо ду чизро мегӯяд," гуфт Тҷиан, "аввал, на ҳама доменҳои ҳатмӣ [ва/ё фаъолсозӣ] як меъмориро истифода мебаранд ва дуюм, барои муайян кардани ин имзоҳо арзиши бузурги пешгӯӣ вуҷуд дорад, зеро шумо метавонед пас бо итминон бигӯед, ки оё гени наве, ки шумо ҳоло кашф кардаед, яке аз ин чизҳоро иҷро мекунад ва бо кадом ангеза."

Ин таҳқиқоти доменҳои ҳатмӣ ва фаъолсозӣ инчунин як хусусияти дигари омилҳои транскриптиро нишон медиҳанд, ки Тян онро топология номидааст. Гарчанде ки ин занҷирҳои полипептидҳо метавонанд садҳо молекулаҳо дошта бошанд ва дар як пешрафти хатӣ ба вуҷуд оянд, худи занҷир боқӣ намондааст. Баръакс, он майл ба печ дар печ, аммо

роҳҳои хос, бо пайвандҳои кимиёвии заиф тамоми сафедаи мураккабро ба шакли мушаххас ташкил медиҳанд. Вақте ки ин мураккабии шакл ба қолаби ДНК гузошта мешавад, таҷриба нишон медиҳад, ки як протеини додашуда бо функсияи эҳтимолии мушаххаси танзимкунанда ва mdash метавонад бо сафедаҳои дигаре, ки дар якчанд ҷойҳои гуногун ҷойгир шудаанд, садҳо ё ҳазорҳо асос ҷудо кунанд. Тавре Тҷян гуфтааст, "омилҳои мушаххаси транскрипт на танҳо дар як кластер дар наздикии макони оғозёбӣ меистанд, балки онҳоро дар ҳама ҷо пароканда кардан мумкин аст." Натиҷаҳои то андозае ҳайратангези чунин тадқиқоти топографӣ нишон медиҳанд, ки молекулаҳо ба гунае "дар масофа" муошират мекунанд ва амал мекунанд "гуфт ӯ ва илова намуд, ки таъсири онҳо синергетикӣ аст. Яъне, молекулаҳо дар як макони наздиктарин таъсири муайяне ба бор меоранд, аммо вақте ки дигар молекулаҳои дур, ки ба ҳар ҳол як ҷузъи омили омили транскрипсияи якхела ё алоқаманданд, тамос мегиранд, фаъолият дар макони наздиктарин такмил меёбад. Микроскопияи электронӣ ва сканерӣ ин таъсири мутақобилаи фазоӣ мураккабро тасдиқ мекунад, ки оқибатҳои онҳо ба назар як минтақаи ҳосилхези таҳқиқотро ба раванди умумии транскрипсия пешниҳод мекунанд. Тавре Tjian қайд кард, "Ин ба шумо чандирии бузургро дар тавлиди массиви бештари комбинатсияи унсурҳои танзимкунанда медиҳад, ки ҳамаи онҳо метавонанд ба як воҳиди ягонаи транскрипсия дохил шаванд. Шумо метавонед мураккабӣ ва инчунин зебоии ин омили транскрипсияро дарк кунед. системаи танзим».

Сарфи назар аз мураккабӣ ва ёдраскуниҳои доимии он чизе, ки онҳо намедонанд, генетикҳо баъзе қоидаҳои асосиро муқаррар кардаанд, ки ба назар чунин менамояд, ки фаъолсозии транскрипсияро танзим мекунанд. Як хати ҳуҷайраҳои фавқулодда фаъол ва пурқудрати инсон, ки ҳуҷайраҳои He-La ном доранд, дар vitro хеле манипулятивӣ будани худро исбот карданд ва нишон медиҳанд, ки дар ҳама рӯйдодҳои транскрипсия аввал бояд "комплекси базалӣ" таъсис дода шавад. Чунин ба назар мерасад, ки бисёр генҳо қуттии ба истилоҳ TATA (бо нишон додани ин пойгоҳҳои мушаххас) -ро барои оғози раванди ҳатмӣ пешниҳод мекунанд. Протеини қуттии ҳатмии TATA аввал ба ген меафтад ва сипас як молекулаи дигари мушаххас меояд ва сипас дигаре бо пайдарпаии хос, то он даме, ки Тянян онро "техникаи асосӣ" ё маҷмӯи базалӣ меноманд. Аз ин лаҳза дар раванди транскрипсия, ҳар як ген эҳтимол дорад сенарияи мушаххас ва беназир барои ҷалби сафедаҳои мушаххас ва омилҳои транскрипсия дошта бошад, аммо аллакай комплекси умумӣ ва базалиро барои мутақобилаи кимиёвӣ бо онҳо сохтааст (Расми 5.6).

Омили транскрипт дар рушд

То ҳол, аксарияти таҷрибаҳои тавсифшуда ба химияи асосии транскрипсия такя мекунанд, то нишон диҳанд, ки он чӣ гуна кор карда метавонад. Бо вуҷуди ин, стратегияи мутант Арнолд Берк нишон медиҳад, ки аломати дигари таъсири

Расми 5.6 Моделҳои коактиватор ва пайвастшавӣ барои фаъолсозии транскриптӣ аз ҷониби Sp1. $A) Намунае барои транс-фаъолсозӣ тавассути коактиваторҳо. Ин модел пешниҳод мекунад, ки коактиваторҳои мушаххас (нӯхташуда) ҳамчун адаптерҳо кор кунанд, ки ҳар кадоме барои пайваст кардани дастгоҳҳои гуногун хидмат мекунанд. транс-фаъол кардани доменҳо ба маҷмааи ибтидоии умумӣ, эҳтимолан ба протеини TATA ҳатмӣ TFIID. Ин коактиваторҳо ҳеҷ яке аз омилҳои ибтидоии ибтидоӣ (THIIA-THIIF) нестанд, ки дар ин диаграмма якҷоя гурӯҳбандӣ шудаанд. Коактиватор метавонад зербахшҳои маҷмааи калонтаре бошад, ки сафедаи ҳатмии TATA-ро дар бар мегирад. Гарчанде ки ин модел тасвир нашудааст, ҳадафи эҳтимолии TFIID метавонад дорои якчанд сатҳҳо барои ҷойгир кардани коактиваторҳо аз як қатор транс-фаъолкунандагон. (B) Модели пайвастшавӣ барои фаъолсозии Sp1 қолибҳои TATA-камтар. Дар таблиғгарони бидуни TATA, Sp1 барои ҷалби омилҳои ибтидоии ибтидоӣ як фаъолияти нави пайвасткуниро (бо ранги сиёҳ нишон додашуда) фарқ мекунад, ки аз коактиваторҳо (баста шуда) фарқ мекунанд. Ин модел омили пайвастшавиро бо омили ҳатмии TATI TFIID нишон медиҳад, зеро вазифаи он қуттии TATA -ро иваз мекунад ва онро бо TFIID нусхабардорӣ мекунад. Бо вуҷуди ин, фаъолияти пайвастшавӣ метавонад бо дигар ҷузъҳои маҷмӯи транскрипсияи базалӣ ҳамкорӣ кунад ва ниёз ба сафедаи TFIID -ро нодида гирад. (Бо иҷозати Pugh ва Tjian, 1990, саҳ. 1194 дубора нашр шудааст. Ҳуқуқи муаллифӣ ва нусхабардории 1990 аз ҷониби Cell Press.)

