Маълумот

Лексия 15: Танзими ифодаи генҳо - Биология


Лексия 15: Танзими ифодаи ген

Ман як муаллими баландихтисос ва мураббии биология (онлайн ва рӯ ба рӯ) мебошам, ки дар мавзӯъҳои биология дар сатҳи А видеоҳо таҳия мекунам, ки дар шарҳҳояшон равшан, формати худ равшан ва дар маслиҳатҳои саволҳои имтиҳонҳояшон баҳо медиҳанд.

Ман мавзӯи худро дӯст медорам! Аммо ман инчунин медонам, ки бисёре аз донишҷӯёни сатҳи А мехоҳанд "донанд, ки чӣ бояд донанд" ва барои кушодани баҳо дар имтиҳонҳо ба кӯмак ниёз доранд, аз ин рӯ ман видеоҳои худро барои содда, равшан ва суръатбахш формат кардам. Онҳо шояд "зебо" набошанд (ман техник нестам!), Аммо мундариҷа сифати баланд дорад.


Шикояти DMCA

Агар шумо фикр кунед, ки мундариҷаи тавассути Вебсайт мавҷудбуда (тавре ки дар Шартҳои хидматрасонии мо муайян карда шудааст) як ё якчанд ҳуқуқи муаллифии шуморо вайрон мекунад, лутфан бо пешниҳоди огоҳиномаи хаттӣ ("Огоҳии вайронкунӣ"), ки дорои маълумоти дар поён тавсифшуда ба таъиншуда мебошад, ба мо хабар диҳед. агенти дар поён овардашуда. Агар Varsity Tutors дар посух ба огоҳиномаи вайронкунӣ чора андешад, он саъй хоҳад кард, ки бо шахсе тамос гирад, ки ин мундариҷаро тавассути суроғаи почтаи электронии охирин дастрас кардааст, агар ин гуна ҳизбро ба Varsity Tutors пешниҳод карда бошад.

Огоҳӣ дар бораи вайронкунии шумо метавонад ба тарафе, ки мундариҷаро дастрас кардааст ё ба шахсони сеюм, ба монанди ChillingEffects.org ирсол карда шавад.

Лутфан огоҳ кунед, ки шумо барои зарари (аз ҷумла хароҷот ва ҳаққи адвокатҳо) масъул хоҳед буд, агар шумо ба таври ҷиддӣ иштибоҳ кунед, ки маҳсулот ё фаъолият ҳуқуқи муаллифии шуморо вайрон мекунад. Ҳамин тариқ, агар шумо боварӣ надошта бошед, ки мундариҷаи дар вебсайт ҷойгиршуда ё ба он пайвандшуда ҳуқуқи муаллифии шуморо вайрон мекунад, шумо бояд аввал бо адвокат тамос гиред.

Лутфан ин қадамҳоро барои пешниҳоди огоҳӣ иҷро кунед:

Шумо бояд инҳоро дар бар гиред:

Имзои ҷисмонӣ ё электронии соҳиби ҳуқуқи муаллиф ё шахси ваколатдор барои амал кардан аз номи онҳо. Тавсифи хусусият ва макони дақиқи мундариҷае, ки шумо даъвои вайрон кардани ҳуқуқи муаллифии шуморо талаб мекунед, ба андозаи кофӣ тафсилот барои иҷоза додан ба омӯзгорони донишгоҳ барои дарёфт ва муайян кардани он мундариҷа, масалан, мо истинод ба саволи мушаххасро талаб мекунем (на танҳо номи савол), ки мундариҷа ва тавсифи кадом қисми мушаххаси саволро дар бар мегирад - тасвир, як истинод, матн ва ғайра - шикояти шумо ба ном, суроға, рақами телефон ва суроғаи почтаи электронии шумо дахл дорад ва изҳороти шумо: ки аз ҷониби қонун ё соҳиби ҳуқуқи муаллиф ё намояндаи чунин соҳиби он иҷозат дода нашудааст (б) дуруст будани ҳамаи маълумоти дар Огоҳинома оид ба вайронкунии шумо мавҷудбуда ва (в) таҳти ҷазои шаҳодати бардурӯғ, ки шумо ё соҳиби ҳуқуқи муаллиф ё шахсе, ки аз номи онҳо ваколатдор аст.

Шикояти худро ба намояндаи таъиншудаи мо дар суроғаи зерин фиристед:

ҶДММ Чарлз Кон Varsity Tutors
101 S. Hanley Rd, Suite 300
Сент -Луис, MO 63105


Хуш омадед!

Ин яке аз зиёда аз 2,400 курсҳои OCW мебошад. Маводҳои ин курсро дар саҳифаҳои дар тарафи чап пайвандшуда омӯзед.

MIT OpenCourseWare як нашри ройгон ва кушодаи мавод аз ҳазорҳо курсҳои MIT мебошад, ки тамоми барномаи таълимии MIT -ро фаро мегирад.

Бақайдгирӣ ё сабти ном нест. Маводҳои OCW -ро бо суръати худ озодона паймоиш кунед ва истифода баред. Ҳеҷ бақайдгирӣ вуҷуд надорад ва санаи оғоз ё анҷоми он вуҷуд надорад.

Дониш мукофоти шумост. OCW-ро барои роҳнамоии омӯзиши ҳаёти худ ё омӯзонидани дигарон истифода баред. Мо барои истифодаи OCW кредит ё сертификат пешниҳод намекунем.

Барои мубодила сохта шудааст. Файлҳоро барои дертар зеркашӣ кунед. Ба дӯстон ва ҳамкорон фиристед. Тағир диҳед, ремикс кунед ва дубора истифода баред (танҳо дар ёд доред, ки OCW -ро ҳамчун манбаъ зикр кунед.)


Лексия 15: Танзими ифодаи генҳо - Биология

C2006/F2402 '11 ОНЛАЙНИ ЛЕКСИЯ #9

(c) 2011 Доктор Алис Ҳейклен ва Доктор Дебора Моушовитс, Донишгоҳи Колумбия, Ню Йорк, Ню Йорк. Навсозии охирин 02/18/2011 09:34 AM.

