Ақпарат

9.2: Транскрипция – Биология

9.2: Транскрипция – Биология


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.

Не істеуді үйренесіз: Транскрипция процесін сипаттаңыз

Сізге бірдеңені транскрипциялауға тура келді ме? Мүмкін біреу сіздің дауыстық поштаңызға хабарлама қалдырды және сіз оны қағазға жазуыңыз керек еді. Немесе сіз сыныпта жазбалар алып, қайта қарауға көмектесу үшін оларды ұқыпты түрде қайта жаздыңыз.

Бұл мысалдар көрсеткендей, транскрипция ақпарат қайта жазылатын процесс. Транскрипция - бұл біздің күнделікті өмірімізде жасайтын нәрсе, сонымен қатар бұл біздің жасушаларымыз неғұрлым мамандандырылған және тар анықталған жолмен істеуі керек нәрсе. Биологияда, транскрипция РНҚ-ның ұқсас алфавитіндегі геннің ДНҚ тізбегін көшіру процесі.

үйрену мақсаттары

  • ДНҚ-ның РНҚ-ға транскрипциясының негізгі кезеңдерін түсініңіз
  • Пре-РНҚ мен мРНҚ арасындағы айырмашылықты түсініңіз

Транскрипцияның қадамдары

процесі Транскрипция прокариоттарда цитоплазмада, эукариоттарда ядрода болады. Ол РНҚ (мРНҚ) молекуласын жасау үшін ДНҚ-ны шаблон ретінде пайдаланады. Транскрипция кезінде ДНҚ тізбегіне комплементарлы мРНҚ тізбегі жасалады. 1-сурет мұның қалай болатынын көрсетеді. Ақыр соңында транскрипцияланған мРНҚ бөліктері функционалды ақуыздарға айналады.

Транскрипция туралы толығырақ бейнені де көруге болады.

Транскрипция үш сатыда жүреді: инициация, созылу және аяқталу. Қадамдар 2-суретте көрсетілген.

1-қадам: бастама

Инициация транскрипцияның басы болып табылады. Бұл ферменттің әсерінен пайда болады РНҚ полимераза деп аталатын геннің аймағымен байланысады промоутер. Бұл фермент ДНҚ тізбегінің біріндегі негіздерді «оқуы» үшін ДНҚ-ны босатуға сигнал береді. Фермент енді негіздердің комплементарлы тізбегі бар мРНҚ тізбегін жасауға дайын.

2-қадам: ұзарту

Ұзарту мРНҚ тізбегіне нуклеотидтердің қосылуы болып табылады. РНҚ полимераза ашылмаған ДНҚ тізбегін оқиды және қосымша негіз жұптарын пайдалана отырып, мРНҚ молекуласын құрады. Бұл процесс кезінде ДНҚ-дағы аденин (А) РНҚ-дағы урацилмен (U) байланысады.

3-қадам: тоқтату

Тоқтату транскрипцияның аяқталуы болып табылады және РНҚ-полимераза а-ны кесіп өткенде пайда болады тоқтату (тоқтату) реті генінде. мРНҚ тізбегі аяқталды және ол ДНҚ-дан ажырайды.

Бұл бейне осы қадамдарға шолу жасайды. Видеоны көруді 5:35-те тоқтатуға болады. (Осы нүктеден кейін ол аударманы талқылайды, біз оны келесі нәтижеде талқылаймыз.)

Прокариоттық транскрипция процесін көру үшін осы BioStudio анимациясына кіріңіз.

Пре-РНҚ және мРНҚ

Транскрипциядан кейін эукариоттық пре-мРНҚs аудару үшін бірнеше өңдеу қадамдарынан өту керек. Эукариоттық (және прокариоттық) тРНҚ-лар мен рРНҚ-лар да ақуыз синтезі аппаратының құрамдас бөлігі ретінде жұмыс істей алмас бұрын өңдеуден өтеді.

МРНҚ өңдеу

Эукариоттық пре-мРНҚ трансляцияға дайын болғанға дейін ауқымды өңдеуден өтеді. Эукариоттық мРНҚ-ның жетілуіне қатысатын қосымша қадамдар прокариоттық мРНҚ-ға қарағанда әлдеқайда ұзағырақ жартылай ыдырау кезеңі бар молекуланы жасайды. Эукариоттық мРНҚ бірнеше сағатқа созылады, ал типтік E. coli мРНҚ бес секундтан аспайды.

Алдын ала мРНҚ өңдеудің ең маңызды үш сатысы молекуланың 5′ және 3′ ұштарында тұрақтандырғыш және сигналдық факторларды қосу және сәйкес аминқышқылдарын көрсетпейтін аралық тізбектерді жою болып табылады.

5′ жабу

Қақпақ өсіп келе жатқан транскрипттің 5′ ұшына фосфатты байланыс арқылы қосылады. Бұл қосымша мРНҚ-ны деградациядан қорғайды. Сонымен қатар, ақуыз синтезіне қатысатын факторлар рибосомалар арқылы трансляцияны бастауға көмектесетін қақпақты таниды.

3′ Поли-А құйрығы

Ұзарту аяқталғаннан кейін поли-А-полимераза деп аталатын фермент шамамен 200 А қалдық жолды қосады. поли-А құйрық пре-мРНҚ-ға. Бұл модификация одан әрі пре-мРНҚ-ны деградациядан қорғайды және транскрипт цитоплазмаға қажет жасушалық факторлардың экспорты туралы сигнал береді.

