معلومة

10.8: مقدمة في النسخ - علم الأحياء

10.8: مقدمة في النسخ - 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.

ما عليك القيام به: حدد الخطوط العريضة لعملية النسخ

هل اضطررت من قبل إلى نسخ شيء ما؟ ربما ترك شخص ما رسالة على بريدك الصوتي ، وكان عليك تدوينها على الورق. أو ربما قمت بتدوين الملاحظات في الفصل ، ثم أعدت كتابتها بدقة لمساعدتك على المراجعة.

كما تظهر هذه الأمثلة ، النسخ هي عملية يتم فيها إعادة كتابة المعلومات. النسخ هو شيء نقوم به في حياتنا اليومية ، وهو أيضًا شيء يجب أن تفعله خلايانا ، بطريقة أكثر تخصصًا ومحددة بدقة. في علم الأحياء ، النسخ هي عملية نسخ تسلسل الحمض النووي للجين في الأبجدية المماثلة لـ RNA.


هيستون

في علم الأحياء ، هيستون هي بروتينات أساسية للغاية وفيرة في بقايا الليسين والأرجينين الموجودة في نواة الخلايا حقيقية النواة. وهي بمثابة بكرات يلتف حولها الحمض النووي لإنشاء وحدات هيكلية تسمى الجسيمات النووية. [1] [2] النيوكليوسومات بدورها ملفوفة في ألياف 30 نانومتر تشكل كروماتين معبأ بإحكام. تمنع الهيستونات الحمض النووي من التشابك وتحميه من تلف الحمض النووي. بالإضافة إلى ذلك ، تلعب الهستونات أدوارًا مهمة في تنظيم الجينات وتكرار الحمض النووي. بدون الهستونات ، فإن الحمض النووي غير الملفوف في الكروموسومات سيكون طويلًا جدًا. على سبيل المثال ، تحتوي كل خلية بشرية على حوالي 1.8 متر من الحمض النووي إذا امتدت تمامًا ، ولكن عند الجرح حول هيستونات ، يتم تقليل هذا الطول إلى حوالي 90 ميكرومتر (0.09 مم) من ألياف كروماتين قطرها 30 نانومتر. [3]

هناك خمس عائلات من الهيستونات التي تم تحديدها H1 / H5 (هيستونات رابط) ، H2 ، H3 ، و H4 (هيستونات أساسية). يتكون نواة النواة من اثنين من ثنائيات H2A-H2B ورباعي H3-H4. إن الالتفاف المحكم للحمض النووي حول الهيستونات هو إلى حد كبير نتيجة للتجاذب الكهروستاتيكي بين الهيستونات الموجبة الشحنة والعمود الفقري للفوسفات سالب الشحنة للحمض النووي.

يمكن تعديل الهستونات كيميائيًا من خلال عمل الإنزيمات لتنظيم نسخ الجينات. التعديل الأكثر شيوعًا هو مثيلة بقايا الأرجينين أو اللايسين أو أستلة ليسين. يمكن أن تؤثر المثيلة على كيفية تفاعل البروتينات الأخرى مثل عوامل النسخ مع النيوكليوسومات. يزيل أسيتيل اللايسين الشحنة الموجبة على اللايسين وبالتالي يضعف الجاذبية الكهروستاتيكية بين هيستون والحمض النووي مما يؤدي إلى فك جزئي للحمض النووي مما يجعله أكثر سهولة للتعبير الجيني.


مواقع الويب

مجال المعلمين: النسخ الخلوي والترجمة

نطاق المعلمين هو مورد تعليمي مجاني أنتجه WGBH بتمويل من NSF ، والذي يضم الآلاف من الموارد الإعلامية ومواد الدعم والأدوات لدروس الفصل الدراسي ، ويركز أحد هذه الموارد على موضوعات النسخ والترجمة. نشاط تفاعلي يبدأ بنظرة عامة على العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية ، ثم يتطرق إلى تفاصيل أكثر تحديدًا حول عمليات النسخ والترجمة. بالإضافة إلى النشاط التفاعلي ، يشتمل المورد أيضًا على سرد الخلفية وأسئلة المناقشة التي يمكن أن على الرغم من أن المادة مخصصة كمحتوى مناسب للصفوف من 9 إلى 12 ، إلا أنها ستكون بمثابة مقدمة ممتازة للموضوع لتخصصات علم الأحياء ، أو ستكون مناسبة تمامًا للتخصصات غير البيولوجية في مستوى ما بعد الثانوية. . انظر: مجال المعلمين: النسخ الخلوي والترجمة

مركز تعلم الحمض النووي (DNALC) تفاعل الحمض النووي لمعهد هوارد هيوز الطبي (DNAi) مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا

يحتوي موقع مركز تعليم الحمض النووي (DNALC) ، وموقع DNA التفاعلي (DNAi) لمعهد هوارد هيوز الطبي ، وموقع مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا المدرج أدناه على رسوم متحركة مروية ممتازة تصف النسخ والترجمة. هذه الرسوم المتحركة مفيدة كملحق محاضرة أو للطلاب لمراجعتها بأنفسهم. تغطي الرسوم المتحركة لـ DNALC العقيدة المركزية ، والنسخ (الأساسي والمتقدم) ، وربط الرنا المرسال ، وربط الحمض النووي الريبي ، والشفرة الثلاثية والترجمة (الأساسية والمتقدمة). تصف وحدات DNAi ، "قراءة الشفرة" و "نسخ الرمز" ، تاريخ العملية ، والعلماء المشاركين في الاكتشاف ، وأساسيات العملية ، وتتضمن أيضًا رسومًا متحركة ولعبة تفاعلية. مفيدة بشكل خاص للطلاب هي الرسوم المتحركة التفاعلية من جامعة يوتا التي تسمح ، على سبيل المثال ، "نسخ / ترجمة جين" أو فحص تأثيرات الطفرة الجينية لأنها "تختبر نشاط نيوروفيبرومين في خلية".

مركز تعليم الحمض النووي (DNALC): مكتبة الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد
تفاعل الحمض النووي لمعهد هوارد هيوز الطبي: (DNAi): الشفرة
مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا: نسخ وترجمة الجين

قابض

يعد موقع Nature Education على الويب Scitable مصدرًا دراسيًا رائعًا للطلاب الذين يرغبون في معرفة المزيد عن ، أو الذين يواجهون صعوبة في الفهم والنسخ والترجمة. يحتوي الموقع على مكتبة قابلة للبحث ، بما في ذلك العديد من "لمحات عامة" عن النسخ والترجمة والموضوعات ذات الصلة. يمكن للطلاب الوصول إلى "حزمة دراسة" علم الوراثة ، والتي توفر تفسيرات ورسومًا متحركة وروابط لمصادر أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك Scitable ميزة "اسأل خبيرًا" التي تتيح للطلاب إرسال أسئلة محددة متعلقة بالوراثة. انظر: Scitable

NHGRI Talking Glossary of Genetics Terms لتطبيق iPhone وموقعه على الويب

يوفر موقع Talking Glossary of Genetics Terms وتطبيق iPhone مرجعًا سهل النقل ويمكن الوصول إليه لطلابك. في كثير من الأحيان تكون المفردات غير المألوفة هي العائق الرئيسي أمام فهم الطلاب. يمنحهم هذا التطبيق / الموقع مرجعًا مفيدًا للمصطلحات الشائعة المستخدمة في وصف المكونات المتضمنة في النسخ والترجمة.
ناطق مسرد مصطلحات علم الوراثة
مسرد ناطق لمصطلحات علم الوراثة تطبيق iPhone

مجموعة دراسات الحالة بجامعة بوفالو: فك شفرة الإنفلونزا

صُممت "حالة النقر" هذه لتطوير قدرة الطلاب على قراءة وتفسير المعلومات المخزنة في الحمض النووي. من خلال الاستفادة من أنظمة الاستجابة الشخصية ("النقرات") جنبًا إلى جنب مع عرض تقديمي باستخدام PowerPoint ، يتابع الطلاب قصة "Jason" ، طالب متدرب في مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC). أثناء العمل مع فريق CDC في المكسيك ، جيسون هو الشخص الوحيد الذي لا يمرض من سلالة جديدة من الأنفلونزا. يعود الأمر لجيسون لاستخدام البيانات الجزيئية التي تم جمعها من سلالات محلية مختلفة من الأنفلونزا لتحديد أي منها قد يكون سببًا للمرض. على الرغم من أنها مصممة لدورة تمهيدية في علم الأحياء للتخصصات العلمية أو غير العلمية ، إلا أنه يمكن تكييف الحالة لدورات المستوى الأعلى من خلال تضمين مشاكل وجوانب أكثر تعقيدًا في التعبير الجيني ، مثل استئصال الإنترونات ".
انظر: فك شفرة الانفلونزا

الرسوم المتحركة لتخليق البروتين من Biology-Forums.com

الترجمة هي عملية إنتاج البروتينات من الرنا المرسال. يُظهر مقطع فيديو YouTube هذا المكونات الجزيئية المشاركة في العملية. كما أنه يوضح كيفية استطالة الببتيد من خلال التفاعل بين الرنا المرسال والريبوسوم والـ tRNA والبقايا. الرسوم المتحركة البروتين المركب

الرسوم المتحركة للعقيدة المركزية بواسطة RIKEN Omics Science Center

"العقيدة المركزية" للبيولوجيا الجزيئية هي أن "الحمض النووي يجعل الحمض النووي الريبي يصنع البروتين". يُظهر هذا الأنمي كيف تقوم الآلات الجزيئية بنسخ الجينات الموجودة في الحمض النووي لكل خلية إلى رسائل RNA محمولة ، وكيف يتم تعديل هذا الحمض النووي الريبي المرسال وتصديره من النواة ، وأخيرًا كيفية قراءة شفرة RNA لبناء البروتينات. الرسوم المتحركة: العقيدة المركزية