омилҳои транскрипсия муваффақият ё нокомии онҳо мебошанд, ки аз ҷониби генҳои маъмулан таъсиррасон нишон дода шудаанд. Ин генҳо аксар вақт хусусиятҳоеро рамзгузорӣ мекунанд, ки дар намудҳои мавриди санҷиш ба таври равшан зуҳур мекунанд ва агар мутант таҳия карда шавад, ки ҳадди аққал барои таҳлил муддати кофӣ зинда монад, хулосаҳои муҳимро дар бораи транскрипсия таҳия кардан мумкин аст. Якчанд олимони сессия накл карданд, ки чи тавр генетика технологияи рекомбинатии ДНК-ро барои тагйир додан ва омухтани ифодаи генхо дар эмбрион ва организми тараккиёбанда эчодкорона истифода мебарад.

Омилҳои транскрипсия сафедаҳое мебошанд, ки ба ифодаи генҳо дар марҳилаи mRNA таъсир мерасонанд. Аммо азбаски гуфта шудааст, ки организмҳо дар сатҳи ҳуҷайра ва mdashgrow меафзоянд ва дар раванде, ки муҳити онҳоро дар бар мегиранд, ба таври динамикӣ инкишоф меёбанд, генетикҳо инчунин тавассути линзаи эмбриологияи рушд назар мекунанд, то бифаҳманд, ки оё омилҳои транскрипсия метавонанд дар муомила ба ҷуз аз онҳое, ки дар дохили ҳуҷайра иштирок мекунанд ядро

Рут Леман ба саволи «чӣ тавр мо аз як ҳуҷайра ба организм мерасем» муроҷиат кард ва ба симпозиум баъзе тарҳҳои васеъеро ошкор кард, ки чӣ гуна генҳо ҳангоми инкишофи организм дар ҷанин ва баъд аз таваллуд фаъол ва хомӯш карда мешаванд. Вай ва ҳамкоронаш пашшаи меваро меомӯзанд Дрозофила, намуди дигари дӯстдоштаи таҷрибаомӯзони генетикӣ. Ин намуд ба озмоишҳо омода аст, зеро он шумораи идорашавандаи хусусиятҳои ба таври возеҳ фарқкунанда дорад ва барои зинда мондан ва зуҳури баъзе мутацияҳои шадид тобовар аст. "Мураккабии морфологияи кирмҳо аз намуди қариб якхелаи ҳуҷайраи тухм фарқ мекунад." Ишора кард Леман. Пас аз таваллуд, сегментҳо аз пеш ба ақиб ва сари сина, шикам ва шикам фарқ мекунанд.

Леман ва ҳамкорони ӯ пурсидаанд, ки чӣ тавр ҳуҷайраи тухмии бордорнашудаи тухмӣ маълумоти генетикии худро барои сохтани ҳайвони сегментӣ истифода мекунад. Оё омилҳои ҷудогонаи рушди ҳар як сегменти бадан дар минтақаҳои мушаххаси тухм ҳангоми оогенез пешакӣ ҷойгир шудаанд ё омили ягона, ки дар консентратсияҳои гуногуни тамоми тухм мавҷуд аст, барои муқаррар кардани шакли бадан масъул аст?

Ҳангоми задани тухм ва хориҷ кардани цитоплазма аз минтақаҳои гуногуни тухм, Леманн нишон дод, ки ду омил, ки яке дар пеш ва дар қутби паси ҳуҷайраи тухм мутамарказ шудаанд, намунаи баданро дар минтақаҳои сар-сина ва шикам муқаррар мекунанд. Ин омилҳоро модар ҳангоми ҳуҷайраҳои тухм дар ҳуҷайраи тухм мегузорад. Генҳое, ки ин сигналҳои маҳаллиро рамзгузорӣ мекунанд, дар асоси фенотипҳои мутантии онҳо муайян карда шуданд. Масалан, духтароне, ки омили пешинаро дар ҳуҷайраи тухм ҷойгир намекунанд, ҷанин ба вуҷуд меоранд, ки наметавонанд сар ва қафаси сина инкишоф диҳанд. Ҳамин тариқ, шакли бадан бо омилҳои алоҳидае, ки тақсим мешаванд

дар градиенти консентратсия аз макони маҳаллигардонии ибтидоӣ навишта шудаанд ва ин омилҳо дар масофа амал мекунанд.

Яке аз ин омилҳо, "бикоид", ки барои рушди сар ва қафаси сина зарур аст, дар лабораторияи Кристиан Нуслайн-Волхард дар Институти Макс-Планк дар Т&уумлбинген, Олмон ба таври муфассал омӯхта шудааст. Ҳангоми оогенез РНК-и бикоид аз ҷониби модар синтез карда мешавад ва дар қутби пеши ҳуҷайраи тухм зич ҷойгир мешавад. Маҳсулоти сафедаи РНК-и бикоид, аммо дар градиенти консентратсия, ки аз қутби пешина мебарояд ва аз се ду ҳиссаи ҷанинро фаро мегирад, пайдо мешавад. Протеини бикоид як омили транскриптиро рамзгузорӣ мекунад, ки якчанд генҳои мақсадноки ҷанинро ба таври вобаста ба консентратсия дар ҳуҷайраҳои пешинаи ҷанин фаъол мекунад, ки сатҳи баланди бикоид мегиранд, нисбат ба ҳуҷайраҳои пас аз минбаъда, ки қабул мекунанд, маҷмӯи гуногуни генҳоро ифода мекунад. сатҳи пасти бикоид.

Таҳқиқоти гуногун оид ба генҳои модарон дар Дрозофила нишон диҳед, ки барои мушаххас кардани намуна дар меҳвари тӯлонӣ на бештар аз се сигналҳои модарӣ лозиманд ва барои таъсиси намунаи дорсовентралӣ як омил зарур аст. Ҳамин тариқ, барои сохтани намуна шумораи ками сигналҳо лозиманд. Пас аз он мураккабии система меафзояд, зеро ҳар як сигнал роҳи алоҳидаеро фаъол мекунад, ки ҷузъҳои зиёдеро дар бар мегирад. Гарчанде ки маълум аст, ки бисёре аз ин ҷузъҳо омилҳои транскрипт мебошанд, маълум нест, ки ин омилҳои гуногун дар якҷоягӣ барои сохтани намунаи ниҳоӣ чӣ гуна кор мекунанд.

Оё афзоиши саратон бо рамзгузорӣ афзоиш меёбад?