Pre-mRNA Splicing

Эукариоттық гендерден тұрады экзондар, белокты кодтау тізбегіне сәйкес келеді (бұрынғыбар екенін білдіреді мысалыбасылған), және intкешкі тізбектер деп аталады интрондар (intрон оларды білдіреді intсоңғы рөл), олар өңдеу кезінде пре-мРНҚ-дан жойылады. мРНҚ-дағы интрондық тізбектер функционалды ақуыздарды кодтамайды.

Протеин синтезі алдында мРНҚ-ға дейінгі барлық интрондар толығымен және дәл жойылуы керек. Егер процесс тіпті бір нуклеотидпен де қателессе, қайта қосылған экзондардың оқу шеңбері жылжып, нәтижесінде алынған ақуыз жұмыс істемейтін болады. Интрондарды жою және экзондарды қайта қосу процесі деп аталады қосу (3-сурет).

Практикалық сұрақ

Сплайсинг қателері қатерлі ісікке және адамның басқа ауруларына жатады. Қандай мутация түрлері сплайсинг қателеріне әкелуі мүмкін?

[практика-аймақ жолдары=”2″][/практика-аймақ]
[reveal-answer q=”454729″]Жауапты көрсету[/reveal-answer]
[жасырын-жауап a=”454729″]Біріктіру қателері орын алса, әртүрлі ықтимал нәтижелер туралы ойланыңыз. Интронның әр ұшындағы сплайцеосоманы тану ретіндегі немесе сплайцеосоманы құрайтын ақуыздар мен РНҚ-дағы мутациялар сплайсингті бұзуы мүмкін. Мутациялар сонымен қатар жаңа сплайцеосомаларды тану орындарын қосуы мүмкін. Қосылу қателері интрондардың біріктірілген РНҚ-да сақталуына, экзондардың кесілуіне немесе қосылу орнының өзгеруіне әкелуі мүмкін.[/hidden-answer]

Түсінігіңізді тексеріңіз

Алдыңғы бөлімде қарастырылған тақырыптарды қаншалықты түсінгеніңізді көру үшін төмендегі сұрақтарға жауап беріңіз. Бұл қысқа сұрақ жауап береді емес сыныптағы бағаңызға қарай есептеңіз және сіз оны шексіз рет қайталай аласыз.

Түсінуіңізді тексеру және (1) алдыңғы бөлімді әрі қарай оқу немесе (2) келесі бөлімге өту үшін осы сұрақты пайдаланыңыз.


9.2 ДНҚ репликациясы

Жасуша бөлінгенде, бұл маңызды әрбір еншілес жасуша ДНҚ-ның бірдей көшірмесін алады. Бұл ДНҚ репликация процесі арқылы жүзеге асады. ДНҚ репликациясы жасуша митозға немесе мейозға өткенге дейін жасушалық циклдің синтез фазасында немесе S фазасында жүреді.

Қос спиралдың құрылымын түсіндіру ДНҚ қалай көшірілетіні туралы түсінік берді. Еске салайық, аденин нуклеотидтері тимин нуклеотидтерімен, ал цитозин гуанинмен жұптасады. Бұл екі жолдың бір-бірін толықтыратынын білдіреді. Мысалы, AGTCATGA нуклеотидті тізбегі бар ДНҚ тізбегі TCAGTACT тізбегі бар комплементарлы тізбекке ие болады (9.8-сурет).

9.8-сурет ДНҚ-ның екі тізбегі бір-бірін толықтырады, яғни бір тізбектегі негіздер тізбегі екінші тізбектегі негіздердің дұрыс тізбегін құру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Екі жіптің бірін-бірі толықтырып тұратындықтан, бір жіптің болуы оның бар екенін білдіреді басқа жолды қайта құруға болады. Репликацияға арналған бұл модель репликация кезінде қосарланған спиральдың екі тізбегі бір-бірінен ажырайды және әрбір жіп жаңа комплементарлы тізбек көшірілетін үлгі ретінде қызмет етеді (9.9-сурет).

9.9-сурет ДНҚ репликациясының жартылай консервативті моделі көрсетілген. Сұр түс бастапқы ДНҚ тізбектерін, ал көк түс жаңадан синтезделген ДНҚ-ны көрсетеді.

ДНҚ репликациясы кезінде қос спиралді құрайтын екі жіптің әрқайсысы жаңа тізбектер көшірілетін шаблон қызметін атқарады. Жаңа жіп ата-аналық немесе «ескі» жолға қосымша болады. Әрбір жаңа қос жіп бір ата-аналық жіптен және бір жаңа еншіден тұрады. Бұл жартылай консервативті репликация ретінде белгілі. ДНҚ-ның екі көшірмесі пайда болған кезде оларда нуклеотидтік негіздердің бірдей тізбегі болады және екі еншілес жасушаларға бірдей бөлінеді.


9.1 | ДНҚ құрылымы

ДНҚ-ның құрылыс блоктары нуклеотидтер болып табылады. Нуклеотидтің маңызды компоненттері - азотты негіз, дезоксирибоза (5 көміртекті қант) және фосфат тобы (9.5-сурет). Нуклеотид азотты негізге байланысты аталады. Азотты негіз аденин (А) және гуанин (G) сияқты пурин немесе цитозин (С) және тимин (Т) сияқты пиримидин болуы мүмкін.

9.5-сурет Әрбір нуклеотид қанттан, фосфат тобынан және азотты негізден тұрады. Қант ДНҚ-да дезоксирибоза, РНҚ-да рибоза.