يمكن العثور على Prezi لهذه المعلومات على: NHGRI Teacher Resouces-Central Dogma

فريق المساهمين من المعلمين:

كاري دي لوميس ، دكتوراه ، كلية مارس هيل
لويسيل ريكس ، دكتوراه ، جامعة هوارد
مارك بولت ، دكتوراه ، جامعة بيكفيل
كاثي دوبس ، دكتوراه ، كلية جولييت جونيور
تشانغوي يان ، دكتوراه ، جامعة ولاية داكوتا الشمالية
سليمان أديكونلي ، دكتوراه ، الجامعة الجنوبية

مجال المعلمين: النسخ الخلوي والترجمة

نطاق المعلمين هو مورد تعليمي مجاني أنتجه WGBH بتمويل من NSF ، والذي يضم الآلاف من الموارد الإعلامية ومواد الدعم والأدوات لدروس الفصل الدراسي ، ويركز أحد هذه الموارد على موضوعات النسخ والترجمة. نشاط تفاعلي يبدأ بنظرة عامة على العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية ، ثم يتطرق إلى تفاصيل أكثر تحديدًا حول عمليات النسخ والترجمة. بالإضافة إلى النشاط التفاعلي ، يشتمل المورد أيضًا على سرد الخلفية وأسئلة المناقشة التي يمكن أن على الرغم من أن المادة مخصصة كمحتوى مناسب للصفوف من 9 إلى 12 ، إلا أنها ستكون بمثابة مقدمة ممتازة للموضوع لتخصصات علم الأحياء ، أو ستكون مناسبة تمامًا للتخصصات غير البيولوجية في مستوى ما بعد الثانوية. . انظر: مجال المعلمين: النسخ الخلوي والترجمة

مركز تعلم الحمض النووي (DNALC) تفاعل الحمض النووي لمعهد هوارد هيوز الطبي (DNAi) مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا

يحتوي موقع الويب الخاص بمركز تعليم الحمض النووي (DNALC) ، وموقع DNA التفاعلي (DNAi) لمعهد هوارد هيوز الطبي ، وموقع مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا المدرج أدناه على رسوم متحركة مروية ممتازة تصف النسخ والترجمة. هذه الرسوم المتحركة مفيدة كملحق محاضرة أو للطلاب لمراجعتها بأنفسهم. تغطي الرسوم المتحركة لـ DNALC العقيدة المركزية ، والنسخ (الأساسي والمتقدم) ، وربط mRNA ، وربط RNA ، والشفرة الثلاثية والترجمة (الأساسية والمتقدمة). تصف وحدات DNAi ، "قراءة الشفرة" و "نسخ الرمز" ، تاريخ العملية ، والعلماء المشاركين في الاكتشاف ، وأساسيات العملية ، وتتضمن أيضًا رسومًا متحركة ولعبة تفاعلية. مفيدة بشكل خاص للطلاب هي الرسوم المتحركة التفاعلية من جامعة يوتا التي تسمح ، على سبيل المثال ، "نسخ / ترجمة جين" أو فحص تأثيرات الطفرة الجينية لأنها "تختبر نشاط نيوروفيبرومين في خلية".

مركز تعليم الحمض النووي (DNALC): مكتبة الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد
تفاعل الحمض النووي لمعهد هوارد هيوز الطبي: (DNAi): الشفرة
مركز تعليم العلوم الوراثية بجامعة يوتا: نسخ وترجمة الجين

قابض

يعد موقع Nature Education على الويب Scitable مصدرًا دراسيًا رائعًا للطلاب الذين يرغبون في معرفة المزيد عن ، أو الذين يواجهون صعوبة في الفهم والنسخ والترجمة. يحتوي الموقع على مكتبة قابلة للبحث ، بما في ذلك العديد من "لمحات عامة" عن النسخ والترجمة والموضوعات ذات الصلة. يمكن للطلاب الوصول إلى "حزمة دراسة" علم الوراثة ، والتي توفر تفسيرات ورسومًا متحركة وروابط لمصادر أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك Scitable ميزة "اسأل خبيرًا" التي تتيح للطلاب إرسال أسئلة محددة متعلقة بالوراثة. انظر: Scitable

NHGRI Talking Glossary of Genetics Terms لتطبيق iPhone وموقعه على الويب

يوفر موقع Talking Glossary of Genetics Terms وتطبيق iPhone مرجعًا سهل النقل ويمكن الوصول إليه لطلابك. في كثير من الأحيان تكون المفردات غير المألوفة هي حجر العثرة الرئيسي أمام فهم الطلاب. يمنحهم هذا التطبيق / الموقع مرجعًا مفيدًا للمصطلحات الشائعة المستخدمة في وصف المكونات المتضمنة في النسخ والترجمة.
ناطق مسرد مصطلحات علم الوراثة
مسرد ناطق لمصطلحات علم الوراثة تطبيق iPhone