Ҳанаҳон ба олимони симпозиум хотиррасон кард, ки "организмҳои ширхӯрон аз маҷмӯи гуногуни ҳуҷайраҳо ва узвҳои ба ҳам алоқаманд иборатанд." Мисли Леман, вай манфиатдор аст, ки ифодаи генро бо чӣ гуна инкишоф ва фаъолияти организм пайваст кунад. "Аксар вақт," гуфт ӯ, "хосиятҳои системаҳои алоҳидаи ҳуҷайраҳоро танҳо тавассути омӯзиши вайроншавии функсияҳои онҳо, хоҳ табиӣ ва хоҳ индуктивӣ, мушоҳида кардан мумкин аст." Вай бо истифода аз мушҳои трансгенӣ, ки ба насли навзод порчаи тағирёфтаи ДНК -ро, ки олими генетикӣ дар in vitro сохтааст, мегузарад, рушд ва бемориҳои ғайримуқаррариро меомӯзад. Пас аз он насли ояндаи ҳайвонотро омӯхтан мумкин аст, зеро ифодаи генетикии ДНК -и тағирёфта бо мурури замон ҳангоми рушд ва mdashboth дар ҷанини эмбриогенез ва ҳангоми камол ёфтани ҳайвонот амал мекунад. "Мушҳои трансгенӣ шакли нави таҳлили изтиробро ифода мекунанд," гуфт Ҳанаҳон, "дар ин сурат ифодаи интихобии генҳои нав ё тағирёфта метавонад барои халалдор сохтани системаҳои мураккаб бо тарзҳои иттилоотӣ дар бораи рушд, вазифаҳо ва носозиҳои онҳо истифода шавад." '

Ин раванд бори дигар хусусияти дутарафаи генҳоро истифода мебарад, яъне "генҳо аз ду домен иборатанд: яке барои иттилооти танзими генҳо ва дигаре барои иттилооти рамзгузории сафедаҳо." Ҳанаҳан аввал гени тавлидкардаи худро омода мекунад, ки бо номи гибрид маълум аст. Домени танзими ген, ки вай тавре тарҳрезӣ кардааст, ки он дар як муши муқаррарӣ рух медиҳад, аммо домени рамзгузории сафедаро вай аз онкоген гирифтааст, ба истилоҳ, зеро маълум аст, ки боиси саратон мегардад. Сипас, ӯ тухмҳои бордоршударо аз муши муқаррарӣ хориҷ мекунад, генаи гибридии худро бо пипеткаи хеле хуби капиллярӣ муаррифӣ мекунад ва сипас ин ҷанини сӯзандоршударо дубора ба модари парастор мегузорад, ки он чизро ҳамчун муши трансгенӣ тавсиф мекунанд. , ки дорои генаи ба таври сунъӣ офаридашуда мебошад. Вақте ки муши трансгенӣ бо муши оддӣ ҷуфт мешавад, тақрибан нисфи мушҳои насли дуввум маҷмӯи ДНК-ро мерос мегиранд, ки ҳоло ин гени навро дар бар мегирад, ки то ҳол бо маълумоти танзимкунандаи он ҳамчун як гени муқаррарӣ эътироф шудааст, аммо дастурҳои сафедаи он барои афзоиши саратон рамзгузорӣ шудаанд. Тавре Ҳанаҳон гуфтааст, "нисфи насли ин ҷуфтшавӣ онкогени гибридии худро доранд. Ҳар яке аз онҳо аз варамҳо мемиранд. Бародарону хоҳарони оддии онҳо зиндагии оддӣ доранд."

Ғайр аз исбот кардани онкогенҳо, ки меросхӯранд ва танҳо қисми рамзгузории протеин барои пайдоиши саратон дар насл зарур аст, Ҳанаҳан баъзе намунаҳои дигари пешниҳодиро пайдо кард. Аввалан, гарчанде ки муши зарардида ин ДНК -и онкогении марговарро дорад ва ҳамин тариқ дар ҳар як ҳуҷайраи бадани худ, танҳо баъзе аз ҳуҷайраҳо варамҳо инкишоф медиҳанд. Дуюм, варамҳое, ки инкишоф меёбанд, дар вақти пешгӯинашаванда дар давоми ҳаёти муш ба вуҷуд меоянд. "Аз ин мо хулоса мебарорем, ки дар варамҳо ҳодисаҳои дигари маҳдудкунандаи суръат вуҷуд доранд" ва танҳо доштани ген пешгӯӣ намекунад, ки оё ҳуҷайра ба варам табдил меёбад ё не, таъкид кард Ҳанаҳан. Ҳама ҳуҷайраҳо бояд ба таври ғайримуқаррарӣ тасниф карда шаванд, аммо ба назар чунин мерасад, ки онҳо дар синни пиршавии организм як навъ эволютсияи динамикӣ мегузаранд. Вай ин зуҳуротро дар чанд муҳити гуногун дидааст. Масалан, ҳатто агар ҳамаи 10 ғадудҳои ширии як муши трансгенӣ онкогенро ифода кунанд, мушҳои насл ногузир ва такроршаванда ба ҳисоби миёна танҳо як варамро инкишоф медиҳанд.

Бо таблиғи генҳои инсулин ӯ "гени саратонро" мушоҳида кард, ки дар ҳама ҳуҷайраҳои инсулин тавлидкунандаи ҷазираҳои гадуди зери 3 ҳафта ифода ёфтааст, аммо танҳо нисфи ин ҷазираҳо пас аз 4 ҳафта паҳншавии ғайримуқаррариро оғоз мекунанд. Дар ҳафтаи 9, як падидаи дигаре дида мешавад, ки Ҳанахан бовар дорад, ки он тасодуфӣ нест, яъне қобилияти такмилёфтаи афзоиши рагҳои нави хунгузар, ки ангиогенез номида мешавад. Аз 400 ҷазираҳои ҳуҷайраҳое, ки онкогенро ифода мекунанд, нисфи онҳо паҳншавии ғайримуқаррарии ҳуҷайраҳоро нишон медиҳанд, аммо фоизи омосҳои пурқувват танҳо тақрибан 2 фоизро ташкил медиҳад. Пеш аз шакли варами сахт

Аммо, чанд фоизи ҷазираҳои ғайримуқаррарӣ қобилияти таҳрик додани паҳншавии рагҳои нави хунро нишон медиҳанд. Ҳамин тариқ, генҳое, ки ангиогенезро назорат мекунанд, барои яке аз омилҳои дигари маҳдудкунандаи суръат, ки афзоиши саратонро назорат мекунанд, гумонбар мешаванд. Ҳанаҳан гуфт, ки ин бозёфтҳо "бо он чизе ки мо аз таҳқиқоти саратони инсон гумон кардем, мувофиқат мекунанд: дар ҳоле ки онкогенҳо ба таври возеҳ паҳншавии пайвастаи ҳуҷайраҳоро ба вуҷуд меоранд, гиреҳҳои ғайримуқаррарии пролиферативӣ нисбат ба варамҳо зиёданд ва бо мурури замон аз онҳо пеш меоянд. Далелҳо мавҷуданд, ки индуксияи саратони инсон афзоиши рагҳои нави хун шояд як ҷузъи ин раванди охирин бошад, ки боиси варами ашаддӣ мегардад." Аммо ангиогенез эҳтимолан танҳо яке аз ҳадди ақал якчанд рӯйдодҳои дуввумро маҳдуд мекунад.