Дастурҳо: 9A Унсурҳои танзимкунанда ва тасвири гени маъмулии эукариотӣ (дар Word, на pdf)
Маҷмааи транскрипсияи 9B ва Низомномаи модулӣ -- ин дастур дар корҳои курсӣ ҷойгир карда шудааст

I. Чӣ тавр шумо гени эукариотро фаъол мекунед?

A. Мушкилот: Пеш аз он ки транскрипсия имконпазир бошад, хроматинро кушодан/кушодан лозим аст. Танҳо ба ДНК полимеразаи РНК (& amp bazal TFs) илова карда, транскрипсияро оғоз кардан мумкин нест. ДНК дар хроматин аст ва бояд дастрас карда шавад.

B. Пас, чӣ гуна метавонад транскрипсия ба амал ояд?

1. Дар прокариотҳо якчанд қадамҳо лозиманд

а. Эвхроматинро бояд ба ҳолати транскрипсияшаванда конденсатсия кунад (кушояд) = нисбатан фуҷур (дар муқоиса бо гетерохроматин ва дар муқоиса бо эухроматини ғайрифаъол). Нахи 30nm -ро ба марҳилаи маҳтобӣ кашед?

б. Бисёр омилҳои транскрипт (TF) бояд аввал ба ДНК пайваст шаванд -- пеш аз пайвастшавии полимеразаи РНК.

в. Полимераз бояд ба TF пайваст шавад (на бевосита ба ДНК) барои гирифтани транскрипсияи воқеӣ.

2. Ҳолати хроматин чӣ гуна тағйир меёбад? (Барои мустаҳкам кардан ё суст кардан.)

а. Протеинҳои азнавсозӣ: инҳо барои ҳаракат ва / ё суст кардани нуклеосомаҳо масъуланд. Ба расми Садава нигаред. 16.19 (14.17). Инҳо метавонанд маҷмӯи алоҳидаи сафедаҳо ё TF бошанд, ки ферментҳои тағирдиҳандаро фаъол мекунанд.

б. Ферментҳое, ки думҳои гистонро тағир медиҳанд. Тағирот дар тағирот метавонад таъсири мустақим дошта бошад ва/ё ба пайвастагии сафедаҳои танзимкунанда таъсир расонад. Баъзе мисолҳо:

(1). Фосфоризатсия аз H1 дар M тағирот дар киназа ба амал меояд ва фаъолияти фосфатаза ба ҳолати гистонҳо ва қабати хроматин дар баробари тағирот дар ламинҳо, тавре ки дафъаи гузашта баррасӣ шуд, таъсир мерасонад.

(2). Ацетилизатсия аз занҷирҳои паҳлӯии гистонҳо. Ацетилизатсияи гистонҳо ва#8594 фаъолтар, хроматини сусттар. Дар хроматини фаъол ацетилизатсияи H3 & H4 баландтар аст.

(3). Метилизатсия - Таъсирҳо аз он вобастаанд, ки кадом занҷирҳои паҳлӯии аминокислотаҳо дар кадом мавқеи сафеда метилизатсия карда мешаванд- баъзе тағиротҳо эҳтимолияти транскрипсияро афзоиш медиҳанд ва баъзеҳо онро коҳиш медиҳанд. (ДНК -ро метилизатсия кардан мумкин аст, ба поён нигаред.)

в. Метилизатсия аз ДНК -- Дар аксари организмҳо ҳам ДНК ва гистонҳоро метилизатсия кардан мумкин аст. (Гурӯҳҳои метилиро метавон ба C дар ДНК ва инчунин занҷирҳои паҳлӯии АА илова кард.)

Одатан, аммо на ҳамеша, метилизатсияи ДНК дар хроматини ғайрифаъол/конденсатшуда баландтар аст.

Дар баъзе организмҳо метилизатсияи ДНК вуҷуд надорад.

г. Тағироти куллии 'код' - мумкин аст, ки ҳар як комбинатсияи тағирот дар думи гистон маънои мушаххас дошта бошад. Барои шарҳи пурра (fyi) ба Албертс нигаред. (Ё ба PubMed дар http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez равед, китобҳоро дар тарафи рости боло клик кунед ва дар қуттии истилоҳи ҷустуҷӯ 'коди гистон' -ро ворид кунед.)

3. Раванди танг шудан ё суст шуданро чӣ ба вуҷуд меорад? Оё TF аввал меояд ё ферментҳои азнавсозӣ/тағирёбанда? Модели ҷорӣ

а. Аввалин TF-ҳои танзимкунанда (фаъолкунандаҳо) пайваст мешаванд - ки боиси азнавсозӣ, тағирот ва ғайра мегардад. Хроматинро дар минтақаи транскрипсия мекушояд.

б. Пайванди TF баъдтар -- Пас аз мулоим шудани хроматин, ТФ-ҳои базалӣ (& ва эҳтимолан бештар ТФ-ҳои танзимкунанда) метавонанд ба ДНК пайваст шаванд, пол II метавонад бо ТФ пайваст шавад ва транскрипсия ба амал меояд.

4. Ин ба натиҷаҳои ҳассосияти DNase чӣ гуна мувофиқат мекунад?

а. Беҳтарин - Минтақаҳое, ки омилҳои транскрипт ба ҳам мепайванданд - - хориҷ кардани нуклеосомаҳо ва ё хеле сустшуда = ҷойҳои ҳассос.

б. Овозтар -- Минтаќањое, ки транскрипт карда мешаванд -- нуклеосомањо доранд, ки бо кадом васила "буда" ё "remodeled" доранд, аммо не хориҷ карда шуд.

в. фуҷур - Минтақаҳое, ки транскрипция карда намешаванд- нуклеосомаҳои муқаррарӣ доранд ('фуҷур', нисбат ба гетерохроматин, аммо дар муқоиса бо эухроматини транскрипцияшуда 'зич' ё 'на он қадар фуҷуранд.) Минтақаҳое, ки транскрипция карда нашудаанд, аксар вақт дар эвроматин мебошанд, на дар гетерохроматин.


II. Тафсилоти транскрипсия дар эукариотҳо (ба мисли прокариотҳо) Ба Беккер Ч 21, саҳ. 660-664 (665-670).

A. Бештар аз ҳама чизҳое, ки барои транскрипция дар эукариотҳо лозиманд.

1. Полимеразаҳои сершумори РНК (ба лексияи охирин нигаред). Мо ба пол II тамаркуз хоҳем кард (mRNA месозад).