مجموعة دراسات الحالة بجامعة بوفالو: فك شفرة الإنفلونزا

تم تصميم "حالة النقر" هذه لتطوير قدرة الطلاب على قراءة وتفسير المعلومات المخزنة في الحمض النووي. من خلال الاستفادة من أنظمة الاستجابة الشخصية ("النقرات") جنبًا إلى جنب مع عرض تقديمي باستخدام PowerPoint ، يتابع الطلاب قصة "Jason" ، طالب متدرب في مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC). أثناء العمل مع فريق CDC في المكسيك ، جيسون هو الشخص الوحيد الذي لا يمرض من سلالة جديدة من الأنفلونزا. يعود الأمر لجيسون لاستخدام البيانات الجزيئية التي تم جمعها من سلالات محلية مختلفة من الأنفلونزا لتحديد أي منها قد يكون سببًا للمرض. على الرغم من أنها مصممة لدورة تمهيدية في علم الأحياء للتخصصات العلمية أو غير العلمية ، إلا أنه يمكن تكييف الحالة لدورات المستوى الأعلى من خلال تضمين مشاكل وجوانب أكثر تعقيدًا في التعبير الجيني ، مثل استئصال الإنترونات ".
انظر: فك شفرة الانفلونزا

الرسوم المتحركة لتخليق البروتين من Biology-Forums.com

الترجمة هي عملية إنتاج البروتينات من الرنا المرسال. يُظهر مقطع فيديو YouTube هذا المكونات الجزيئية المشاركة في العملية. كما أنه يوضح كيفية استطالة الببتيد من خلال التفاعل بين الرنا المرسال والريبوسوم والـ tRNA والبقايا. الرسوم المتحركة البروتين المركب

الرسوم المتحركة للعقيدة المركزية بواسطة RIKEN Omics Science Center

"العقيدة المركزية" للبيولوجيا الجزيئية هي أن "الحمض النووي يجعل الحمض النووي الريبي يصنع البروتين". يُظهر هذا الأنمي كيف تقوم الآلات الجزيئية بنسخ الجينات الموجودة في الحمض النووي لكل خلية إلى رسائل RNA محمولة ، وكيف يتم تعديل هذا الحمض النووي الريبي المرسال وتصديره من النواة ، وأخيرًا كيفية قراءة شفرة RNA لبناء البروتينات. الرسوم المتحركة: العقيدة المركزية

يمكن العثور على Prezi لهذه المعلومات على: NHGRI Teacher Resouces-Central Dogma


المفاهيم الأساسية في تطور فيروس الرنا

لمن يجب توجيه طلبات إعادة الطباعة والمراسلات ، على العنوان: Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،” Universidad Autónoma de Madrid، 28049 Madrid، Spain. ابحث عن المزيد من الأوراق البحثية لهذا المؤلف

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Department de Genètica and Servei de Bioinformàtica، Facultat de Biología، 46100 Buijassot، Valencia، Spain

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

لمن يجب توجيه طلبات المراسلة وإعادة الطباعة ، على العنوان: Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa ،” Universidad Autónoma de Madrid، 28049 Madrid، Spain. ابحث عن المزيد من الأوراق البحثية لهذا المؤلف

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa،”، Universidad Autónoma، 28040 Madrid، Spain

Department de Genètica and Servei de Bioinformàtica، Facultat de Biología، 46100 Buijassot، Valencia، Spain

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

قسم الأحياء ومركز علم الوراثة الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، لا جولا ، كاليفورنيا ، 92093-0116 الولايات المتحدة الأمريكية

الملخص

السمة المميزة لجينومات الحمض النووي الريبي هي الطبيعة المعرضة للخطأ لتكرارها ونسخها الرجعي. الأساس الكيميائي الحيوي الرئيسي لإخلاص النسخ المتماثل المحدود هو عدم وجود آليات إثبات القراءة / الإصلاح وتصحيح الخطأ بعد النسخ التي تعمل بشكل طبيعي أثناء تكرار الحمض النووي الخلوي. على الرغم من هذه الميزة الفريدة لنسخ RNA ، يبدو أن ديناميكيات التجمعات الفيروسية تتبع نفس المبادئ الأساسية التي أسسها علم الوراثة السكانية الكلاسيكي للكائنات الحية الأعلى. نراجع هنا الأدلة الحديثة على الآثار العميقة للاختناقات الجينية في تعزيز الآثار الضارة لسقاطة مولر أثناء تطور فيروس الحمض النووي الريبي. يُنظر إلى صحة فرضية الملكة الحمراء ومبدأ الاستبعاد التنافسي لفيروسات الحمض النووي الريبي على أنها النتيجة المتوقعة لطبيعة أشباه الأنواع الفيروسية شديدة التغير والقابلة للتكيف. يمكن أن تختلف اللياقة الفيروسية ، أو القدرة على تكرار النسل المعدي ، مليون مرة خلال فترات زمنية قصيرة. من المفارقات أن الدراسات الوظيفية والهيكلية تشير إلى قيود شديدة على تنوع الفيروس. يبدو أن قابلية فيروسات الحمض النووي الريبي للتكيف تستند إلى احتلال أجزاء ضيقة جدًا من مساحة التسلسل في أي وقت معين. - Domingo، E.، Escarmís، E.، Sevilla، N.، Moya، A.، Elena، SF، Quer، J.، Novella، IS، and Holland، JJ المفاهيم الأساسية في تطور فيروس الحمض النووي الريبي. FASEB J. 10, 859-864 (1996)


