معلومة

7.9: علم الوراثة حقيقية النواة - علم الأحياء

7.9: علم الوراثة حقيقية النواة - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

7.9: علم الوراثة حقيقية النواة

اقتراح نموذج التدفق العكسي لأصل الخلية حقيقية النواة بناءً على التحليلات المقارنة لعملية التمثيل الغذائي لأسكارد البدائية

يمثل أصل حقيقيات النوى لغزًا لم يتم حله في علم الأحياء التطوري. تشير الأبحاث الحالية إلى أن حقيقيات النوى تطورت من اندماج بين مجموعة من النسب البدائية والتعايش الداخلي ألفا بروتيوبكتيرية. اكتشاف Asgard archaea ، وهو ملجأ عتيق مقترح يتضمن Lokiarchaeota و Thorarchaeota و Odinarchaeota و Heimdallarchaeota الذي اقترح لتشكيل أقرب الأقارب البدائية لحقيقيات النوى ، ساعد في توضيح هوية المضيف البدائي المفترض. في حين يُفترض أن Lokiarchaeota تستخدم التمثيل الغذائي المعتمد على الهيدروجين ، لا يُعرف الكثير عن الإمكانات الأيضية للأعضاء الآخرين في Asgard superphylum. نستنتج المسارات الأيضية المركزية لعتيقات Asgard باستخدام علم الجينوم المقارن وعلم الوراثة العرقي حتى نتمكن من تحسين النماذج الحالية لأصل حقيقيات النوى. تشير تحليلاتنا إلى أن Thorarchaeota و Lokiarchaeota يشفران البروتينات اللازمة لتثبيت الكربون عبر مسار Wood-Ljungdahl وللحصول على مكافئات مختزلة من الركائز العضوية. على النقيض من ذلك ، تقوم جينومات Heimdallarchaeum LC2 و LC3 بتشفير الإنزيمات التي من المحتمل أن تمكن من أكسدة الركائز العضوية باستخدام النترات أو الأكسجين كمستقبلات للإلكترون. تشير الذخيرة الجينية لـ Heimdallarchaeum AB125 و Odinarchaeum إلى أن هذه الكائنات يمكن أن تخمر الركائز العضوية وتحافظ على الطاقة عن طريق اقتران إعادة أكسدة الفيروكسين بتقليل البروتون في الجهاز التنفسي. إجمالاً ، تشير تحليلات الجينوم لدينا إلى أن ممثلي Asgard هم في الأساس متغاير عضوي ذو قدرة متغيرة على استهلاك وإنتاج الهيدروجين. على هذا الأساس ، نقترح "نموذج التدفق العكسي" ، وهو نموذج تكافلي محدث لأصل حقيقيات النوى يتضمن تدفق الإلكترون أو الهيدروجين من مضيف بدائي متغاير عضويًا إلى متعايش بكتيري.


الطرق الأساسية في علم الأحياء الجزيئي

تناقش الطرق الأساسية في علم الأحياء الجزيئي جوهر أحدث ثورة في علم الأحياء - تطور تكنولوجيا علم الوراثة. لقد غيرت الإنجازات في هذا المجال ببساطة ما يفعله علماء الأحياء ، وربما الأهم من ذلك ، تغيير طريقة تفكيرهم. علاوة على ذلك ، لم يسبق من قبل أن اندفع علماء من مثل هذا النطاق الواسع من التخصصات إلى مثل هذا المجال الصغير والغامض قليلاً لتعلم واستخدام القليل من التكنولوجيا. يتكون هذا الكتاب من 21 فصلاً ، افتتحت بثلاثة فصول تمهيدية تناقش أساسيات البيولوجيا الجزيئية وأدوات عالم الأحياء الجزيئية والاستعدادات العامة والإجراءات والاعتبارات الخاصة باستخدام الكتاب. ثم تناقش الفصول التالية نواقل الاستنساخ وتحضير الخلايا البكتيرية للحمض النووي من الخلايا حقيقية النواة التي تسبر الأحماض النووية البلازميد إعداد الحمض النووي وتقييد الحمض النووي وتنقية الحمض النووي وإعداد وتحليل الحمض النووي الريبي من الخلايا حقيقية النواة. تغطي الفصول الأخرى إعداد الحمض النووي من استنساخ العاثيات التي تستنسخ الحمض النووي من الاستنساخ الفرعي لجينوم حقيقيات النوى إلى استنساخ البلازميدات M13 وتسلسل توصيف توصيف إضافي لانتقال الحمض النووي المستنسخ لخلايا الثدييات في طرق البروتين المزروعة والطرق العامة والطرق المتخصصة. سيكون هذا الكتاب موضع اهتمام الممارسين في مجالات علم الأحياء وعلم الوراثة الجزيئي.