Ҳамин тариқ, назарияи эволютсияи динамикӣ ба он асос меоварад, ки ҳуҷайраҳо ҳангоми ба камол расидан қобилиятҳои дифференсиалии аберантиро ба даст меоранд. Ин фарқиятҳо метавонанд аз дигар маълумоти бо кодҳои ДНК-коддоршуда дар генҳои гуногун ба вуҷуд оянд, аммо на танҳо то онкогени гибридӣ, ки равандро оғоз мекунад, система пас аз саратон инкишоф меёбад. Дигар хислатҳои гумонбаршуда, ба монанди қобилияти ба вуҷуд овардани афзоиши рагҳои хун, эҳтимол ба падидаҳои динамикии ҳуҷайраҳо дар рушди муқаррарӣ ё амалҳои онҳо марбутанд. Ба назар чунин мерасад, ки баъзе ҳуҷайраҳои саратон метавонанд ҳамсоягони худро нодида гиранд ва поймол кунанд, дар ҳоле ки дигарон қодиранд фаъолона ҳуҷайраҳои ҳамсоя ва наздики худро ба рафтори ғайриоддӣ табдил диҳанд. Баъзе ҳуҷайраҳои саратон майл ба муҳоҷирати осонтар доранд. Ҳанаҳон ва ҳамкорони ӯ ба ин падидаҳо ва чӣ гуна ифодаи онҳо назар мекунанд. "Оё мо метавонем инро аз ҷиҳати генетикӣ исбот кунем?" пурсид ӯ ва идома дод пешниҳод кард, ки аз ин гуна таҳқиқот олимон умедворанд, ки барномаҳои табобати саратонро дар одамон ба даст оранд. Ҳарчанд хеле пешниҳодкунанда, оқибатҳои он ҳанӯз равшан нест. Саратон бемории афзоиши беназорати ҳуҷайраҳо мебошад. Бисёре аз омилҳои транскрипсия дар танзими истеҳсоли сафедаҳо нақш доранд. Бисёре аз ин омилҳои транскрипсия метавонанд ҳамчун онкогенҳо амал кунанд. Ҳамин тариқ, калиди кушодани асрори саратон метавонад муфассалтар фаҳмидани он аст, ки омилҳои транскрипсия ба суръати истеҳсоли сафедаҳо чӣ гуна таъсир мерасонанд.

Тадқиқотҳои онкоген боз як бозёфтҳои ҷолиб ва пешниҳодкунанда пешкаш мекунанд. Tjian ба мо хотиррасон мекунад, ки яке аз вазифаҳои муҳими генҳо додани маълумот барои посух додан ба бӯҳронҳои экологӣ барои ҳуҷайра мебошад.Аксари ҳуҷайраҳо дар мембранаи худ бо ретсепторҳои ин ё он навъ муҷаҳҳаз мебошанд. Вақте ки ягон ангезаи кимиёвӣ ё дигар ангезаҳои ҷисмонӣ ба ретсептори интихобшуда ворид мешавад, дар ситоплазмаи ҳуҷайра як реаксияи занҷирӣ оғоз меёбад, то паём ба ядро ​​​​дарояд, эҳтимол бо нақшаи генералии ДНК машварат кунад (тавассути раванди пурасрор, ки он тахминӣ аст). ) барои реаксия. Роҳҳое, ки аз ситоплазма мегузаранд, роҳҳои интиқол номида мешаванд ва маълум мешавад, ки бисёре аз омилҳои транскрипсияи Тҷиан ва дигарон

омӯзиш барои нишон додани ин роҳҳо хизмат мекунад. Як сафедаи мушаххас AP1 номида мешавад, ки дар дигар таҳқиқот ҳамчун онкоген ошкор шудааст. Гуфт Тҷиан: "Омилҳои транскрипсияи ядроӣ низ онкогенҳои ҳастаӣ мебошанд. Онҳо имкон доранд, вақте ки фаъолиятҳо ё функсияҳои онҳо таҳриф шуда, афзоиши беназорат ва неоплазияро ба вуҷуд оваранд. Кашфи он, ки ин оилаи сафедаҳои танзимкунанда воқеан як онкоген аст, аз таҳлили протеини хамиртуруши GCN4, ки асосан кори Кевин Струл ва Ҷерри Финк буд."

ХУД ХАЁТ

Дар тӯли камтар аз чаҳор даҳсола, дар платформаи аз ҷониби Крик ва Уотсон ва як қатор дигарон сохташуда истода, илмҳои генетикии биологияи молекулавӣ ва биохимия муҳимтарин маҷмӯи ғояҳоро пас аз пешниҳоди назарияи эволютсия Дарвин ва Уоллес таҳия карданд. Агар бигӯем, ки ин ғояҳо инқилобӣ ҳастанд, равшан аст: илм дар раванди муаррифии ҷомеа бо оинае мебошад, ки метавонад ба мо ба таври оддӣ гӯяд, ки чӣ гуна худи ҳаётро сохтан ва таъмир кардан, чӣ гуна муайян кардан ва тағир додани ҳама гуна шакли ҳаёт дар доираи биологии асосии биологӣ. маҳдудиятҳо. Технологияи рекомбинантии ДНК барномаҳоеро ваъда медиҳад, ки саволҳои бунёдии биоэтикиро ба миён меоранд. Якҷоя бо пешрафтҳои дар моделсозии майна ба даст омада, ин барномаҳо ба ояндае ишора мекунанд, ки ҳаёти органикии табиӣ рӯзе метавонад аз ҷиҳати кимиёвӣ аз модели охирини технология фарқ кунад.

Аммо ин оянда танҳо як имкони дурахшон ва баҳсбарангез аст. Генетикхо дар симпозиуми «Фронтиер» дар хоксории худ дар назди монеахое, ки ба онхо дучор мешаванд, якдил буданд. Бозёфтҳо афзоиш ёфта истодаанд. Толорҳои генетика, хабар доданд Эрик Ландер, ҷои ҳаяҷонбахши кор аст ва ин ҳаяҷон ба ягонагии фанҳои биологӣ оварда расонд, ки даҳ сол пеш маълум набуд. Аммо тавре ки Рут Леман ҳушдор дод, клон кардани ген аз фаҳмидани он ки чӣ тавр кор мекунад, хеле дур аст. Маҳз ҳамон муаммоест, ки махсусан тавассути линзаи транскрипсияи mRNA дида мешавад, ки ӯ ва ҳамкасбонаш дар болои он кор мекунанд. Новобаста аз он ки он лабиринт бо харитасозии ҳарчи бештар хуб боқӣ мемонад, аммо ҳалли ниҳоӣ барои таърих гуфтан нест, аммо ҷустуҷӯ яке аз ҷолибтарин дар илми муосир аст.

БИБЛИОГРАФИЯ

Митчелл, Памела Ҷ. ва Роберт Тжиан. 1989. Танзими транскриптӣ дар ҳуҷайраҳои ширхӯрон бо протеинҳои пайвастагии ДНК-и пайдарпай. Илм 245:371&ndash378.

Пу, Франклин Б. ва Роберт Тжиан. 1990. Механизми фаъолсозии транскриптӣ аз ҷониби Spl: Далелҳо барои коактиваторҳо. Ҳуҷайраи 61:1187&ndash1197.


Ҷустуҷӯи кодонҳои оғоз ва қатъ барои пайдарпайии сафедаҳои контигҳо

Ба ман лозим аст, ки контигҳоро ба пайдарпаии сафедаҳои мувофиқи онҳо бо назардошти геноми истинод табдил диҳам (яъне ман бояд зерсатрро гирам, ки мавқеи он аллакай дар сатр маълум аст ва ман бояд кодонҳои наздиктаринро оғоз ва қатъ кунам).