المواد والأساليب

تحضير الديدان للرحلات الفضائية

الديدان الخيطية أنواع معينة انيقة تم استنبات سلالة Bristol N2 مسبقًا في C. ايليجانس وسط صيانة [CeMM (Szewczyk et al. ، 2003)] لمدة شهر واحد عند 20 درجة مئوية. تم نقل ما يقرب من 10000 دودة من مرحلة اليرقات المختلطة إلى أكياس استزراع 2.5 مل تحتوي على CeMM طازج. تم وضع ما مجموعه 40 مل من أكياس الاستزراع في حاوية EC-1 ذات فتحات تهوية (حاوية التجارب البيولوجية من النوع 1 ، التي طورها الأستاذ إيبرهارد هورن من أولم ، ألمانيا) ، مما يسمح بتبادل الهواء بين البيئة وأكياس الاستزراع التجريبية. تم وضع EC-1s داخل KUBIK ، حاضنة معيارية طورتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لتجارب الرحلات الفضائية التي يمكن أن تضمن ارتفاع درجة الحرارة من 6 درجات مئوية إلى 37 درجة مئوية بزيادات 1 درجة مئوية (http: //www.esa .int / esaHS / SEMS9D638FE_iss_0.html). تمت تربية الديدان الخيطية في حاويات EC-1 في KUBIK عند 12 درجة مئوية لمدة 5 أيام ثم عند 12 درجة مئوية لمدة يومين قبل الإطلاق مباشرة في مركبة الفضاء سويوز. بعد الإطلاق ، تم الاحتفاظ بالديدان عند 20 درجة مئوية في KUBIK الموجودة في المركبة الفضائية Soyuz إلى أن رست المركبة الفضائية بمحطة الفضاء الدولية (ISS). تم استزراع ديدان الطيران في KUBIK عند درجة حرارة 20 درجة مئوية لمدة 10 أيام ، وبعد الهبوط تم تجميدها على الفور في النيتروجين السائل. تم تقديم وصف كامل لتصميم ICE-FIRST التجريبي والأجهزة للنشر في مكان آخر.

استخراج مجموع الحمض النووي الريبي

بعد إذابة العينات ، تم غسل الديدان مرتين باستخدام محلول M9 (Sulston and Hodgkin ، 1988) لإزالة CeMM. تم تجميد الديدان بشكل متكرر وذوبانها خمس مرات. تم استخراج إجمالي الحمض النووي الريبي من الديدان التي تم نقلها جواً والتحكم الأرضي باستخدام مجموعة تنقية Isogen RNA (Wako Pure Chemicals ، أوساكا ، اليابان) باتباع بروتوكول الشركة المصنعة. تم تحديد تركيز ونقاء الحمض النووي الريبي المستخرج باستخدام محلل بيولوجي Agilent 2100 (Agilent Technologies ، Palo Alto ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تحليل ملف تعريف التعبير الجيني باستخدام Affymetrix GeneChip C. ايليجانس مصفوفة الجينوم (22،150 نوعًا جينيًا ، 22،500 مجموعة عنصر) (أفيميتريكس ، سانتا كلارا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) تم إجراؤها بواسطة مركز دراغون جينومكس (TaKaRa Bio Inc. ، Shiga ، اليابان).

PCR الكمي في الوقت الحقيقي

لقياس اختلافات التعبير عن الجينات المرتبطة بالعضلات بين ديدان التحكم الأرضي والديدان المحمولة في الفضاء ، تم إجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي. تم إجراء تحضير (كدنا) باستخدام مجموعة كاشف ExScript RT (TaKaRa Bio) و cycler الحراري iCycler (Bio-Rad Laboratories ، Inc. ، Hercules ، CA ، USA). بعد ذلك ، تم إجراء تحضير خليط التفاعل لقياس كمية (كدنا) باستخدام Premix EX Taq (TaKaRa Bio) وفقًا لتعليمات الشركة الصانعة. تم إجراء مراقبة التفاعل والفلورة باستخدام نظام PCR في الوقت الحقيقي Smart Cycler مع إصدار برنامج Smart Cycler 2.0C (Cepheid ، Sunnyvale ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم استخدام أزواج التمهيدي التالية لتضخيم PCR: GPD-2 (5′-ACCGGAGTCTTCACCACCATC-3 و 5′-ACGACTACGAGGTTACAAGCA-3) ، قانون 3(5′-ACGAACATTGAGCATCAGCA-3 و 5′-TCAATTGGTACTTGAGGGTAAGG-3) ، hlh-1(5′-GAGCACACCAAATGCCACAGA-3 و 5′-CTCCGCCAGCAGTAGACGTT-3 ′) ، ميو 3(5′-AAAGGTCAAGCCAATGCTCAA-3 ′ و 5′-TCTTCAACCAAATCGGCAAC-3) ، un-54(5′-CCCGACTTGAGGACGAACA-3 و 5′-AGCCTTGGAACGGGATTGAC-3) ، بيب -1(5′-TGCGATTAGCGTGAGCAGTATG-3 و 5′-TGTCTGATTGTATCGGACAAATGA-3) ، فا -4(5′-ATCTTGCCTAATTGACCCATC-3 ′ و 5′-TCATCTGTGCTTGCGTGGTT-3) ، ميو -1(5′-GGTCCGTCAAGAACAAGAGCA-3 ′ و 5′-ATCATGGCACGTTCAGCATC-3) ، ميو 2(5′-CAAGCAACGTCCACGTGAAGA-3 و 5′-CTCCGAGTCAATTCCGAAGCA-3 ′) و un-15(5′-CGCCGATCTTGATCACTCA-3 ′ و 5′-GGCACGCTCACGTTCAACTC-3). تم إجراء كل تضخيم في ثلاث نسخ. تم تحليل القيم إحصائيًا باستخدام برنامج PRISM (برنامج GraphPad ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم قبول الأهمية في ص& lt0.05.