1950 жылдары Фрэнсис Крик пен Джеймс Уотсон Англиядағы Кембридж университетінде ДНҚ құрылымын анықтау үшін бірге жұмыс істеді. Линус Полинг және Морис Уилкинс сияқты басқа ғалымдар да бұл саланы белсенді түрде зерттеді. Полинг рентгендік кристаллография көмегімен белоктардың қайталама құрылымын ашты. Уилкинстің зертханасында зерттеуші Розалинд Франклин ДНҚ құрылымын түсіну үшін рентгендік дифракция әдістерін қолданды. Уотсон мен Крик Франклиннің деректері негізінде ДНҚ молекуласының басқатырғыштарын біріктіре алды, өйткені Крик рентген сәулелерінің дифракциясын да зерттеген (9.6-сурет). 1962 жылы Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик және Морис Уилкинс медицина саласындағы Нобель сыйлығына ие болды. Өкінішке орай, ол кезде Франклин қайтыс болды және Нобель сыйлығы қайтыс болғаннан кейін берілмейді.

9.6-сурет Пионер ғалымдар (а) Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик және Маклин Маккартидің жұмыстары ДНҚ туралы бүгінгі түсінікке әкелді. Ғалым Розалинд Франклин (b) ДНҚ-ның рентгендік дифракциялық үлгісін ашты, бұл оның қос спиральдық құрылымын анықтауға көмектесті. (Несие: Марджори МакКарти жұмысының модификациясы, Ғылымның қоғамдық кітапханасы)

Уотсон мен Крик ДНҚ бір-бірінің айналасында бұралған екі жіптен тұрады, оң жақ спиралды құрайды деп ұсынды. Негізгі жұптасу пурин мен пиримидин арасында жүреді, атап айтқанда: A жұптары T және G және C жұптары. Аденин мен тимин қосымша негіз жұптары, ал цитозин мен гуанин де қосымша негіз жұптары болып табылады. Негіз жұптары сутектік байланыстар арқылы тұрақталады аденин мен тимин екі сутектік байланыс, ал цитозин мен гуанин үш сутектік байланыс түзеді. Екі жіптің табиғаты бойынша параллельге қарсы, яғни бір жіптің 3′ ұшы екінші жіптің 5′ ұшына қарайды. Нуклеотидтердің қант пен фосфаты құрылымның негізін құрайды, ал азотты негіздер ішінде жинақталған. (9.7-сурет).

9.7-сурет ДНҚ-да (а) қос спиральдық құрылым және (b) фосфодиэфирлік байланыстар бар. (c) негізгі және кіші ойықтар транскрипция (ДНҚ-дан РНҚ-ны көшіру) және репликация сияқты процестер кезінде ДНҚ байланыстыратын ақуыздарды байланыстыратын орындар болып табылады.

Гель электрофорез әртүрлі өлшемдегі ДНҚ фрагменттерін бөлу үшін қолданылатын әдіс. Әдетте гель агароза деп аталатын химиялық заттан жасалады. ДНҚ таза теріс зарядқа ие және теріс электродтан оң электродқа қарай жылжиды. Электр тогы ДНҚ-ны өлшеміне қарай бөлуге жеткілікті уақыт үшін қолданылады, ең кішкентай фрагменттер ұңғымадан (ДНҚ жүктелген жерде) ең алыс орналасады, ал ауыр молекулалық салмақ фрагменттері ұңғымаға жақынырақ болады. ДНҚ бөлінгеннен кейін гель оны көру үшін ДНҚ-ға тән бояумен боялады (9.9-сурет).

9.9-сурет ДНҚ-ны гельдік электрофорез көмегімен өлшем негізінде бөлуге болады. (Несие: Джеймс Джейкоб, Томпкинс Кортленд қоғамдық колледжі)

2011 жыл сайынғы TED (технология, ойын-сауық, дизайн) конференциясында неандертальдық геномды зерттеуді түсіндіретін Сванте Пабоның баяндамасын (http://openstaxcollege.org/l/neanderthal) қараңыз.

Жасушадағы ДНҚ қаптамасы

Прокариоттық жасушаларды эукариот жасушаларымен салыстырған кезде прокариоттар эукариоттарға қарағанда көптеген ерекшеліктері бойынша қарапайымырақ (9.10-сурет). Прокариоттардың көпшілігінде цитоплазманың нуклеоид деп аталатын аймағында орналасқан жалғыз дөңгелек хромосома болады.

Ең жақсы зерттелген прокариоттардың біріндегі геномның мөлшері, E.coli, 4,6 миллион негізгі жұп (кесілген және созылған жағдайда шамамен 1,1 мм). Сонымен, бұл кішкентай бактерия жасушасының ішіне қалай сәйкес келеді? ДНҚ супер орам деп аталатын нәрсе арқылы бұралған. Supercoiling ДНҚ қалыпты босаңсыған күйінен астынан оралғанын (10 негізгі жұпқа спиральдың бір айналымынан аз) немесе үстіңгі оралғанын (10 негіз жұбына 1 айналымнан көп) білдіреді. Кейбір протеиндер басқа белоктар мен ферменттер, мысалы, ДНҚ гиразасы супер ширатылған құрылымды сақтауға көмектеседі.