تناقش الطرق الأساسية في علم الأحياء الجزيئي جوهر أحدث ثورة في علم الأحياء - تطور تكنولوجيا علم الوراثة. لقد غيرت الإنجازات في هذا المجال ببساطة ما يفعله علماء الأحياء ، وربما الأهم من ذلك ، تغيير طريقة تفكيرهم. علاوة على ذلك ، لم يسبق من قبل أن اندفع علماء من مثل هذا النطاق الواسع من التخصصات إلى مثل هذا المجال الصغير والغامض قليلاً لتعلم واستخدام القليل من التكنولوجيا. يتكون هذا الكتاب من 21 فصلاً ، افتتحت بثلاثة فصول تمهيدية تناقش أساسيات البيولوجيا الجزيئية وأدوات عالم الأحياء الجزيئية والاستعدادات العامة والإجراءات والاعتبارات الخاصة باستخدام الكتاب. ثم تناقش الفصول التالية نواقل الاستنساخ وتحضير الخلايا البكتيرية للحمض النووي من الخلايا حقيقية النواة التي تسبر الأحماض النووية البلازميد إعداد الحمض النووي وتقييد الحمض النووي وتنقية الحمض النووي وإعداد وتحليل الحمض النووي الريبي من الخلايا حقيقية النواة. تغطي الفصول الأخرى إعداد الحمض النووي من استنساخ العاثيات التي تستنسخ الحمض النووي من الاستنساخ الفرعي لجينوم حقيقيات النوى إلى استنساخ البلازميدات M13 وتسلسل توصيف توصيف إضافي لانتقال الحمض النووي المستنسخ لخلايا الثدييات في طرق البروتين المزروعة والطرق العامة والطرق المتخصصة. سيكون هذا الكتاب موضع اهتمام الممارسين في مجالات علم الأحياء وعلم الوراثة الجزيئي.


تحديد واستنتاج خصوصية تسلسل عامل النسخ حقيقية النواة

توجه تفضيلات تسلسل الحمض النووي لعامل النسخ (TF) نشاطها التنظيمي ، ولكنها معروفة حاليًا بـ 1 ٪ فقط من TFs حقيقية النواة. أخذ عينات على نطاق واسع من أنواع مجال ربط الحمض النووي (DBD) من مجموعات حقيقية النواة متعددة ، حددنا تفضيلات تسلسل الحمض النووي لـ & gt1000 TFs التي تشمل 54 فئة DBD مختلفة من 131 حقيقيات النوى المتنوعة. نجد أن DBDs وثيقة الصلة بها دائمًا ما يكون لها دائمًا تفضيلات متشابهة جدًا لتسلسل الحمض النووي ، مما يتيح استنتاج الزخارف لـ 34 ٪ من 170،000 حقيقية النواة المعروفة أو المتوقعة. يتم إثراء التسلسلات المطابقة لكل من الأشكال المقاسة والمستنبطة في تسلسل الكروماتين المناعي (ChIP-seq) وتسلسل مواقع بدء النسخ في سلالات متنوعة حقيقية النواة. يتم أيضًا إثراء SNPs التي تحدد مواقع السمات الكمية للتعبير في محفزات Arabidopsis لمواقع ربط TF المتوقعة. الأهم من ذلك ، يمكن استخدام "مكتبة" الحافز الخاصة بنا لتحديد TFs المحددة التي يمكن تغيير ارتباطها بواسطة أليلات خطر الإصابة بالأمراض البشرية. تمثل هذه البيانات مصدرًا قويًا لرسم خرائط لشبكات النسخ عبر حقيقيات النوى.