النشاف الغربي

لتحديد مستويات الحالة المستقرة لبروتينات الميوسين ، تم إجراء البقع الغربية في ثلاث نسخ. تم استخلاص البروتين الكلي باستخدام محلول استخلاص ثنائي الأبعاد (2D) [7 مول لتر -1 يوريا (واكو بيور كيماويات ، أوساكا ، اليابان) ، 2 مول لتر -1 ثيوريا (واكو) ، 4٪ (وزن / حجم) CHAPS (Dojin ، أوساكا ، اليابان) ، 0.5٪ (حجم / حجم) أمفوليت حامل (Bio-Rad) ، 40 مليمول لتر -1 ديثيوثريتول (Nacalai Tesque ، كيوتو ، اليابان)]. تم تحديد تركيز البروتين الكلي باستخدام مجموعة 2D Quant Kit (Amersham Biosciences ، Piscataway ، NJ ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم جمع 110 ميكروغرام من البروتين الكلي من حوالي 40000 دودة من كل عينة تحكم على الأرض وعينة من الفضاء. تم تحضير محلول العينة لاحتواء 0.2 ميكروغرام ميكروليتر -1 بروتين إجمالي. تمت إضافة حجم متساوٍ من 2 × عينة عازلة Laemmli إلى محلول العينة. تم غلي العينات لمدة 5 دقائق وصوتها لمدة دقيقة واحدة. تم عزل العينات التي تحتوي على 2 ميكروغرام من البروتين لكل حارة على هلام SDS-polyacrylamide (5-10 ٪ ، Bio-Rad) وتم مسحها على غشاء Hybond-P (أميرشام) عند 15 فولت لمدة 60 دقيقة. تم غسل الغشاء بمحلول معطل [5٪ (وزن / حجم) حليب مجفف خالي من الدسم ، 0.05٪ (وزن / حجم) توين 20 ، 100 ملي مول لتر -1 تريس- حمض الهيدروكلوريك (الأس الهيدروجيني 7.5) ، و 500 ملي مول لتر -1 كلوريد الصوديوم]. تم اكتشاف معقد التوافق النسيجي الكبير B و C باستخدام جسم مضاد أحادي النسيلة مضاد لـ MHC B و C (5-12 1: 1000 تخفيف) ، وتم اكتشاف باراميوسين باستخدام جسم مضاد متعدد النسيلة للأرنب مضاد للباراميوسين (تخفيف قدره 1: 10000). تم توفير كلا الأجسام المضادة من قبل الدكتور كاجاوا. تم استخدام الجسم المضاد لـ GAPDH (تخفيف 1: 1000) (Imgenex ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) لاكتشاف GAPDH كمعيار داخلي. تم استخدام الأجسام المضادة IgG المضادة للأرنب IgG الفجل المترافق مع الفجل الماعز IgG (بيرس ، روكفورد ، إيل ، الولايات المتحدة الأمريكية) والأجسام المضادة الكاملة المرتبطة بـ IgG الفجل من الحمار (Amersham) كأجسام مضادة ثانوية. تم استخدام كل جسم مضاد ثانوي بتخفيف قدره 1: 10000. بعد العلاج باستخدام مجموعة الكشف عن التلألؤ الكيميائي ECL Plus (Amersham) ، تم اكتشاف البروتينات المناعية باستخدام نظام الكشف عن التلألؤ الكيميائي VersaDoc (Bio-Rad). تم تحليل القيم إحصائيًا باستخدام برنامج PRISM (GraphPad). تم قبول الأهمية في ص& lt0.05.