Хромосомаларының әрқайсысы сызықты ДНҚ молекуласынан тұратын эукариоттар ДНҚ-ны ядроның ішіне сыйғызу үшін орау стратегиясының басқа түрін қолданады.9.11-сурет). Ең негізгі деңгейде ДНҚ нуклеосомалар деп аталатын құрылымдарды қалыптастыру үшін гистондар деп аталатын ақуыздарға оралады. Гистондар негізгі аминқышқылдарына бай және октамер түзетін эволюциялық түрде сақталған белоктар. ДНҚ (фосфат топтарына байланысты теріс зарядталған) гистон өзегіне мықтап оралған. Бұл нуклеосома байланыстырушы ДНҚ көмегімен келесі нуклеосомамен байланысқан. Бұл «жіптегі моншақтар» құрылымы ретінде де белгілі. Бұл одан әрі 30 нм талшыққа тығыздалады, бұл құрылымның диаметрі. Метафаза сатысында хромосомалар ең ықшам, ені шамамен 700 нм және тірек белоктарымен байланыста болады. Интерфазада эукариоттық хромосомаларда бояу арқылы ажыратуға болатын екі түрлі аймақ бар. Тығыз оралған аймақ гетерохроматин, ал азырақ тығыз аймақ эухроматин деп аталады. Гетерохроматин әдетте экспрессияланбаған гендерден тұрады және центромера мен теломера аймақтарында кездеседі. Эухроматинде әдетте транскрипцияланған, ДНҚ нуклеосомалардың айналасына оралған, бірақ әрі қарай тығыздалмаған гендер бар.

9.11-сурет Бұл сандар эукариоттық хромосоманың тығыздалуын көрсетеді.


Транскрипциялық фактор желілеріндегі RUNX протеиндері Т-жасушалық тегі таңдауын реттейді

Жақында жүргізілген зерттеулер Т-жасушаның дамуы мен дифференциация процестерін басқаратын күрделі транскрипциялық фактор желілерін ашты. RUNX (runt-байланысты транскрипция факторы) ақуыздары осы желілерде шешуші рөл атқаратын көптеген факторлардың бірі болып табылады. Бұл шолуда CD4 анықтауда RUNX кешендерінің Th-POK (T-көмекші-индукциялаушы POZ/Kruppel тәрізді фактор) және GATA-байланыстырушы ақуыз 3 (GATA3) сияқты басқа транскрипция факторларымен бірге әрекет ету механизмдерін қарастырамыз. /CD8 дамушы тимоциттердің линия таңдауы. Сонымен қатар, біз RUNX кешендерінің эффекторлық Т-жасуша жиынтықтарының дифференциациясына қатысатынын және RUNX ақуыздары Т-жасуша тағдырының шешімдерін реттейтін молекулалық механизмдердің тимус пен шеткері арасында сақталғанын көрсететін дәлелдерді талқылаймыз.

Фигуралар

Сурет 1. құрылымы CD4 және…

Сурет 1. құрылымы CD4 және CD8 маңыздылығын көрсететін локустар cis - әрекет ететін элементтер

Сурет 2. Құрылымы Zbtb7b…

Сурет 2. Құрылымы Zbtb7b маңыздылығын көрсететін локус cis - әрекет ететін элементтер

Сурет 3. Транскрипция факторының желісі, ол…

Сурет 3. Т-жасушалық линия таңдауының негізінде жатқан транскрипция факторының желісі

Th-POK (Т-хелперді индукциялайтын POZ/Kruppel тәрізді фактор)…

Сурет 4. Транскрипция факторының желілері…

Сурет 4. Перифериялық аңғал CD4 + T дифференциациясының негізін құрайтын транскрипция факторының желілері…


NFχB транскрипция факторының белсенділігін жасушаішілік глутатион деңгейімен және жасушадан тыс цистеинмен қамтамасыз етудің өзгеруімен модуляциялау

АИТВ жұқтырған адамдарда және АИТВ жұқтырған резус макакаларында орташа алғанда плазмадағы цистеин мен цистин концентрациясы төмендейді және жасушаішілік глутатион деңгейі төмендейді. Біз қазір адамның Т-жасушалық желісіндегі жасушаішілік глутатионның азаюы (Molt-4) NFχB транскрипция факторының активтенуін және ядролық транслокациясын тежейтінін көрсетеміз, ал цистеиннің жасушадан тыс концентрациясының жоғарылауымен инкубация NFχB ДНҚ-байланыстырушы және трансактивті белсенділігін тежейді. . ДНҚ байланыстыру белсенділігінің тежелуі жасушаішілік глутатион дисульфид деңгейінің жоғарылауымен байланысты болғандықтан және GSSG жасушасыз жүйелерде ДНҚ-байланыстыру белсенділігін тікелей тежейтінін көрсетуге болатындықтан, біздің зерттеулеріміз GSSG бұзылмаған жасушаларда да физиологиялық маңызды ингибитор екенін көрсетеді. NFχB көптеген иммунологиялық маңызды гендерді бақылайды, сондықтан біздің зерттеулер иммундық жүйе цистеин мен глутатион тапшылығына ғана емес, сонымен қатар цистеиннің артық мөлшеріне де сезімтал болуы мүмкін екенін көрсетеді (Михм, С., Галтер, Д., Дроге, В. Модуляция. NFχB транскрипция факторының белсенділігін жасушаішілік глутатион деңгейімен және жасушадан тыс цистеинмен қамтамасыз етудің вариациясымен. ФАСЕБ Дж. 9, 246–252 (1995)