Ин душвор аст, зеро баъзан мавқеи якуми кодонҳои сегона дар дохили контиг чандкаратаи се нест ва метавонад дар минтақаи байнигенӣ (яъне байни генҳо) ҷойгир бошад. Ҳадаф ҷудо кардани ҳам ДНК-и рамзгузор ва ҳам рамзкунонанда нест.

Ман бояд extended_contigs = ['ATGAAC', 'ATGAACGAA'] ва extended_positions_contigs = [12, 17] гирам. Инҳо контигҳо мебошанд, ки дар дохили генҳо ҷойгиранд. Барои он ки онҳоро ба пептидҳо рамзгузорӣ кунам, ман бояд ба сатр баргардам, то даме ки кодони ибтидоиро пайдо кунам ва контиги ибтидоиро дароз кунам (масалан, TGAAC -> ATGAAC ва GAA -> ATGAACGAA )

Ман инчунин бояд intergenic_contigs = ['CCAA', 'GGAC'] ва intergenic_positions_contigs = [5, 22] гирам. Вақте ки рамзи гумшуда иҷро мешавад, компютер дар тарафи чапи сатр ҷустуҷӯ мекунад ва пеш аз кодони оғоз як кодони таваққуфро (масалан TAG ) пайдо мекунад. Ҳамин тариқ, контиг дар байни ду ген ҷойгир аст ва чизе илова кардан лозим нест. Ин контигҳои интергенӣ танҳо дар рӯйхати нав нигоҳ дошта мешаванд.

Дар ин ҷо ягон рамзи нав лозим нест. Пас аз иҷро кардани боло, prot_contigs = ['MN', 'MNE'].

Қадами охирини код (ки ба ман кӯмак лозим аст) prot_contigs -ро ба new_prot_contigs = ['MN', 'E'] табдил медиҳад.


Тарҷума чист?

Тарҷума ба табдили чизе аз як забон ё шакл ба забони дигар дахл дорад. Дар биология тарҷума равандест, ки тавассути он кислотаи рибонуклеин ё mRNA сафедаҳоро синтез мекунад - mRNA ба сафедаҳо табдил меёбад. Ин тавассути истеҳсоли занҷири аминокислотаҳо (занҷири полипептидӣ), ки бо маълумоти кимиёвӣ, ки аз ҷониби як қатори мушаххаси mRNA нигоҳ дошта мешавад, муайян карда мешавад. Ин полипептидҳо ҷамъ шуда, сафедаҳоро ташкил медиҳанд. Ҳар як риштаи mRNA аз ҷониби генҳои гуногун рамзгузорӣ карда мешавад ва сафедаи дигарро рамзгузорӣ мекунад. Ин барои ифодаи ген муҳим аст.

Тасвири 5: Рамзи сегона ба аминокислотаҳо тарҷума карда мешавад, баъзе аз аминокислотаҳо барои оғоз ва охири тарҷума

Тарҷума се марҳилаи асосӣ дорад: ибтидоӣ, дарозкунӣ ва хотима. Инҳо дар организмҳои прокариотӣ ва эукариотӣ каме фарқ мекунанд: дар прокариотҳо тарҷума дар цитоплазма ба амал меояд, дар ҳоле ки дар эукариотҳо тарҷума дар ретикулуми эндоплазмӣ сурат мегирад. Дар раванди тарҷума сохтори рибосомаҳои рибосома низ дар прокариотҳо ва эукариотҳо фарқ мекунад, асосан вобаста ба суръати муҳоҷирати зерқисмҳои онҳо ҳангоми центрифуга ва миқдори сафедаҳое, ки дар таркиби онҳо зербандҳо мавҷуданд.

Оғоз аз пайвастшавии зербахши хурди рибосомӣ ба 5' охири mRNA, РНК-и паёмнависӣ, ки дар транскрипт аз ДНК сохта шудааст, оғоз меёбад. Ин дар ду марҳила ба амал меояд: зербахши хурди рибосомӣ аввал ба якчанд сафедаҳо пайваст мешавад омилҳои оғоз, пеш аз он ки сохтори омехта ба mRNA пайваст шавад. Ин макони ҳатмӣ якчанд рибонуклеотидҳо пеш аз кодони оғози mRNA мебошанд. Пас аз ин, як молекулаи зарядноки tRNA ба зербахши хурди рибосомӣ пайваст мешавад. Пас аз он зершӯъбаи калони рибосомӣ ба комплексе, ки аз зершӯъбаи хурди рибосомӣ, mRNA ва tRNA ташкил шудааст, пайваст мешавад. Ин раванд GTP (гуанозин-5′-трифосфат)-ро гидролиз мекунад, ки барои мустаҳкам кардани пайвандҳо лозим аст. Пас аз пайвастани зербахши калони рибосомӣ ба комплекс омилҳои ибтидоӣ озод мешаванд.

Пуркунии молекулаи tRNA, ки дар раванди тарҷума истифода мешавад, ба пайванди молекулаи tRNA бо кислотаи аминокислотаҳо ишора мекунад. Ин дар натичаи он ба амал меояд аминоасил-тРНАсинтетазаҳо, ки бо кислотаи аминокислотаҳо ва АТФ (аденозинтрифосфат) реаксия карда, шакли реактивии кислотаи аминокислотаро ташкил медиҳад, ки ҳамчун кислотаи аминоациладенил. Ин бо ATP пайваст шуда, як комплексро ташкил медиҳад, ки метавонад бо молекулаи tRNA реаксия карда, дар байни ин ду пайванди ковалентӣ ташкил кунад. tRNA акнун метавонад кислотаи аминокислотаро ба молекулаи mRNA интиқол диҳад.

Элонгатсия вақте оғоз меёбад, ки ҳам воҳидҳои хурди рибосомӣ ва ҳам калон ба mRNA пайваст карда мешаванд. Дар молекулаи mRNA макони пептидил ва макони аминоасил барои пайвастани минбаъда бо tRNA ба вуҷуд меоянд. Аввалан тРНК ба макони Р (макони пептидил) мепайвандад ва дарозшави бо пайвастшавии молекулаи дуюми тРНК ба макони А (минтакаи аминоасил) огоз меёбад. Ҳардуи ин молекулаҳои tRNA аминокислотаҳо интиқол медиҳанд. Як фермент бо номи пептидил трансфераза бароварда мешавад ва байни аминокислотаҳои тавассути ду молекулаи тРНК интиқолшаванда пайванди пептидиро ташкил медиҳад. Пайванди ковалентии байни молекулаи tRNA дар макони Р ва кислотаи аминокислотаи он вайрон шуда, ин tRNA-ро ба макони Е (макони баромад) пеш аз он ки пурра аз молекулаи mRNA озод шавад, раҳо мекунад. Пас аз он tRNA, ки дар макони А ҷойгир аст, бо истифода аз энергияи аз GTP тавлидшуда ба макони P ҳаракат мекунад. Ин макони А-ро барои пайвастани минбаъда озод мекунад, дар ҳоле ки сайти P дорои молекулаи tRNA ба кислотаи аминокислотаҳо пайваст карда шудааст, ки ба дигар аминокислота пайваст карда шудааст. Ин асоси занҷири полипептидро ташкил медиҳад. Сипас як молекулаи дигари tRNA ба макони А мепайвандад ва пептидил трансфераза эҷоди пайванди пептидиро байни ин аминокислотаи нав ва аминокислотаи аминокислота, ки ба тРНК воқеъ дар макони Р ҷойгир шудааст, катализ мекунад. Пайванди ковалентии байни кислотаи аминокислотаҳо ва tRNA дар макони Р канда мешавад ва tRNA озод мешавад. Ин раванд такрор ба такрор такрор шуда, ба занҷири полипептидҳо аминокислотаҳо илова карда мешаванд.