فحص الحركة

تم تسجيل مقاطع فيديو للحيوانات الحية في موقع الهبوط في غضون ساعتين من العودة باستخدام ProScope [Bodelin Technologies ، Lake Oswego ، OR ، USA (http://www.theproscope.com)]. تم وضع الحيوانات في غرفة يتم التحكم في درجة حرارتها عند 20 درجة مئوية وتم السماح لها بالتوازن قبل تسجيل مقاطع الفيديو. تم تحقيق إضاءة المجال الساطع باستخدام مصباح LED يعمل بالبطارية موجود داخل طبق بتري 60 مم. تم وضع العينات على طبق بتري وتسجيلها على جهاز كمبيوتر يعمل بالبطارية باستخدام ProScope بتكبير عالٍ (تكبير إجمالي 40 × تقريبًا). تم تحقيق العمق البؤري المناسب باستخدام مبيت بلاستيكي مخصص صممه الدكتور كونلي لجهاز ProScope ، مع إضاءة مائلة للحوادث. تم استخدام مقاطع الفيديو لتحديد معدلات الحركة باستخدام اختبار السباحة الموصوف سابقًا (Szewczyk et al. ، 2002). تم تقييم عشرة حيوانات تم اختيارها عشوائياً من كل حالة ، وتم قياس معدل حركة كل حيوان 10 مرات. يمكن العثور على عينات من مقاطع الفيديو على http://weboflife.nasa.gov/celegans/questionsice.htm.


نقاش

جارسيا ديل بورتيو وآخرون. اكتشف (1992) تحريض mgtB ، وهو جين يتحكم فيه PhoPQ في البكتيريا داخل SCV ، وفسر البيانات على أنها تعني أن [Mg 2+] كان منخفضًا داخل الفجوة. تعتمد هذه الفرضية على التأثيرات الملحوظة التي يمارسها هذا الكاتيون على تحريض PhoPQ في المختبر (Soncini وآخرون.، 1996 وانظر أيضًا الشكل 1) ويستند إلى افتراض أن [Mg 2+] هو أيضًا السائد ، إن لم يكن المحدد الوحيد لـ PhoPQ في الجسم الحي (Garcia Vescovi وآخرون.، 1996 Groisman ، 2001 Soncini وآخرون.، 1996). على عكس هذه الفكرة ، وجدنا أن التغييرات في [Mg 2+] تلعب دورًا ثانويًا نسبيًا في التعبير المبكر عن PhoP داخل SCV ، على الأقل في الضامة. يستند هذا الاستنتاج إلى النتائج التالية: 1) phoP كان الاستقراء واضحًا خلال أول 30 دقيقة من الغزو وفشلت القياسات المباشرة لـ [Mg 2+] في اكتشاف انخفاض كبير خلال هذه الفترة الزمنية 2) فشلت محاولات التلاعب في [Mg 2+] في SCV في تعديل التعبير المستمر من phoP:: GFP ، و 3) يُعزى الاستقراء إلى تحمض اللمعة. لقد تحققنا من أن التغيير في الأس الهيدروجيني لا يضعف [Mg 2+] التوازن ولا قدرتنا على تثبيت [Mg 2+] بشكل مصطنع باستخدام الأيونوفور. الملاحظة القائلة بأن التحمض بحد ذاته كافٍ للحث على PhoP يجعل التحكم في phoP المروج بواسطة الرقم الهيدروجيني لـ SCV الفرضية المفضلة.

من غير المحتمل أيضًا أن يكون البثق من فجوة الكاتيونات ثنائية التكافؤ بخلاف Mg 2+ محددًا حاسمًا لتحريض PhoP ، لأن التخلص أو التعبير خارج الرحم لـ Nramp1 في الضامة لم يكن لهما تأثير كبير على التعبير عن GFP في SCVs المتكونة في الضامة الأولية أو في خطوط الخلايا الضامة المنقولة. علاوة على ذلك ، يتم التعبير عن Nramp1 فقط في الخلايا النخاعية وليس في الظهارة ، حيث تم تنشيط PhoP أيضًا. Nramp1 عبارة عن مضخة تدفق كاتيونات ثنائية التكافؤ تعتمد على الرقم الهيدروجيني في الغشاء البلعمي ، والتي يُعتقد أنها تعمل عن طريق تقييد التوفر اللمعي للمعادن المختلفة التي قد تكون مطلوبة لتكاثر البكتيريا داخل الخلايا ، بما في ذلك السالمونيلا. مؤخرًا زاهاريق وآخرون. (2004) لاحظ في RAW264.7 الضامة أن استنفاد المعدن بوساطة Nramp1 يتسبب في زيادة التعبير عن ناقلات Mn 2+ / Fe 2+ MntH و SitA ، بما يتفق مع فكرة أن Nramp1 إيجابية SCVs مستنفدة لهذه المعادن. تشير هذه النتائج ، جنبًا إلى جنب مع عدم وجود تأثير Nramp1 على تحريض PhoPQ الذي لوحظ في الدراسة الحالية ، إلى أن: 1) Mn و Fe لا يلعبان دورًا مهمًا في تحريض PhoPQ في SCVs ، و 2) آلية جراثيم / جراثيم من إجراء Nramp1 مستقل عن تعديل PhoPQ. تتوافق نتائجنا أيضًا مع النتائج السابقة (Cuellar-Mata وآخرون.، 2002) يوضح أن SCVs المتكونة في الضامة Nramp1 إيجابية وسلبية Nramp1 تتحمض بنفس القدر ، وهو ما يمثل المستويات المماثلة لتحريض PhoP.