2. Протеинҳои бештар -- TF лозим аст, на танҳо RNA pol.

3. Пайдарпаии бештари танзим -- бисёр фарқиятҳо. онҳо фарқ мекунанд. ТФ

4. Шарҳи мухтасар ва баъзе истилоҳот

  • Унсури танзимкунандаи cis-амалкунанда = танҳо ба молекулаи кислотаи нуклеин таъсир мерасонад. Одатан пайдарпаии ДНК аст, ки баъзе протеини танзимкунандаро мепайвандад.

  • Унсури танзимкунандаи амалкунанда = ба пайдарпаии нуклеинии мақсадноки дилхоҳ ҳуҷайра таъсир мерасонад. Рамзҳои пайдарпайии танзимкунанда барои молекулаи танзимкунанда - одатан сафеда --, ки ба ҳадаф - одатан пайдарпаии ДНК мепайвандад.

  • Истилоҳи & quottrans амалкунанда & quot -ро метавон барои ишора ба молекулаи танзимкунанда (одатан як сафеда) ё ба пайдарпаии ДНК, ки онро рамз мекунад, истифода бурдан мумкин аст.

  • Cis унсурҳои амалкунанда = худи ДНК = дар ҳама ҳуҷайраҳои организмҳои бисёрҳуҷайраӣ = ҳадафи молекулаҳои танзими амалкунанда.

  • Молекулаҳои танзимкунандаи трансамалкунанда = маҳсули ДНК = TF ва дигар молекулаҳо = дар намудҳои гуногуни ҳуҷайра ва дар вақтҳои гуногун гуногунанд.

  • Дар euk. шумораи намудҳои гуногуни унсурҳои идоракунии cis ва транс -амалкунанда нисбат ба прокариотҳо хеле зиёд аст. Онҳо чӣ гунаанд? Нигаред ба поён.

  • Вобаста аз вазифаи сафеда танзим метавонад & quot+& quot; & quot- & quot бошад

  • Назорати манфӣ -- Агар протеини танзимкунанда транскрипсияро блок кунад.

  • Назорати мусбӣ - Агар протеини танзимкунанда транскрипсияро беҳтар кунад.

  • Euk бар зидди Prok. -- Назорати манфӣ (истифодаи репрессорҳо) дар прок бештар ба назар мерасад. назорати мусбӣ (истифодаи фаъолкунандагон) бештар дар euk маъмул аст.

  • Чӣ тавр шумо назорати мусбӣ ва манфиро ҷудо мекунед - бо таъсири несткунӣ.

B. Тафсилоти сайтҳои танзимкунанда (амалкунандаи cis) дар ДНК. Прокариотҳо промоутерҳо ва операторҳо доранд. Кадом пайдарпаии эукариотҳо дар ДНК доранд, ки ба транскрипсия таъсир мерасонанд? (Муҳокимаи зерин асосан ба танзими транскриптсия аз ҷониби РНК пол II дахл дорад. Ба матнҳои esp нигаред. Беккер барои тафсилот дар бораи таблиғгарон ва ғайра барои пол I & amp III) 9A барои сохтори сайтҳои танзимкунанда барои як гени рамзии сафедаи маъмулӣ. Се намуди сайтҳои танзимкунанда:

1. Промоутер асосии

а. Рақамгузорӣ. Мавқеи пойҳо одатан дар тӯли ҳиссиёт аз оғози транскрипсия ҳисоб карда мешавад.

(1). & Оғоз & quot = Нуқтае, ки транскрипт воқеан оғоз мешавад (одатан бо тирчаи хамида ишора карда мешавад) = сифр.

(2). Дар боло ва поён

(а). Дар поёноб = Ба сӯи 3 'меравад дар риштаи ҳиссиёт = ба самти транскрипт)

(б). Дар болооб = Ба сӯи 5 'дар риштаи ҳиссиёт = ба самти муқобил аз транскрипт.

(3). Рақамгузорӣ - баъзе мисолҳо

(а). +10 = 10 асос дар поён аз оғоз = 10 асос пас аз оғози транскрипция.

(б). -25 = 25 асос аз боло аз боло = 25 асос пеш аз расидани транскрипт.

(в). +1 = Асоси аввал дар транскрипт як сарпӯшро мегирад (базаи тағирёфта ба охири 5' замима карда шудааст).

(4). Рақамгузорӣ - гуногун. Вижагиҳо

(а). Пойгоҳи "сифр" вуҷуд надорад, ҳамон тавре ки дар байни пеш аз милод ва милод соли "сифр" вуҷуд надорад ва соати сифр байни саҳар ва субҳ вуҷуд надорад.

(б). Дар баъзе мавридҳо, мавқеи пойгоҳҳо аз ибтидо дар баробари риштаи ҳиссиёт ҳисоб карда мешавад тарҷума.Агар ин тавр анҷом дода шавад, A дар AUG аввал +1 аст. Бо вуҷуди ин, рақамгузорӣ аз оғози он тахмин карда мешавад транскрипцияагар тартиби дигаре пешбинӣ нашуда бошад.

(в). ТФ, РНК пол ва ғайра ба чуқуриҳои ДНК-и дуқабата пайваст мешаванд, на ба як ришта. Аммо, мавқеъҳо дар ДНК одатан танҳо дар робита бо риштаи ҳиссиёт муайян карда мешаванд. Ин маънои онро надорад, ки сафеда танҳо ба риштаи ҳискунанда пайваст мешавад.

б. Худи промоутери аслӣ Промоутерҳои аслӣ бо он чизе муайян карда мешавад, ки ба шумо имкон медиҳад, ки полимеразаи РНК дар ҷои дуруст оғоз шавад. Ба он чи дохил мешавад?

(1). Нуқтаи воқеӣ барои оғози транскрипт (дар ҷое ки тирчаи хамида аст) иловаи якчанд пойгоҳҳо дар ҳар ду тарафи "оғоз". Одатан чанд пойгоҳи 5 'UTR (минтақаи тарҷумашуда) -ро дар бар мегирад.

(2). Сомонаҳои ҳатмӣ: Қисме, ки дар он пайвастшавии полимеразаи базалии TF ва РНК оғоз мешавад - одатан қисмат танҳо дар боло (пеш аз) нуқтаи ибтидоӣ. Аксар вақт пайдарпаии кӯтоҳ номида мешавад қуттии TATA (одатан тақрибан 25 пойгоҳ пеш аз нуқтаи оғоз).