Қатъкунӣ вақте ба амал меояд, ки комплекси рибосома бо а бас кардани кодон(ба расми 5 нигаред). Дар ин марҳила, занҷири полипептид ба tRNA дар макони P пайваст карда мешавад, дар ҳоле ки сайти А пайваст нест. Омилҳои барориши GTP вобаста ба пайванди tRNA ниҳоӣ ва аминокислотаи терминалро мешиканад. tRNA аз комплекси рибосома ҷудо мешавад, ки баъдан боз ба зербахшҳои хурду калони рибосомавӣ тақсим мешавад, ки аз риштаи мРНК ҷудо мешаванд. Пас аз ин занҷири полипептид худ ба худ печида сафеда ташкил мекунад. Ин раванд дар расми 6 ва расми 7 тасвир шудааст.

Расми 6: Баррасии раванди тарҷума

Расми 7: Ҳодисаҳои асосӣ дар ҳар як марҳилаи тарҷума.


Супоридани ҷоиза аз ҷониби Ҷозеф Голдштейн

Гручо Маркс метавонад фарқияти хандовартаринро дошта бошад ҳаҷвнигор ки ягон вақт зиндагӣ мекард, аммо Сидней Бреннер, имсол барандаи Ҷоизаи махсуси Lasker, дорои унвони баландтар аст - хандовартарин олим, ки ҳамеша зиндагӣ кардааст. Мисли Гроучо, Сидней бо энергияи барҷастаи худ, як лайнерҳои эҷодии худ ва монологҳои фаҳмиши худ дар ҳама мавзӯъҳои тасаввуршаванда машҳур аст - ба истиснои абрӯвони буттаи худ. Панҷоҳ сол пеш, Гручо Маркс ба амрикоиҳо маънои калимаи яҳудиро таълим дода буд чутзпах вақте ки ӯ узвият дар клуби кишварии Беверли Ҳиллзро рад кард, зеро ӯ парвое надошт, ки ба ягон клубе ҳамроҳ шавад, ки ӯро ба ҳайси аъзо интихоб кунад & # 8217 Мисли Гроучо Маркс, Сидней Бреннер шахсияти шахс аст чутзпах.

Кадом донишманди дигар дошта бошад чутзпах ки дар Харвард дар тан куртаи гавайи пошида лек-ция пешниход кунад?

Кадом олимро дошта бошад чутзпах барои пешниҳоди дастнавис ба Ҷамъияти шоҳона бо истинодҳои қалбакӣ дар мобайни матн, & # 8220 Леонардо да Винчи (муоширати шахсӣ) & # 8221? Ва ҳангоме ки муҳаррир дар қолин даъват карда шуд, ҷавоб дод, ки дар лаборатория як ҳамкори нави постдоктории итолиёвӣ кор мекунад & # 8217

Кадом олим соҳиби он хоҳад буд чутзпах рад кардани унвони рыцарии маликаи Англия? Ман шубҳа дорам, ки ҳатто Гроучо Маркс низ соҳиби он хоҳад буд чутзпах ки клубро дар Касри Букингем рад кунад.

Маълумоти бештар

Фрэнсис Крик Сидней Бреннерро тақрибан ҳамин тавр тасвир мекунад: “Сидней ҳам дар ҳисси хоси юмораш, ки фаҳмишҳои зиёди ғайриоддии ӯро ранг мекунад ва ҳам дар васеъ ва аҳамияти кашфиёти биологии ӯ беназир аст. Ҳеҷ каси дигар ба ӯ монанд нест.” Ин баҳои баланд аз ҷониби Саркоҳини Биология аст.

Пас, Сидней Бреннер кист ва дастовардҳои илмии ӯ, ки ӯро дар ширкати Пикассо, Стравинский ва Гручо Маркс ҷой медиҳанд, чист? Кӯшиш кардан даркор аст, ки дар тӯли якчанд дақиқа касби 50-солаи бузургҷуссаи илмӣ ба монанди Сидней Бреннерро ҷамъбаст кунем. Шояд ин имконнопазир бошад, аммо иҷозат диҳед кӯшиш кунам. Ин як амали воқеии хоҳад буд чутзпах аз тарафи ман!

Мисли ҳама чизҳои дигар дар бораи Сидней, ҳаёти аввали ӯ ғайриоддӣ буд. Вай соли 1927 дар як шаҳраки хурди берун аз Йоханнесбурги Африқои Ҷанубӣ таваллуд шудааст, ки аз марказҳои илмии ҷаҳон дур аст. Волидайни ӯ соли 1910 аз Латвия ва Литва ба Африқои Ҷанубӣ муҳоҷират карда буданд. Падари ӯ пойафзолдӯз буд, ки то синни 80-солагӣ ҳар рӯз кор мекард. Падараш на хондану навиштанро надошт, аммо ӯ забонҳои гуногунро медонист. Сарфи назар аз ин оғози хоксорона, Сидней худаш дар синни сесолагӣ хондани рӯзномаро ёд дод. Дар синни чорум, ӯ ба як хонандаи ашаддӣ табдил ёфт. Дар синни шашсолагӣ, ӯ бахши калонсолони китобхонаи ҷамъиятиро кашф кард ва дар он ҷо аввалин китобҳои химияи худро хонд. Дар синни 10-солагӣ ӯ дар хона таҷрибаҳои химиявӣ анҷом дода, аз баргҳо ва гулбаргҳо пигментҳо мегирифт. Дурахши ӯ ба ҳама аён буд ва ӯ ба зудӣ ба донишгоҳи тиббии Донишгоҳи Витватерсранди Йоханнесбург, ки дар синни 14-солагӣ дохил шуд, соҳиби стипендия шуд.

Гистология курси дӯстдоштаи ӯ буд ва ӯ бо ҳуҷайраҳо ва хромосомаҳо шавқ дошт. Дар ҳоле ки донишҷӯи тиббӣ буд, ӯ ҳар китоберо, ки дар бораи цитогенетика пайдо мекард, мутолиа мекард ва ҳатто барои худ центрифуга сохтааст, то шумораи хромосомаҳоро муайян кунад. Фил — мурги ночиз монанди муш. Олимон маъмулан илмро тавассути кор кардан дар лабораторияҳои олимон меомӯзанд. Аммо ин услуби Сидней набуд: ӯ худаш илмро таълим медод. Боз кӣ метавонад Сиднейро таълим диҳад? Омӯзиши илм ба худ як мавзӯи такроршаванда дар касби Сидней аст, зеро шумо дар як лаҳза бештар дар бораи он мешунавед.