Гематологиялық, гемопоэтикалық және жедел фазалық реакциялар

Джейсон В. Смит,. Рави Шанкар, жалпы күйік күтімінде (үшінші басылым), 2007 ж

GATA отбасы

Гемопоэзде маңызды болып табылатын транскрипция факторларының тағы бір жиынтығы GATA белоктар тобына жатады. GATA транскрипция факторлары мырыш-саусақ ДНҚ-байланыстырушы ақуыздар болып табылады. Бұл транскрипция активаторлары көптеген гемопоэтикалық гендердің цис-реттеу аймақтарында табылған канондық GATA реттілігі мотивімен байланысады. Белоктардың дифференциалды экспрессиялық үлгілері бар және шектелген жасушаларында мақсатты гендердің бірегей жиынтығын белсендіреді. GATA-1, GATA-2 және GATA-3 ақуыздары гемопоэзде маңызды рөл атқарады. GATA-2 ерте гемопоэтикалық дің жасушаларының көбеюіне және өзін-өзі жаңартуға қатысатыны туралы хабарланды. Гомозиготалы жою арқылы жасалған тышқандар GATA-2 ген ауыр гемопоэтикалық ақауларды көрсетеді. GATA-2 нокаут тышқандары эмбриональды 10-11-күнге дейін аман қалады, осы кезеңде аздаған қызыл қан жасушаларын сақтайды, анемия дағдарысына ұшырайды және ақырында өледі. 200 In vitro клоногендік талдаулар эритроидты тудырғыштардың санының күрт азайғанын және жетілген эритроидты және мастикалық жасуша прекурсорларының айтарлықтай жоғалғанын анықтады. GATA-1, осы отбасының басқа маңызды мүшесі, эритроидты, эозинофильді, мегакариоциттерді және мастикалық жасушалардың ізашарларында көрсетілген. 201, 202 GATA-1 эритроидты прогениторлардың өмір сүруі және саралануы үшін маңызды болып көрінеді. GATA-1 протеині жоқ тышқандар эритроидты текті қоспағанда, қалыпты гемопоэзді көрсетеді. 94 In vitro GATA-1 жетіспейтін ES жасушаларымен дифференциация талдауы тұтқындалған жасушалардың ақырында апоптозымен эритропоэздің проэритробласт кезеңіне дейін дифференциацияны көрсетті. 94, 196 Бір қызығы, транскрипция факторларының GATA тобының арасында өзара байланысты күрделі реттеу бар сияқты.Эритроидты дифференциация кезінде GATA-1 деңгейі жоғарылайды және GATA-2 экспрессиясы төмендейді. Сонымен қатар, бұл өзара әрекеттесу GATA-1 жетіспейтін ES жасушаларында жоқ, олар GATA-2 жоғары деңгейлерін көрсетеді. in vitro эритроидты саралау талдаулары. 196, 201, 203 Эритроидты саралаудағы рөлінен басқа, GATA-1 миелоидты дифференциацияда теріс реттеуші рөлге ие болып көрінеді. GATA-1 экспрессиясының жоғарылауы PU.1 экспрессиясын теріс модуляциялайды және осылайша миелоидты міндеттемені басады. 193, 204 Күйік жарақаты әдетте эндогендік эритропоэтин деңгейінің жоғарылауына қарамастан эритропоэздің төмендеуімен байланысты болғандықтан, прогениторлық жасушалардағы GATA-1 экспрессиясының күшін эритропоэз күйімен салыстыру үшін арнайы әзірленген зерттеулер патофизиология туралы жаңа және механикалық ақпаратты береді. күйік жарақаты кезіндегі анемия. Ақырында, GATA-3 жетіспейтін тышқандар ұрықтың бауырының қалыпты гемопоэзін дамытпайды, мегакариоцитарлы жасушалардан басқа барлық гемопоэтикалық линиялары жоқ және эмбриональды қан кетуге ұшырайды. 196


Мазмұны

Транскрипция факторлары гендердің экспрессиясын реттеу үшін өте маңызды және соның салдары ретінде барлық тірі организмдерде кездеседі. Ағзада табылған транскрипция факторларының саны геном өлшеміне қарай артады, ал үлкен геномдарда бір генге көбірек транскрипция факторлары болады. [12]

Адам геномында ДНҚ-байланыстырушы домендері бар шамамен 2800 белок бар және олардың 1600-і транскрипция факторлары ретінде қызмет етеді деп болжанады [3], бірақ басқа зерттеулер оның азырақ екенін көрсетеді. [13] Сондықтан геномдағы гендердің шамамен 10%-ы транскрипция факторларын кодтайды, бұл бұл отбасын адам белоктарының жалғыз ең үлкен отбасы етеді. Сонымен қатар, гендер көбінесе әртүрлі транскрипция факторлары үшін бірнеше байланыстыру орындарымен қоршалған және осы гендердің әрқайсысының тиімді экспрессиясы бірнеше әртүрлі транскрипция факторларының бірлескен әрекетін талап етеді (мысалы, гепатоциттердің ядролық факторларын қараңыз). Демек, адамның 2000-ға жуық транскрипция факторларының жиынтық жиынын комбинаторлық пайдалану даму кезінде адам геномындағы әрбір геннің бірегей реттелуін оңай түсіндіреді. [11]

Транскрипция факторлары олар реттейтін гендерге іргелес ДНҚ-ның күшейткіш немесе промотор аймақтарымен байланысады. Транскрипция факторына байланысты іргелес геннің транскрипциясы жоғары немесе төмен реттеледі. Транскрипция факторлары ген экспрессиясын реттеудің әртүрлі механизмдерін пайдаланады. [14] Бұл механизмдерге мыналар жатады:

  • РНҚ-полимеразаның ДНҚ-мен байланысуын тұрақтандырады немесе блоктайды
  • гистон белоктарының ацетилденуін немесе деацетилденуін катализдейді. Транскрипция факторы мұны тікелей жасай алады немесе осы каталитикалық белсенділігі бар басқа ақуыздарды тарта алады. Көптеген транскрипция факторлары транскрипцияны реттеу үшін екі қарама-қарсы механизмдердің бірін немесе екіншісін пайдаланады: [15]
      (HAT) белсенділігі – ДНҚ-ның гистондармен байланысын әлсірететін гистон ақуыздарын ацетилдейді, бұл ДНҚ-ны транскрипцияға қол жетімді етеді, осылайша транскрипция (HDAC) белсенділігін жоғарылатады – ДНҚ-ның гистондармен байланысын күшейтетін гистон протеиндерін деацетилдейді, Бұл ДНҚ-ның транскрипцияға қол жетімділігін азайтады, осылайша транскрипцияны төмендетеді
  • Транскрипция факторлары – ДНҚ-дағы генетикалық «сызбаны» оқитын және түсіндіретін белоктар топтарының бірі. Олар ДНҚ-мен байланысады және ген транскрипциясының жоғарылауы немесе төмендеуінің бағдарламасын бастауға көмектеседі. Осылайша, олар көптеген маңызды жасушалық процестер үшін өте маңызды. Төменде транскрипция факторларының кейбір маңызды функциялары мен биологиялық рөлдері берілген:

    Базальды транскрипцияның реттелуі Өңдеу

    Эукариоттарда транскрипцияның болуы үшін жалпы транскрипция факторлары (GTF) деп аталатын транскрипция факторларының маңызды класы қажет. [17] [18] [19] Бұл GTF-тердің көпшілігі іс жүзінде ДНҚ-ны байланыстырмайды, керісінше РНҚ полимеразасымен тікелей әрекеттесетін үлкен транскрипцияны алдын ала бастау кешенінің бөлігі болып табылады. Ең көп таралған GTF-тер TFIIA, TFIIB, TFIID (сонымен қатар TATA байланыстыратын ақуызды қараңыз), TFIIE, TFIIF және TFIIH. [20] Алдын ала бастау кешені ДНҚ-ның промоторлық аймақтарын олар реттейтін генге жоғары қарай байланыстырады.

    Транскрипцияны дифференциалды жақсарту Өңдеу

    Басқа транскрипция факторлары реттелетін гендерге іргелес ДНҚ-ның күшейткіш аймақтарымен байланысу арқылы әртүрлі гендердің экспрессиясын дифференциалды түрде реттейді. Бұл транскрипция факторлары организмнің өзгеретін талаптарына байланысты гендердің дұрыс жасушада дұрыс уақытта және қажетті мөлшерде экспрессиялануын қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

    Әзірлеуді өңдеу

    Дамуға көп жасушалы организмдердегі көптеген транскрипция факторлары қатысады. [21] Тітіркендіргіштерге жауап бере отырып, бұл транскрипция факторлары сәйкес гендердің транскрипциясын қосады/өшіреді, бұл өз кезегінде жасуша морфологиясының өзгеруіне немесе жасуша тағдырын анықтауға және жасушалық дифференциацияға қажетті әрекеттерге мүмкіндік береді. Мысалы, Hox транскрипция факторы отбасы адамға жеміс шыбындары сияқты әртүрлі организмдерде дене үлгісінің дұрыс қалыптасуы үшін маңызды. [22] [23] Тағы бір мысал - адамның жынысын анықтауда үлкен рөл атқаратын жынысты анықтаушы аймақ Y (SRY) генімен кодталған транскрипция факторы. [24]

    Жасушааралық сигналдарға жауап Өңдеу

    Жасушалар бір-бірімен басқа рецептивті жасуша ішінде сигналдық каскадтар тудыратын молекулаларды шығару арқылы байланыса алады. Егер сигнал реципиент жасушасындағы гендердің жоғары немесе төмендеу реттелуін қажет етсе, көбінесе транскрипция факторлары сигналдық каскадтың төменгі ағынында болады. [25] Эстрогендік сигнал беру эстроген рецепторларының транскрипция факторын қамтитын өте қысқа сигналдық каскадтың мысалы болып табылады: эстроген аналық бездер мен плацента сияқты тіндер арқылы шығарылады, реципиент жасушаның жасушалық мембранасын кесіп өтеді және эстроген рецепторымен байланысады. жасуша цитоплазмасында. Содан кейін эстроген рецепторы жасушаның ядросына барады және оның ДНҚ-байланыстыратын жерлерімен байланысады, байланысты гендердің транскрипциялық реттелуін өзгертеді. [26]

    Қоршаған ортаға жауап Өңдеу

    Транскрипция факторлары биологиялық тітіркендіргіштерге қатысты сигналдық каскадтардың төменгі ағынында әрекет етіп қана қоймайды, сонымен қатар олар қоршаған ортаны ынталандыруға қатысатын сигналдық каскадтардың төменгі ағынында болуы мүмкін. Мысалдарға жоғары температурада өмір сүру үшін қажетті гендерді реттейтін жылу соққы факторы (HSF), [27] оттегі аз ортада жасушалардың өмір сүруіне қажетті гендерді реттейтін гипоксия индукциялық факторы (HIF), [28] және стеролды реттейтін элементті байланыстыру жатады. жасушадағы липидтердің тиісті деңгейін сақтауға көмектесетін ақуыз (SREBP). [29]