(3). Хусусиятҳои иловагӣ: Аксар вақт ба ҷуз аз онҳое, ки пайдарпайии иловагӣ ё гуногун доранд, дохил мешаванд. На ҳама таблиғгарони Пол II яксонанд. (Агар шумо ба тафсилот таваҷҷӯҳ дошта бошед, ба Беккер 21-12b (13 b) ё 23-21 нигаред)

2. Унсурҳои назорати проксималӣ. (Проксимал = Наздик).

а. Макон: Дар наздикии промоутер аслӣ ва оғози транскрипсия одатан "upstream" (дар 5' тарафи оғози транскрипсия.) Одатан унсурҳои танзимкунандаро то -100 ё -200 (пояҳо) дар бар мегирад.

б. Истилоҳот: Баъзан қисми промоутерҳои аслӣ ҳисобида мешавад.

в. Функсия: Пайвастшавии сафедаҳои мувофиқ ба транскрипсия мусоидат мекунад ё бозмедорад. Бо таъсири ҳазфкунӣ муайян карда мешавад. Пайдарҳамӣ ва механизми амал гуногун аст.

3. Элементҳои назорати дисталӣ (Дистал = Дур)

а. Ду намуд: тақвиятдиҳандаҳо ва хомӯшкунакҳо. Ин унсурҳои назорат метавонанд коҳиш диҳанд (хомӯшкунандаҳо) ё зиёд кардани транскрипсия (тақвиятдиҳандагон).

б. Инҳо метавонанд аз генҳои назораташон хеле дур бошанд (дар ҳар 5 ' ё 3' самт = боло ё поён). Он метавонад дар минтақаҳои интронӣ ё дар минтақаҳои тарҷумашуда бошад.

в. Инҳо метавонанд дар ҳарду самт кор кунанд - Баргардонидани онҳо ҳеҷ таъсире надорад, баръакс бо таблиғгарон. Ба Беккер расми нигаред. 23-22 (ё маълумотномаи 9В).

г. Механизми амал - нигаред ба TF дар поён нигаред.

4. Истилоҳот ва ғайра. Тафсилот - ин барои маълумот метавонад дар синф муҳокима карда нашавад.

а. Қуттиҳо = пайдарпаии кӯтоҳе, ки дар минтақаҳои танзимкунанда мавҷуданд (масалан: қуттии TATA)

б. пайдарпаии консенсус = пайдарпаӣ, ки пойгоҳи маъмултаринро дар ҳар як мавқеъ барои ҳама пайдарпаии ин намуд пайдо мекунад. Ҳар як версияи инфиродӣ пайдарпаӣ аз консенсус дар як ё якчанд мавқеъ фарқ мекунад. (Мисол: TATAAAA = пайдарпаии консенсус барои қуттии TATA. Маънои T пойгоҳи маъмултарин дар мавқеи аввал аст, А дар мавқеи дуюм маъмул аст ва ғайра.)

в. Барои организмҳои бисёрҳуҷайра истилоҳи "оператор" истифода намешавад барои пайдарпаии сайт/ДНК, ки сафедаи танзимкунанда дар он ҷойгир аст. Чаро? Азбаски mRNA -и поликистронӣ нест ва дар эукариотҳои олӣ оперон нест. (Оё баъзеҳо дар euk якҳуҷайра мебошанд.)

C. Омилҳои транскрипсияи базавӣ чӣ гуна кор мекунанд?

1. Дар ҳама чашмакҳо якхела. Барои оғоз кардани транскрипт дар ҳама чашмакҳо лозим аст. Ба расми Садава нигаред. 16.14 (14.13) (14.12) ё Бекер анҷир. 21-13 (21-14).

2. Хусусиятҳо

а. Бисёр TF-ҳои базавӣ лозиманд.

б. Нархи TF барои RNA pol. II .

(1). Истилоҳот: Базали TF барои пол II TFIIA, TFIIB ва ғайра номида мешаванд.

(2). Муҳимтар аз он TFIID аст, ки худаш зербахшҳои зиёде дорад. Зер воҳиди аз ҳама омӯхташуда TBP мебошад (ТАТА биздивоҷ саҳпротеин - Ба Беккер нигаред. 21-14 (21-15).) Қуттии TATA-ро ҳангоми мавҷуд будани он эътироф мекунад.

(3). Дигар полимеразҳо TF доранд, аммо TF барои пол II таваҷҷӯҳи зиёд доранд, зеро пол II → mRNA

в. Базали ТФ аввал ба промотори аслӣ пайваст мешавад ва баъд RNA-пол бо онҳо мепайвандад. Барои оғоз кардани он миқдори зиёди сафедаҳо лозим аст. Полимеразаи РНК мекунад не бевосита ба ДНК пайваст мешаванд.

D. Чӣ гуна кори танзимкунандаи махсус ё бофтаи TF кор мекунад?

1. Дар намудҳои гуногуни ячейкаҳо ё дар замонҳои муайян ҳуҷайраҳои гуногун истифода мешаванд. Дар ҳама ҳуҷайраҳо на ҳама лозиманд. Ба Беккер расми нигаред. 23-24.

2. Хусусиятҳо

а. Ба минтақаҳои берун аз промоутери аслӣ пайваст кунед - одатан ба тақвиятдиҳандагон ё хомӯшкунандагон (унсурҳои назорати фосилавӣ), аммо баъзан ба унсурҳои проксималии назорат

б. Вақте ки TF -и танзимкунанда пайваст мешавад, метавонад транскрипсияро коҳиш диҳад ё мусоидат кунад.

(1). Фаъолкунандаҳо. Фаъолкунандагони TF номида мешаванд, агар онҳо ба тақвиятдиҳандагон пайваст шаванд ва/ё транскрипсияро афзоиш диҳанд.

(2). Репрессорҳо.TF -ро репрессорҳо меноманд, агар онҳо ба хомӯшкунӣ пайваст шаванд ва/ё транскрипсияро кам кунанд.