Барои хатми мактаби тиббӣ донишҷӯён дар Йоханнесбург бояд имтиҳон месупоранд, ки дар он онҳо бояд бемори бемори номаълумро дуруст ташхис кунанд. Дар соли охири барномаи таълимии шашсолаи худ, Сиднейро ба назди бистари марде бо кетоацидози диабетӣ фиристоданд ва гуфтанд, ки нафаси беморро бӯй кунад. Вақте пурсиданд, ки ӯ чӣ бӯи бӯй дорад, ӯ ҷавоб дод "хамираи дандонпизишкии МакКлейн!" Ӯ аз имтиҳон ноком шуд ва маҷбур шуд, ки барои хатми донишгоҳ як соли дигар интизор шавад.

Ин таъхир ба бартарии Сидней бо чанд роҳ таъсир расонд: аввал, ӯ ҳамагӣ 20-сола буд, ки аз синни қонунӣ барои амалияи тиб дар Африқои Ҷанубӣ камтар буд ва дуюм, соли иловагӣ ба ӯ имкон дод, ки таҷрибаҳои цитогенетикии худро идома диҳад ва фароғат барои мутолиаи ҳар як китоб ва маҷаллаҳои биология, ки чашмаш ба он мерасид. Ӯ аз ҳуҷҷатҳои Иёлоти Муттаҳида ва Аврупо дар бораи чӣ гуна истифода бурдани бактериофагҳо барои омӯзиши генҳо хеле ба ҳаяҷон омад. Сидней пайдоиши як соҳаи навро ҳис кард - ба зудӣ ҳамчун биологияи молекулавӣ маълум мешавад, ки барои ӯ нисбат ба амалияи тиб хеле душвортар буд. Аммо як мушкили асосӣ вуҷуд дошт. Илм дар Африқои Ҷанубӣ дар аввали солҳои 1950-ум аз ҷиҳати илмӣ ибтидоӣ буд: барои дохил шудан ба Сидней ягон барномаи PhD вуҷуд надошт. Ҳамин тавр, дар соли 1952 ӯ аз Йоханнесбург баромада, дар аспирантураи биохимияи Оксфорд таҳсил кард.

Вақти Сидней наметавонист беҳтар бошад, & # 8217s. Ӯ ба Оксфорд чанд моҳ пас аз омадани Ҷим Уотсон ба Кембриҷ омад. Ба гуфтаи Уотсон, ӯ ва Сидней "ба ҷаҳони биологии Бритониё миқдори зиёди ҳавои тозаи генетикиро илова карданд." Вақте ки Сидней дар бораи спирали дукарата шунид, ӯ ба Кембриҷ шитофт, то модели нави сохташудаи ДНК-ро бубинад ва бо ин ҷуфт мулоқот кунад. аз нобиғаҳои ҷавон, ки онро ба вуҷуд овардаанд. Дар вохӯрии аввалини худ, Фрэнсис Крик аз зеҳни зуди таҳлилии Сидней ба ҳайрат афтод ва ӯ тасмим гирифт, ки ӯро ба Лабораторияи MRC дар Кембриҷ ҷалб кунад. Вақте ки Сидней пас аз чанд сол ба кормандони MRC ҳамроҳ шуд, барои идораи ӯ ҷой набуд, бинобар ин ӯ бо Крик кӯчид, як созишномаи муваққатӣ, ки дар тӯли 20 соли оянда идома дошт, ба манфиати ҷаҳони илмӣ.

Дар байни солҳои 1954 ва 1966, Сидней ҳамчун яке аз қаҳрамонон пайдо шуд, ки дар давраи тиллоии биологияи молекулавӣ роҳбарӣ мекарданд. Бо Крик Сидней хусусияти сегонаи коди генетикиро муайян кард ва истилоҳи кодонро ба вуҷуд овард. Ӯ мустақилона табиати бунёдии мутацияро кор карда баромад ва нишон дод, ки тағироти ягонаи пойгоҳ дар ДНК ё ба сафедаҳои тағирёфта ё ба набудани сафедаҳо-ба истилоҳ мутафовит, супрессор ва бемаънӣ оварда мерасонад. Бо Франсуа Ҷейкоб, ӯ идеяи RNA-и паёмбарро, стенограммае, ки иттилооти генетикиро дар ДНК ба дастгоҳи синтезкунандаи сафедаҳои ҳуҷайра интиқол медиҳад, ба вуҷуд овард ва ӯ барои исботи мавҷудияти он таҷрибаҳои моҳирона анҷом дод. Кашфи мессенҷер РНК яке аз асарҳои ҳаяҷонбахши кори детективӣ дар таърихи биология мебошад, ки силсилаи драмавии гардишҳо ва гардишҳоро дар бар мегирад. Амалиёт дар Оук Риҷ оғоз шуд, Теннесси ба Институти Пастер дар Париж кӯчид ва ба утоқҳои Сидней Бреннер дар Коллеҷи Кинг ва баъд ба зиёфат дар хонаи тиллоӣ, Фрэнсис Крик дар Кембриҷ ва сипас ба лабораторияи Мэтью Меселсон рафт. дар Caltech ва дар як лаҳзаи & # 8216eureka culmination & # 8217, вақте ки Сидней ва Франсуа Яъқуб дар соҳили наздик Лос-Анҷелес истироҳат буданд,. Сидней аз рег бархост ва ба Яъқуб дод зад: “Ин магний аст! Ин магний аст. & # 8221 Барои онҳое, ки ба нусхаи мухтасари ин ҳодисаи таърихӣ таваҷҷӯҳ доранд, ман шуморо ба Ҳорас Фриланд Ҷудсон муроҷиат мекунам & # 8217 Рӯзи ҳаштуми офариниш ва Франсуа Яъқуб & # 8217s Вазъият дар дохили. Барои кори пешқадамаш дар бораи коди генетикӣ ва кашфи mRNA, Сидней соли 1971 ҷоизаи Ласкерро барои таҳқиқоти асосӣ гирифт.

Дар миёнаҳои солҳои 1960-ум, Сидней тасмими ҷасорат кард, ки барномаи нав дар биологияи рушдро оғоз кунад, ки барои омӯхтани чӣ гуна ҳайвони бисёрҳуҷайра аз як тухми бордоршуда инкишоф меёбад. Нақшаи бузурги ӯ пайдо кардани ҳайвоне буд, ки дар он ӯ таваллуд ва марги ҳар як ҳуҷайраи онро пайгирӣ карда метавонист. Бо тарзи маъмулии Бреннерӣ, Сидней ба таври васеъ мутолиа кард, зоологияро омӯхт, таҷрибаҳои зиёди озмоиширо бо иштироки шумораи зиёди организмҳои гуногун санҷид ва дар ниҳоят ба як кирми мудавваре, ки дар хок зиндагӣ мекунад, ҷойгир шуд. Caenorhabditis elegans, ё C. elegans барои кӯтоҳ. Вай ин кирми махсусро барои он интихоб кард, ки он хурд, шаффоф, аз ҷиҳати анатомӣ содда ва барои микроскопияи электронӣ мувофиқ буд. Инчунин дар лаборатория парвариш кардан ва аз ҷиҳати генетикӣ коркард кардан осон буд. Дар як табақи Петри, ки ба андозаи як доллари нуқра мерасад, то 100 000 кирм парвариш кардан мумкин аст. Ҳар як кирми волидайн зиёда аз 250 наслро ба вуҷуд меорад, ки вақти тавлиди онҳо ҳамагӣ 3,5 рӯз аст, ки нисбат ба пашшаи мевагӣ хеле кӯтоҳтар аст. Мурочиатномаи C. elegans дар соддагии он аст. Дар муқоиса бо одами маъмулӣ, ки беш аз триллион ҳуҷайра дорад, C. elegans дар тамоми бадани худ танҳо 959 ҳуҷайра дорад. Бо вуҷуди ин, C. elegans дорои як қатор намудҳои ҳуҷайраҳои фарқкунанда ва тамоми корҳои асосии ҳайвонотро иҷро мекунад - ҳаракат мекунад, мехӯрад, ҳоҷат мекунад ва алоқаи ҷинсӣ мекунад.