حقوق النشر © 2014 Elsevier Inc. جميع الحقوق محفوظة.

الأرقام

الشكل 1. نظرة عامة على مجموعة بيانات التصميم

الشكل 1. نظرة عامة على مجموعة بيانات التصميم

(أ) الصناديق المميزة في هذه الدراسة ، حسب الأنواع ...

الشكل 2. عتبات الاستدلال الحافز بواسطة DBD ...

الشكل 2. عتبات الاستدلال الحافز حسب فئة DBD

(أ) العلاقة بين التشابه في DBD AA ...

الشكل 3. نظرة عامة على زخارف عائلة Myb / SANT

الشكل 3. نظرة عامة على زخارف عائلة Myb / SANT

الزخارف المشتقة من PBM من عائلة Myb / SANT (84 من ...

الشكل 4. تغطية شكل TF

الشكل 4. تغطية شكل TF

يتم احتساب TFs ذات الأشكال الإسوية المتعددة للبروتين على أنها واحدة ...

الشكل 5. تحديد الزخارف المشتقة من PBM في الجسم الحي ...

الشكل 5. تحديد الزخارف المشتقة من PBM في الجسم الحي مواقع ربط TF


ملخص القسم

بينما تحتوي جميع الخلايا الجسدية داخل الكائن الحي على نفس الحمض النووي ، لا تعبر جميع الخلايا داخل هذا الكائن الحي عن نفس البروتينات. تعبر الكائنات بدائية النواة عن الحمض النووي الكامل الذي تقوم بتشفيره في كل خلية ، ولكن ليس بالضرورة كلها في نفس الوقت. يتم التعبير عن البروتينات فقط عند الحاجة إليها. تعبر الكائنات حقيقية النواة عن مجموعة فرعية من الحمض النووي المشفرة في أي خلية معينة. في كل نوع خلية ، يتم تنظيم نوع وكمية البروتين من خلال التحكم في التعبير الجيني. للتعبير عن البروتين ، يتم أولاً نسخ الحمض النووي إلى RNA ، والذي يتم ترجمته بعد ذلك إلى بروتينات. في الخلايا بدائية النواة ، تحدث هذه العمليات في وقت واحد تقريبًا. في الخلايا حقيقية النواة ، يحدث النسخ في النواة ويكون منفصلًا عن الترجمة التي تحدث في السيتوبلازم. يتم تنظيم التعبير الجيني في بدائيات النوى فقط على مستوى النسخ ، بينما في الخلايا حقيقية النواة ، يتم تنظيم التعبير الجيني على المستويات اللاجينية والنسخية وما بعد النسخ والترجمة وما بعد الترجمة.

تمارين

قائمة المصطلحات

الربط البديل للحمض النووي الريبي: آلية تنظيم الجينات بعد النسخ في حقيقيات النوى حيث يتم إنتاج العديد من منتجات البروتين بواسطة جين واحد من خلال مجموعات التضفير البديلة لنسخة الحمض النووي الريبي

جيني: وصف العوامل التنظيمية غير الجينية ، مثل التغييرات في التعديلات على بروتينات الهيستون والحمض النووي التي تتحكم في إمكانية الوصول إلى الجينات في الكروموسومات

التعبير الجيني: العمليات التي تتحكم في التعبير عن الجين

بعد النسخ: التحكم في التعبير الجيني بعد تكوين جزيء الحمض النووي الريبي (RNA) ولكن قبل ترجمته إلى بروتين

ما بعد الترجمة: التحكم في التعبير الجيني بعد تكوين البروتين


شاهد الفيديو: الانقسام الخلوي المتساوي (أغسطس 2022).