в. Чӣ гуна танзимкунандаи TF ба транскрипт таъсир мерасонад: ДНК фикр мекард, ки давр мезанад, аз ин рӯ хомӯшкунанда/тақвиятдиҳанда ба промоутери асосӣ наздик аст. ТФ оид ба тақвиятдиҳанда ба устувор кардани пайвастшавии TF-ҳои базалӣ мустақиман ё бавосита ба промоутери аслӣ кӯмак мекунад. (Ба Беккер расми 23-23 ё Садава расми 16.15 (14.14) ва фасли танзими ТФ дар зер нигаред.)

г. Юк. прок Прок. репрессорхо -- ҳарду «репрессорҳо» ба транскрипсия халал мерасонанд, аммо механизми амал гуногун аст.

д. Нақши ҳамкорон- Протеинҳое, ки ба ТФ-ҳо ба тақвиятдиҳанда пайваст мешаванд ва ба транскрипсия таъсир мерасонанд (аммо мустақиман ба ДНК пайваст намешаванд) одатан сафедаҳои ко-активатор (ё ко-репрессор) номида мешаванд. Ду роҳе вуҷуд дорад, ки фаъолсозон ба транскрипсия таъсир мерасонанд:

(1). Ҳамчун миёнарав амал кунед -- Ду қисми мошини транскрипсияро пайваст кунед. Як қисми миёнарав ба TF (ки ба тақвиятдиҳанда ё хомӯшкунанда вобаста аст) ва қисми дигари миёнарав ба омилҳои асосии транскрипция (ё пол II) дар промоутер ва/ё унсурҳои проксималии назорат пайваст мешаванд. Миёнарав = номи маъмулии маҷмӯи ко-активаторҳо, ки ин тавр амал мекунанд.

(2). Ҳолати хроматинро тағир диҳед. Ба TF ба тақвиятдиҳанда пайваст шавед ва хроматинро дар гене, ки барои транскриптсия кардан лозим аст, суст кунед. Протеинҳои азнавсозӣ ва ферментҳои тағирдиҳандаи гистон ба ин категория дохил мешаванд.

Барои азназаргузаронии сохтори генҳо ва amp TF, мушкилоти 4R-2, 4R-5A & amp 4R6-A -ро санҷед.

f. Ҳамоҳангсозии назорат. Як гурӯҳи генҳо метавонанд якбора дар ҷавоб ба як сигнал (зарбаи гармӣ, гормон ва ғ.) фурӯзон ё хомӯш карда шаванд.

(1). Прокариотҳо бар зидди эукариотҳо: Хар ду прок. ва euk. Назорати координатиро нишон диҳед, аммо механизми дигар аст. (Ба ҷадвали зер нигаред.)

(2). Ҷойгиршавии генҳои ҳамоҳангшаванда назоратшаванда

(а). Дар прокариотҳо, генҳои ҳамоҳангшудаи назоратшаванда дар оперонҳо якҷоя ҷойгиранд.

(б). Дар эукариотҳо, генҳои ҳамоҳангшудаи назоратшаванда набояд ба ҳамдигар наздик бошанд - онҳо танҳо бояд унсурҳои назоратии якхела (сис амалкунанда) дошта бошанд. Ба расми Садава нигаред. 16.17 (14.16).

(3). Унсурҳои назорат:

(а). Ҳама генҳо дар як намуди ҳуҷайра фаъоланд ва/ё дар як шароит унсурҳои назоратии якхеларо тақсим мекунанд - аз ин рӯ, ин генҳо ҳама ба як TF-ҳои танзимкунанда ҷавоб медиҳанд. Натиҷа якчанд mRNA аст, ки ҳама дар посух ба ҳамон сигналҳо дода мешаванд.

(б). Аксари генҳо дорои унсурҳои сершумори назоратӣ (cis -амалкунанда) мебошанд. Аз ин рӯ, ба транскрипсияи аксари генҳо зиёда аз як TF таъсир мерасонад.

(в). Транскрипсияи ҳама гуна генҳои мушаххас аз таркиби TF вобаста аст, на танҳо як, ки дар он намуди ҳуҷайра мавҷуд аст.

(4). Тафовут дар TF. Намудҳои гуногуни ҳуҷайраҳо танзимоти гуногуни TF -ро месозанд. Аз ин рӯ, гурӯҳҳои гуногуни генҳои ҳамоҳангшуда фаъол / хомӯш карда мешаванд. Ба Беккер расми нигаред. 23-24.

(5). Муқоисаи вазъият дар прокариотҳо ва эукариотҳои бисёрҳуҷайра:


16.5 Танзими генҳои эукариотӣ пас аз транскриптсия

Дар охири ин бахш шумо метавонед корҳои зеринро иҷро кунед:

  • Фаҳмидани пайвастшавии РНК ва нақши он дар танзими ифодаи ген
  • Муҳимияти устувории РНК-ро дар танзими генҳо тавсиф кунед

РНК транскрипсия карда мешавад, аммо пеш аз оғози тарҷума бояд ба шакли баркамол коркард карда шавад. Ин коркарде, ки пас аз транскрипсияи молекулаи РНК, вале пеш аз ба сафеда табдил додани он сурат мегирад, номида мешавад. тағироти пас аз транскрипсия. Мисли марҳилаҳои эпигенетикӣ ва транскриптсияи коркард, ин қадами пас аз транскрипсияро инчунин барои назорати ифодаи генҳо дар ҳуҷайра танзим кардан мумкин аст. Агар RNA коркард, интиқол ё тарҷума нашавад, он гоҳ ягон протеин синтез карда намешавад.

Ҷойгиркунии RNA, марҳилаи аввали назорати пас аз транскрипсия

Дар ҳуҷайраҳои эукариотӣ, транскрипти РНК аксар вақт минтақаҳоеро дар бар мегирад, ки интрон ном доранд, ки пеш аз тарҷума хориҷ карда мешаванд. Минтақаҳои РНК, ки рамзи протеинро экзон меноманд. (Расми 16.10). Пас аз транскрипсияи молекулаи РНК, аммо пеш аз он, ки он аз ядро ​​​​барои тарҷума шавад, РНК коркард карда мешавад ва интронҳо бо роҳи пайвастшавӣ хориҷ карда мешаванд. Пайвастшавӣ тавассути сплицеосомаҳо, комплексҳои рибонуклеопротеинҳо сурат мегирад, ки метавонанд ду нӯги интронро шинохта, транскриптро дар ин ду нуқта буранд ва экзонҳоро барои пайвастан ба ҳам оранд.