Боре дар Сидней қарор гирифт C. elegans, барои ба дигар олимон исбот кардани он, ки биологияи муфид пайдо мешавад, такрибан 10 сол лозим шуд. То соли 1974, Сидней муваффақ шуд, ки ҷойгиршавии хромосомаи 300 мутатсияро ҷудо кунад ва харита кунад, ки ҳаракат ё морфологияи кирмро тағир дод. Ҳамаи ин корҳои ибтидоиро худи Сидней анҷом дод, аммо ӯ ба зудӣ ҷалби довталабони баландпояи баъдидипломиро аз саросари ҷаҳон оғоз кард. Майдон босуръат рушд кард, аз як олим 30 сол пеш то зиёда аз 2000 нафари имрӯза, ки ҳама насли Сидней мебошанд - шогирдони ӯ, шогирдони донишҷӯи ӯ ва ҳатто набераҳои бузург.

Инкишофи C. elegans ба дарачае санчида шудааст, ки ба ягон организми серхучайра монанд набуд. Аз соли 1974 зиёда аз 10 000 варианти генетикии C. elegans дар зиёда аз 100 лабораторияҳои гуногун дар саросари ҷаҳон истеҳсол карда шудаанд. Ин ягона ҳайвонест, ки дар он насл ва сарнавишти комили ҳар як ҳуҷайра маълум аст. C. elegans ягона ҳайвонест, ки дар он диаграммаи васлкунии сими андозаии системаи асаб дар сатҳи микроскопии электронӣ харида шудааст.Дар соли 1998 он аввалин ҳайвоне гардид, ки геномаш секвенсия карда шуд. C. elegans инчунин як санги тиббии Розетта исбот шудааст, ки ба саратон, бемории Алтсгеймер ва диабети қанд ишора мекунад.

Орзуи Сидней & # 8217s барои нақшаи Гранд амалӣ шуд. Кирм баробари пашша ва муш ҳамчун яке аз се модели ҳайвонот, ки принсипҳои асосии ҳаёти бисёрҳуҷайраро ошкор мекунанд, дар таърих ҷойгоҳи худро касб кардааст.

малакаҳои Сидней & # 8217s доранд, ба лаборатория маҳдуд нашудаанд. Вай сиёсатмадори зирак аст, чунон ки олим аст. Ҳангоми истерияи барвақти баҳсҳои рекомбинантии ДНК, Сидней садои оқилона буд, ки сиёсатмадорон ва олимонро ором мекард, ки хавотир буданд, ки бактерияҳои ба ген табдилёфта аз лабораторияҳо гурехта, ба ҷойҳои ҷамъиятӣ ба монанди Парки марказӣ роҳ меёбанд. Сидней пешниҳоди муҳимеро пешниҳод кард, ки штаммҳои заифшудаи бактерияҳоро истифода баранд, ки берун аз лаборатория зинда мондан надоранд. Вай итминон ҳосил кард, ки ин усул пас аз озмоиши бактерияҳои аз ҷиҳати генетикӣ маъюб дар худаш кор хоҳад кард. Вай як коктейлро пур аз бактерияҳои маъюб нӯшид ва сипас чен кард, ки чӣ қадар аз он тавассути рӯдаҳои ӯ мегузарад. Ҳеҷ кас зинда намондааст. Ҳоло ба ёд оред, ки дар соли 1975 озмоиши инсон бо ДНК-и рекомбинантӣ ғайриқонунӣ буд. Сидней ба мақомоти Бритониё гуфтааст, ки барои озмоиши худ иҷозат гирифтааст, ки бактерияҳои заиф дар "примати болоӣ" озмоиш карда шаванд. чутзпах!

Сидней Бреннер як сухангӯи монданашаванда аст, ки бо заковати пурқувват ва беинтиҳоии аҷибаш афсонавӣ аст. Вақте аз Кумитаи маорифи Парлумони Бритониё пурсид, ки донишҷӯён барои омӯхтани биология чӣ қадар математикаро омӯхтан лозим аст, Сидней ҷавоб дод: "Қобилияти ҳисоб кардан то 20 - ин ҳама - 4 асос ва 20 аминокислотаҳо мавҷуданд. Шояд шумо бояд дар як марҳила ба 64 гузаред. Дар коди генетикӣ 64 кодон мавҷуд аст.& #8221 Сидней чанде пеш маҷмӯаи ақидаҳои ҳаҷвии худро оид ба биология дар китобе бо номи “Лоус Ends” нашр кардааст, ки онро ба ҳама тавсия медиҳам. Он бо латифаҳои лазиз пур карда шудааст & # 8217.

Пас аз 50 сол дар илм, Сидней мисли пештара динамикӣ боқӣ мемонад. Ӯ ба наздикӣ як усули аҷиберо барои клон кардани ДНК дар рӯи микробҳо, ки дар найчаи озмоишӣ нишастаанд, ихтироъ кард. Ин аз усули анъанавии клонкунӣ, ки афзоиши бактерияҳоро дар инкубатор дар бар мегирад, хеле дур аст. Идеяи асосӣ ин аст, ки омехтаи мураккаби ДНК, ба монанди ҳамаи генҳои майна ва буридани он ба як миллион порчаҳои гуногун. Сипас ҳар як порча 100,000 маротиба нусхабардорӣ карда шуда, ба як микробча пайваст карда мешавад. Дар натиҷа китобхонаи 1 миллион микробачаҳо ба вуҷуд меояд, ки ҳар яки онҳо 100 000 нусхаи як пораи беназири ДНК-ро дар бар мегирад. Азбаски тамоми китобхонаи 1 миллион микробҳо дар як найчаи озмоишӣ мавҷуд аст, онро зуд санҷидан ва пайдарпай кардан мумкин аст. Ва дар мӯди ҳақиқии асри 21, Сидней як ширкати биотехнологиро (Lynx Therapeutics, Inc.) таъсис додааст, то ихтирооти худро ба омма расонад.

Дар тӯли 20 соле, ки Сидней бо Фрэнсис Крик офис дошт, онҳо барои фаҳмондани амалҳои табиат нақшаҳои аҷибе сохтанд. Баъзе аз нақшаҳои онҳо назар ба нақшаи воқеие, ки Худо интихоб кардааст, оқилонатар буданд. Дарси хонагӣ равшан аст: Агар Сидней дар вақти офариниш бо Худо як офис медошт, Коинот ҷои хеле оқилонатар мебуд.


Видеоро тамошо кунед: Thiếu Tự Tin? Xài Ngay Chiêu Này! Rất Dễ (Феврал 2023).