    Ұяшық циклін басқару Өңдеу

    Көптеген транскрипция факторлары, әсіресе кейбір прото-онкогендер немесе ісіктерді басатындар, жасуша циклін реттеуге көмектеседі және осылайша жасушаның қаншалықты үлкен болатынын және оның екі еншілес жасушаға қашан бөлінетінін анықтайды. [30] [31] Бір мысал - жасуша өсуі мен апоптозда маңызды рөлге ие Myc онкогені. [32]

    Патогенезді өңдеу

    Транскрипция факторларын патогенезді ынталандыру үшін хост жасушасындағы ген экспрессиясын өзгерту үшін де қолдануға болады. Мұның жақсы зерттелген мысалы - Xanthomonas бактериялары шығаратын транскрипция-активатор тәрізді эффекторлар (TAL эффекторлары). Өсімдіктерге енгізілген кезде бұл ақуыздар өсімдік жасушасының ядросына еніп, өсімдік промоторларының тізбектерін байланыстырады және бактериялық инфекцияға көмектесетін өсімдік гендерінің транскрипциясын белсендіреді. [33] TAL эффекторларында дәйекті қайталаулардағы екі сыни қалдық пен TAL эффекторының мақсатты аймағындағы дәйекті ДНҚ негіздерінің сәйкестігі арасында қарапайым қатынас бар орталық қайталау аймағы бар. [34] [35] Бұл қасиет хост жасушасының қорғаныс механизмдерімен жақсырақ бәсекелесу үшін осы ақуыздардың дамуын жеңілдетуі мүмкін. [36]

    Биологияда маңызды процестердің реттеу мен бақылаудың бірнеше қабаттары болуы жиі кездеседі. Бұл транскрипция факторларына да қатысты: Транскрипция факторлары жасушаға қолжетімді ген өнімдерінің (РНҚ және ақуыз) мөлшерін реттеу үшін транскрипция жылдамдығын бақылап қана қоймайды, сонымен қатар транскрипция факторларының өзі реттеледі (көбінесе басқа транскрипция факторларымен). Төменде транскрипция факторларының белсенділігін реттеуге болатын кейбір әдістердің қысқаша конспектісі берілген:

    Синтезді өңдеу

    Транскрипция факторлары (барлық белоктар сияқты) хромосомадағы геннен РНҚ-ға транскрипцияланады, содан кейін РНҚ белокқа ауысады. Осы қадамдардың кез келгенін транскрипция факторының өндірісіне (және осылайша белсенділігіне) әсер ету үшін реттеуге болады. Бұдан шығатын қорытынды, транскрипция факторлары өзін-өзі реттей алады. Мысалы, теріс кері байланыс циклінде транскрипция факторы өзінің репрессоры ретінде әрекет етеді: Егер транскрипция факторы ақуызы өз генінің ДНҚ-сын байланыстырса, ол өзінің көбірек өндірілуін төмендетеді. Бұл жасушадағы транскрипция факторының төмен деңгейін ұстап тұрудың бір механизмі. [37]

    Ядролық локализация Өңдеу

    Эукариоттарда транскрипция факторлары (белоктардың көпшілігі сияқты) ядрода транскрипцияланады, бірақ кейін жасуша цитоплазмасында трансляцияланады. Ядрода белсенді көптеген белоктар ядроға бағыттайтын ядролық локализация сигналдарын қамтиды. Бірақ, көптеген транскрипция факторлары үшін бұл оларды реттеудегі негізгі нүкте болып табылады. [38] Кейбір ядролық рецепторлар сияқты транскрипция факторларының маңызды кластары ядроға ауысу үшін алдымен цитоплазмада болған кезде лигандты байланыстыруы керек. [38]

    Белсендіруді өңдеу

    Транскрипция факторлары олардың көмегімен белсендірілуі (немесе өшірілуі) мүмкін сигналды сезгіш домен бірқатар механизмдермен, соның ішінде:

      байланыстыру – Лигандпен байланысу транскрипция факторының жасуша ішінде орналасқан жеріне әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар лигандты байланыстыру транскрипция факторының белсенді күйде екендігіне және ДНҚ немесе басқа кофакторларды байланыстыру қабілетіне әсер етуі мүмкін (мысалы, ядролық рецепторларды қараңыз). ). [39][40] - STAT ақуыздары сияқты көптеген транскрипция факторлары ДНҚ-ны байланыстырмас бұрын фосфорлануы керек.
    • басқа транскрипция факторларымен әрекеттесу (мысалы, гомо- немесе гетеро-димеризация) немесе коррегуляциялық ақуыздар

    ДНҚ байланыстыру сайтының қол жетімділігі Өңдеу

    Эукариоттарда ДНҚ гистондардың көмегімен нуклеосомалар деп аталатын ықшам бөлшектерге бөлінеді, онда шамамен 147 ДНҚ жұптарының тізбегі түзіледі.

    1,65 гистон протеинінің октамерлері айналасында айналады. Нуклеосомалардағы ДНҚ көптеген транскрипция факторларына қол жеткізе алмайды. Пионер факторлары деп аталатын кейбір транскрипция факторлары әлі де нуклеосомалық ДНҚ-да өздерінің ДНҚ байланыстыру орындарын байланыстыра алады. Транскрипцияның басқа факторларының көпшілігі үшін нуклеосома хроматинді қалпына келтірушілер сияқты молекулалық қозғалтқыштармен белсенді түрде ашылуы керек. [41] Баламалы түрде, нуклеосоманы транскрипция факторымен байланыстыру орнына уақытша қол жеткізуге мүмкіндік беретін термиялық ауытқулар арқылы ішінара орауға болады. Көптеген жағдайларда транскрипция факторы басқа транскрипция факторларымен және гистондармен немесе гистонды емес хроматин ақуыздарымен ДНҚ байланыстыру орнына байланысу үшін бәсекелесуі керек. [42] Транскрипция факторларының жұптары және басқа ақуыздар бір геннің реттелуінде антагонистік рөлдерді (активаторға қарсы репрессор) атқара алады.