Пайвасти эволютсия

Ҷойгиркунии алтернативии РНК

Дар солҳои 70 -ум, генҳо бори аввал мушоҳида карда шуданд, ки ҷудошавии алтернативии РНК -ро намоиш доданд. Ҷойгиркунии алтернативии РНК механизмест, ки имкон медиҳад аз як ген маҳсулоти сафедаҳои гуногун истеҳсол карда шаванд, вақте ки комбинатсияи мухталифи экзонҳо барои ташкили mRNA (расми 16.11). Ин пайвасткунии алтернативӣ метавонад тасодуфӣ бошад, аммо аксар вақт он назорат карда мешавад ва ҳамчун механизми амал мекунад танзими ген, бо басомади алтернативаҳои гуногуни splicing назорат аз ҷониби ҳуҷайра ҳамчун роҳи назорати истеҳсоли маҳсулоти сафеда гуногун дар ҳуҷайраҳои гуногун ё дар марҳилаҳои гуногуни рушд. Ҳоло мувофиқи як ҳисоб як механизми маъмули танзими генҳо дар эукариотҳо фаҳмида мешавад, ки 70 фоизи генҳо дар одамон ҳамчун сафедаҳои сершумор тавассути сплайсинги алтернативӣ ифода карда мешаванд. Гарчанде ки роҳҳои сершумори ба таври алтернативӣ тақсим кардани транскриптҳои РНК вуҷуд дорад, тартиби аслии 5'-3 'экзонҳо чунин аст ҳамеша ҳифз карда шудааст. Яъне, транскрипт бо эксонҳои 1 2 3 4 5 6 7 метавонад часпонида шавад 1 2 4 5 6 7 ё 1 2 3 6 7, аммо ҳеҷ гоҳ 1 2 5 4 3 6 7.

Чӣ тавр метавон ҷудошавии алтернативӣ рушд кард? Интронҳо пайдарпайии шинохти ибтидоӣ ва анҷомиро доранд, тасаввур кардан осон аст, ки нокомии механизми пайвастшавӣ барои муайян кардани охири интрон ва ба ҷои он, охири интрони навбатӣ пайдо карда, ба ин васила ду интрон ва экзони фосилавӣ хориҷ карда мешавад. Дарвоқеъ, механизмҳое вуҷуд доранд, ки чунин гузаришҳои интронҳоро пешгирӣ мекунанд, аммо мутатсия эҳтимолан ба нокомии онҳо оварда мерасонад. Чунин "хатоҳо" эҳтимолан сафедаи ғайрифаъолро ба вуҷуд меоранд. Дар ҳақиқат, сабаби бисёр бемориҳои генетикӣ ҷудошавии ғайримуқаррарӣ аст, на мутация дар пайдарпаии рамзгузорӣ. Бо вуҷуди ин, пайвасткунии алтернативӣ метавонад як варианти сафеда бидуни талафи сафедаи аслӣ эҷод кунад ва имкони мутобиқшавии варианти навро ба вазифаҳои нав фароҳам орад. Такрори генҳо бо роҳи таъмин намудани генҳое, ки бидуни рафъи сафедаи аслӣ ва функсионалӣ метавонанд инкишоф ёбанд, дар таҳаввули вазифаҳои нав нақши муҳим бозидааст.

Савол: Дар мори ҷуворимакка Пантерофис гуттатус, якчанд вариантҳои гуногуни рангҳо мавҷуданд, аз ҷумла морҳои амеланистӣ, ки намунаҳои пӯсташон танҳо пигментҳои сурх ва зардро нишон медиҳанд. Сабаби амеланизм дар ин морҳо ба наздикӣ ҳамчун ворид кардани як унсури интиқолшаванда ба интрон дар гени OCA2 (албинизми чашми пӯст) муайян карда шуд. Чӣ гуна ворид кардани маводи иловагии генетикӣ ба интрон метавонад ба сафедаи ғайрифаъол оварда расонад?

Пайванд ба омӯзиш

Тавассути тамошои раванд дар ин видео, чӣ гуна пайвастшавии mRNA рух медиҳад, тасаввур кунед.

Назорати устувории РНК

Пеш аз тарк кардани mRNA аз ядро, ба он ду "сарпӯши" муҳофизатӣ дода мешавад, ки нопадидшавии риштаро ҳангоми сафар пешгирӣ мекунад. Экзонуклеазаҳои 5' ва 3' метавонанд РНК-ҳои муҳофизатнашударо вайрон кунанд. Сарпӯши 5', ки дар охири 5'-и mRNA ҷойгир аст, одатан аз молекулаи метилонидашудаи гуанозин трифосфат (GTP) иборат аст. GTP дар охири 5'-и mRNA "ақиб" ҷойгир карда шудааст, то 5' карбонҳои GTP ва нуклеотиди терминал тавассути се фосфат пайваст шаванд. Думи поли-А, ки ба охири 3' часпида мешавад, одатан аз занҷири дарози нуклеотидҳои аденин иборат аст. Ин тағирот ду канори РНК -ро аз ҳамлаи экзонуклеаза муҳофизат мекунанд.

Пас аз интиқоли РНК ба цитоплазма, давомнокии вақти дар он ҷо будани РНК -ро назорат кардан мумкин аст. Ҳар як молекулаи РНК мӯҳлати муайяне дорад ва бо суръати муайян пӯсидааст. Ин суръати пӯсида метавонад ба он таъсир расонад, ки чӣ қадар сафеда дар ҳуҷайра аст. Агар суръати пӯсиш зиёд карда шавад, РНК дар цитоплазма то он даме вуҷуд нахоҳад дошт, ки вақти барои тарҷумаи mRNA мавҷудбударо кӯтоҳ мекунад. Ва баръакс, агар суръати пӯсиш коҳиш ёбад, молекулаи mRNA дар цитоплазма дарозтар зиндагӣ мекунад ва сафедаи бештарро метавон тарҷума кард. Ин суръати фаноро устувории РНК меноманд. Агар РНК устувор бошад, он дар ситоплазма дар муддати тӯлонӣ муайян карда мешавад.