ألبوتشي أراندا وآخرون. (1992) أظهر أن تبديد تدرج الأس الهيدروجيني عبر SCV أدى إلى انخفاض تحريض PhoPQ ، وتحديد تحمض اللمعة كعامل مهم في الموقع للتحريض. تم تأكيد هذه الفكرة وفحصها بشكل أكبر في مخطوطتنا ، حيث تم توضيح حركية الأحداث والمساهمة النسبية للأس الهيدروجيني والعوامل الأخرى في تنشيط PhoPQ. يمكن أن يكون الدور الرئيسي للأس الهيدروجيني في تحريض PhoPQ مباشرًا ، عن طريق بروتون واحد أو أكثر من المكونات البكتيرية التي تتحكم في التعبير الجيني. ومع ذلك ، قد يكون التأثير غير مباشر ، ربما عن طريق إزاحة Mg 2+ بشكل تنافسي من مواقع الربط الخاصة به على PhoQ. بدلاً من ذلك ، قد يتحكم التحميض في اندماج SCV مع حجيرات الغشاء الداخلي التي قد تنقل المؤكسدات أو الببتيدات أو البروتياز أو المنشطات المحتملة الأخرى لـ PhoPQ. في الواقع ، ثبت مؤخرًا أن الببتيدات الكاتيونية المضادة للميكروبات هي محفزات قوية لـ PhoPQ (Bader وآخرون.، 2005) ويمكن أن تنظم السالمونيلا النسخ المتماثل في الضامة (Rosenberger وآخرون.، 2004). تشير الطبيعة المتباينة على نطاق واسع لمنبهات PhoPQ إلى أن المركب قد يكون في الواقع مستشعرًا لشكل الغشاء و / أو الصلابة. الدور الراسخ لـ Mg 2+ في الحفاظ على بنية الجدار البكتيري (Guo وآخرون.، 1998) تأثيره على الحث ، في حين أن إضافة الببتيدات الكاتيونية قد تتجمع شقوقًا سالبة الشحنة على جدار البكتيريا ، مما يؤدي إلى تشوهها. يمكن أن يكون لبروتون مكونات الجدار أو الغشاء تأثير مماثل. كذلك ، قد تؤثر البروتونات على PhoQ من خلال المشاركة في ربط أو توليد الببتيدات الموجبة من سلائفها. أخيرًا ، تم مؤخرًا عرض آلية مستقلة عن PhoQ لتنشيط الجينات المستهدفة PhoP (Lejona وآخرون.، 2004) ، والتي يمكن التحكم فيها أيضًا عن طريق تحمض الفراغ.

اكتشفنا أيضًا عنصرًا مقاومًا لـ CcA ، ويفترض أنه مستقل عن التحميض ، على الرغم من أن آليته الأساسية لا تزال غير محددة. ومن المثير للاهتمام ، أنه تم التخلص من هذا المكون الثانوي عندما تمت معالجة الخلايا مسبقًا بـ IFNγ ، على الرغم من حقيقة أن IFNγ في حد ذاته كان منشطًا صافيًا لتحريض PhoPQ. يتم تنشيط عمليات متعددة بواسطة المعالجة IFNγ ويمكن لبعض هذه التحفيز التعبير PhoPQ. بالإضافة إلى ذلك ، قد يساهم الإفراز المعزز للبروتياز أو الببتيدات المضادة للميكروبات أو أنواع الأكسجين التفاعلية في زعزعة استقرار الغشاء وتفعيل PhoPQ. قد تعمل بعض هذه الأحداث بشكل تآزري مع تحمض الفراغ. وبالتالي ، فإن البروتياز الليزوزومي يحتوي على درجة الحموضة المثلى الحمضية ويتطلب تفكيك الأكسيد الفائق البروتونات. بهذه الطريقة ، يبدو أن نظام PhoPQ مهيأ بشكل مثالي لاستشعار الظروف المعاكسة التي تتطور داخل SCV وبالتالي فهو قادر على تنبيه البكتيريا وإعدادها للبقاء داخل الخلايا.


شاهد الفيديو: معارف قرانية 10 علم الناسخ والمنسوخ (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Frollo

    رأيك مفيد

  2. Mezitaur

    مقال رائع! هل يمكنني نشرها على مدونتي؟

  3. Stacey

    أخبار. أعط أين يمكنني العثور على مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع؟

  4. Hamoelet

    انت مخطئ. يمكنني إثبات ذلك.اكتب لي في رئيس الوزراء ، سنناقش.

  5. Alessandro

    إنه بالتأكيد على حق

  6. Eurylochus

    أنا حول هذا حتى لم أسمع

  7. Garran

    يبدو لي شيئًا مفيدًا جدًا



اكتب رسالة