Пайвастагии сафедаҳо ба РНК низ метавонад ба устувории он таъсир расонад. Протеинҳое, ки сафедаҳои RNA-ҳатмӣ ё RBP номида мешаванд, метавонанд ба минтақаҳои mRNA танҳо дар боло ё поёнтар аз минтақаи рамзгузории протеинҳо пайваст шаванд. Ин минтақаҳо дар RNA, ки ба протеин тарҷума нашудаанд, минтақаҳои тарҷумашуда ё UTR номида мешаванд. Онҳо интрон нестанд (онҳо дар ядро ​​хориҷ карда шудаанд). Баръакс, ин минтақаҳое мебошанд, ки локализатсияи mRNA, устуворӣ ва тарҷумаи сафедаро танзим мекунанд. Минтақа пеш аз минтақаи рамзгузории протеин 5 'UTR номида мешавад, дар ҳоле ки минтақа пас аз минтақаи рамзгузорӣ 3' UTR номида мешавад (Расми 16.12). Ҳатмии RBP -ҳо ба ин минтақаҳо вобаста ба RBP -и мушаххасе, ки мепайвандад, метавонад устувории як молекулаи РНК -ро афзоиш ё кам кунад.

Устувории РНК ва микроРНКҳо

Илова ба RBPs, ки устувории РНК-ро мепайвандад ва назорат мекунад (афзоиш ё кам мекунад), дигар унсурҳое, ки микроРНК ном доранд, метавонанд ба молекулаи РНК пайваст шаванд. Ин микроРНКҳо ё миРНКҳо молекулаҳои кӯтоҳи РНК мебошанд, ки дарозии онҳо аз 21 то 24 нуклеотид мебошанд. МиРНКҳо дар ядро ​​ҳамчун преРНАҳои дарозтар сохта мешаванд. Ин пеш аз miRNA-ҳо бо протеин ном бурда ба miRNA-ҳои баркамол бурида мешаванд Дицер . Мисли омилҳои транскрипсия ва RBPs, miRNA-ҳои баркамол як пайдарпаии мушаххасро эътироф мекунанд ва ба РНК пайваст мешаванд, аммо miRNAs инчунин бо як комплекси рибонуклеопротеинҳо, ки бо номи комплекси хомӯшии РНК (RISC) алоқаманданд, пайваст мешаванд. Ҷузъи RNA-и пойгоҳи RISC бо пайдарпаии иловагӣ дар mRNA ва ё ба тарҷумаи паём халал мерасонад ё ба таназзули mRNA оварда мерасонад.


Gene Expression чист?

Ин равандест, ки дар он геномҳо барои танзими синтези сафеда истифода мешаванд. Протеини ба ин тариқ синтезшуда аз ҷониби организм барои тавлиди сохторҳои ҳуҷайра истифода мешавад. Инчунин, ин як раванди қатъӣ ҳамоҳангшуда аст, ки ба ҳуҷайраҳо имкон медиҳад ба тағирот дар муҳити худ вокуниш нишон диҳанд.

Ҷолиби диққат аст, ки генҳое, ки барои истифодаи аминокислотаҳо маълумот медиҳанд, генҳои сохторӣ номида мешаванд. Гузашта аз ин, тамоми ин раванд ду марҳилаи алоҳида дорад.

Дар ин марҳилаи мушаххас, РНК бо кӯмаки ферментҳои РНК полимераз истеҳсол карда мешавад. Ҳамин тариқ, молекулаҳои mRNA коркард карда мешаванд.

Ин қадам бештар ба синтези сафеда тавассути mRNA марбут аст. Тавассути амал, коркарди молекулаҳои сафеда оғоз мешавад.

Аз ин рӯ, бо суханони оддӣ, шумо метавонед бигӯед, ки ин равандест, ки тавассути он дастурҳо дар ДНК ба маҳсулоти қобили истифода табдил меёбанд, ки дар ин ҳолат сафеда аст.

[Тасвир ба зудӣ бор карда мешавад]


Маълумоти дастгирӣ

S1 Расми

Арзиши миёнаи ифодаи генҳо ҳангоми рушди барвақти паникула бо оне, ки дар решаҳои навда ва навдаҳо пас аз табобат дар тӯли 2 соат бо 5 μM BA ё назорати автомобил ёфт шудааст, муқоиса карда шуд.

S2 Расми

Таҳлили кластерӣ дар асоси масофаи Евклидиан байни ифодаи ген дар марҳилаҳои 0𠄵 рушди барвақти паникула анҷом дода шуд. Он ҳамчун харитаи гармӣ бо дендрограмма барои ҳар як оилаи генҳо тарҳрезӣ шудааст. # Фарқиятҳои назаррас дар асоси T-Test байни ду марҳила бо ифодаи ҳадди аксар ва ҳадди ақал (P &# x0003c 0.05). *Тафовутҳои назаррас ҳангоми муқоисаи ифода дар тамоми марҳилаҳо дар асоси ANOVA бо Holm пас аз санҷиш (P & # x0003c 0,05).


Экспресси гении прокариотӣ ва эукариотӣ

Барои фаҳмидани он ки ифодаи генҳо чӣ гуна танзим карда мешавад, мо аввал бояд бифаҳмем, ки ген чӣ гуна сафедаи функсионалии ҳуҷайраро код медиҳад. Раванд дар ҳам ҳуҷайраҳои прокариотӣ ва ҳам эукариотӣ ба амал меояд, танҳо бо усулҳои каме фарқкунанда.

Организмҳои прокариотӣ организмҳои якҳуҷайра мебошанд, ки ядрои ҳуҷайра надоранд ва аз ин рӯ ДНК-и онҳо дар цитоплазмаи ҳуҷайра озодона шино мекунанд. Барои синтез кардани сафеда, равандҳои транскрипсия ва тарҷума қариб дар як вақт рух медиҳанд. Вақте ки протеини ҳосилшуда дигар лозим намешавад, транскрипция қатъ мешавад. Дар натиҷа, усули асосии назорат кардани кадом намуди сафеда ва миқдори ҳар як сафеда дар як ҳуҷайраи прокариотӣ танзими транскрипсияи ДНК мебошад. Ҳамаи қадамҳои минбаъда ба таври худкор сурат мегиранд. Вақте ки протеини бештар лозим аст, транскрипсияи бештар ба амал меояд. Аз ин рӯ, дар ҳуҷайраҳои прокариотӣ назорати ифодаи генҳо асосан дар сатҳи транскрипсия аст.

Ҳуҷайраҳои эукариотӣ, баръакс, органеллҳои дохили ҳуҷайра доранд, ки ба мураккабии онҳо зам мекунанд. Дар ҳуҷайраҳои эукариотӣ, ДНК дар дохили ядрои ҳуҷайра мавҷуд аст ва дар он ҷо ба РНК транскрипсия карда мешавад. РНК-и нав синтезшуда баъд аз ядро ​​ба ситоплазма интиқол дода мешавад, ки дар он рибосомаҳо РНК-ро ба сафеда табдил медиҳанд. Равандҳои транскрипт ва тарҷума аз ҷиҳати ҷисмонӣ ҷудо карда мешаванд, транскрипсияи мембранаи ядроӣ танҳо дар дохили ядро ​​рух медиҳад ва тарҷума танҳо берун аз ядро ​​дар цитоплазма ба амал меояд. Танзими ифодаи ген метавонад дар ҳама марҳилаҳои раванд рух диҳад ([пайванд]). Танзим метавонад вақте ба амал ояд, ки ДНК аз нуклеосомаҳо барои пайваст кардани омилҳои транскрипсия (сатҳи эпигенетикӣ), ҳангоми транскрипсияи РНК (сатҳи транскрипсия), вақте ки РНК пас аз транскрипсия коркард ва ба ситоплазма содир карда мешавад (сатҳи пас аз транскрипсия) ), вақте ки РНК ба протеин тарҷума мешавад (сатҳи тарҷума), ё пас аз тавлиди сафеда (сатҳи пас аз тарҷума).


Тафовут дар танзими ифодаи генҳо байни прокариотҳо ва эукариотҳо дар [пайванд] ҷамъбаст карда шудаанд. Танзими ифодаи генҳо дар модулҳои минбаъда ба таври муфассал баррасӣ карда мешавад.

Тафовут дар танзими ифодаи генҳои организмҳои прокариотӣ ва эукариотӣ
Организмҳои прокариотӣ Организмҳои эукариотӣ
Набудани ядро Ядро дорад
ДНК дар ситоплазма мавҷуд аст ДНК дар қисмати ҳастаӣ маҳдуд аст
Транскрипсияи РНК ва ташаккули сафеда қариб дар як вақт рух медиҳанд Транскрипсияи РНК пеш аз ташаккули сафеда рух медиҳад ва он дар ядро ​​сурат мегирад. Тарҷумаи РНК ба протеин дар цитоплазма ба амал меояд.
Ифодаи ген пеш аз ҳама дар сатҳи транскрипсия танзим карда мешавад Ифодаи ген дар бисёр сатҳҳо танзим карда мешавад (эпигенетикӣ, транскрипсионӣ, shuttling ҳастаӣ, пас аз транскрипсия, тарҷума ва пас аз тарҷума)

Эволютсияи танзими генҳо ҳуҷайраҳои прокариотӣ метавонанд ифодаи генҳоро танҳо тавассути назорати миқдори транскрипсия танзим кунанд. Бо эволютсияи ҳуҷайраҳои эукариотӣ, мураккабии назорати ифодаи ген афзоиш ёфт. Масалан, бо эволютсияи ҳуҷайраҳои эукариотӣ тақсимоти ҷузъҳои муҳими ҳуҷайра ва равандҳои ҳуҷайра ба амал омад. Минтақаи ҳастаӣ, ки ДНК дорад, ба вуҷуд омад. Транскрипт ва тарҷума аз ҷиҳати ҷисмонӣ ба ду қисмҳои гуногуни ҳуҷайра ҷудо карда шуданд. Ҳамин тариқ, имкон дод, ки ифодаи генро тавассути танзими транскрипция дар ядро ​​ва инчунин тавассути назорати сатҳи РНК ва тарҷумаи сафедаи берун аз ядро ​​мавҷудбуда назорат кард.

Баъзе равандҳои ҳуҷайра аз зарурати организм барои дифоъ аз худ ба вуҷуд омадаанд. Равандҳои мобилӣ ба монанди хомӯш кардани генҳо барои муҳофизат кардани ҳуҷайра аз сироятҳои вирусӣ ё паразитӣ таҳия шудаанд. Агар ҳуҷайра метавонист ифодаи генро дар як муддати кӯтоҳ хомӯш кунад, он вақт метавонист аз сироят наҷот ёбад, вақте ки организмҳои дигар наметавонанд. Аз ин рӯ, организм раванди наверо ба вуҷуд овард, ки барои зинда мондани он кӯмак кард ва вай тавонист ин инкишофи навро ба насл гузаронад.


Захираҳои таълимӣ ва дигар фаъолиятҳои синфӣ

Мо боварӣ дорем, ки фаҳмидани мафҳумҳои асосии танзими эпигенетикӣ, ки дар боло баррасӣ шуд, як ҳадафи муҳими омӯзишӣ барои донишҷӯён аст ва дар зер стратегияҳои мушаххаси таълимро барои ноил шудан ба ин муҳокима мекунем. Аксари мафҳумҳое, ки дар ин баррасӣ фаро гирифта шудаанд, метавонанд барои тарҳрезии барномаи таълимии мушаххас ба эпигенетика, ҳамчун як воҳид дар курси биологияи коллеҷ ё генетикаи инсон истифода шаванд. Ин воҳиди эпигенетика барои донишҷӯёне, ки дониши ибтидоии сохтори хроматин ва танзими ифодаи генҳоро аз курсҳои ибтидоии биология доранд, муфид хоҳад буд. Воситаҳои педагогӣ ба монанди машғулиятҳои синфӣ дар кӯмак ба донишҷӯён дар баровардани баъзе мафҳумҳои нисбатан мураккаби эпигенетика аъло мебошанд. Якчанд мисолҳо дар ин ҷо оварда шудаанд ва онҳоро барои мураккабии курсҳои шӯъбаи поёнӣ ё муқаддимавии коллеҷ кам кардан мумкин аст. Ниҳоят, мо боварӣ дорем, ки ин баррасӣ инчунин метавонад ба омӯзгорони биологияи миёна дар тарҳрезии воҳиди эпигенетикӣ ва ҳамгироии он ба барномаи таълими ҳозираи онҳо кумак кунад.


Видеоро тамошо кунед: Lexia 3. Обзор прибора и функциональности. Заказывал на AliExpress (Январ 2022).