    Басқа кофакторлардың/транскрипция факторларының болуы Өңдеу

    Транскрипция факторларының көпшілігі жалғыз жұмыс істемейді. Көптеген үлкен ТФ отбасылары димеризация арқылы күрделі гомотиптік немесе гетеротиптік әрекеттесулерді құрайды. [43] Ген транскрипциясы орын алуы үшін транскрипцияның бірқатар факторлары ДНҚ реттеуші тізбектерімен байланысуы керек. Транскрипция факторларының бұл жинағы, өз кезегінде, алдын ала бастау кешені мен РНҚ полимеразаны тиімді тартуға мүмкіндік беретін кофакторлар сияқты делдал белоктарды тартады. Осылайша, транскрипцияны бастау үшін бір транскрипция факторы үшін осы басқа белоктардың барлығы да болуы керек және транскрипция факторы қажет болған жағдайда олармен байланыса алатын күйде болуы керек. Кофакторлар – транскрипция факторларының әсерін модуляциялайтын ақуыздар. Кофакторлар спецификалық гендік промоторлар арасында ауыстырылады, промотор ДНҚ-ны алатын ақуыз кешені және кофактордың аминқышқылдарының тізбегі оның кеңістіктік конформациясын анықтайды. Мысалы, кейбір стероидты рецепторлар NF-κB-мен кофакторларды алмастыра алады, бұл қабыну мен жасушалық дифференциация арасындағы ауысу болып табылады, осылайша стероидтер кейбір тіндердің қабыну реакциясы мен қызметіне әсер етуі мүмкін. [44]

    Метилденген цитозинмен әрекеттесу Өңдеу

    ДНҚ-дағы транскрипция факторлары мен метилденген цитозиндердің екеуі де ген экспрессиясын реттеуде үлкен рөл атқарады. (ДНҚ-дағы цитозиннің метилденуі, ең алдымен, цитозиннен кейін 5'-3' ДНҚ тізбегіндегі гуанин, CpG сайты болатын жерде жүреді.) Геннің промотор аймағындағы CpG учаскелерінің метилденуі әдетте ген транскрипциясын басады, [45] метилдену кезінде геннің денесінде CpG саны экспрессияны арттырады. [46] TET ферменттері метилденген цитозиндердің деметилденуінде орталық рөл атқарады. TET ферментінің белсенділігімен гендік промотордағы CpG деметилденуі геннің транскрипциясын арттырады. [47]

    519 транскрипция факторларының ДНҚ байланыстыру орындары бағаланды. [48] ​​Олардың 169 транскрипция факторларының (33%) байланыстыру орындарында CpG динуклеотидтері болған жоқ, ал 33 транскрипция факторлары (6%) құрамында CpG бар мотивпен байланысуы мүмкін, бірақ олармен байланыстыру орнын таңдауды көрсетпеді. метилденген немесе метилденбеген CpG. 117 транскрипция факторлары (23%), егер құрамында метилденген CpG учаскесі болса, олардың байланысу ретімен байланысуы тежелді, 175 транскрипция факторлары (34%), егер олардың байланысу тізбегінде метилденген CpG сайты болса, байланысуы күшейтілген және 25 транскрипция болды. факторлар (5%) метилденген CpG байланысу ретінің қай жерде орналасқанына байланысты тежелген немесе күшейтілген байланысуға ие болды.

    TET ферменттері тартылған жағдайларды қоспағанда, метилцитозинмен арнайы байланыспайды (ДНҚ деметилденуін қараңыз). NANOG, SALL4A, WT1, EBF1, PU.1 және E2A сияқты жасушалардың дифференциациясында және тұқымдық спецификацияда маңызды көптеген транскрипция факторлары метилцитозинге (mC) әсер ету үшін TET ферменттерін белгілі бір геномдық локустарға (негізінен күшейткіштер) тартатыны көрсетілген. оны гидроксиметилцитозин hmC-ге айналдырады (және көп жағдайда оларды цитозинге кейіннен толық деметилдену үшін белгілейді). [49] TET арқылы mC-нің hmC-ге айналуы MECP2 және MBD (метил-CpG-байланыстырушы домен) ақуыздарын қоса, 5 мС-байланыстыратын ақуыздардың байланысуын бұзады, нуклеосомалардың қайта құрылуын және транскрипция факторларының байланысуын жеңілдетеді, осылайша олардың транскрипциясын белсендіреді. гендер. EGR1 жадты қалыптастырудағы маңызды транскрипция факторы болып табылады. Ол ми нейрондарының эпигенетикалық қайта бағдарламалауында маңызды рөл атқарады. EGR1 транскрипция факторы ДНҚ деметилдену жолын бастайтын TET1 ақуызын тартады. [50] EGR1, TET1-мен бірге, мидың дамуы және оқу кезінде ми ДНҚ-сында метилдену орындарының таралуын бағдарламалауда қолданылады (Оқыту мен есте сақтаудағы эпигенетика бөлімін қараңыз).

    Транскрипция факторлары құрылымы бойынша модульдік болып табылады және келесі домендерді қамтиды: [1]

    • ДНҚ-байланыстырушы домен (DBD), ол реттелетін гендермен іргелес ДНҚ-ның белгілі бір тізбегіне бекітіледі (күшейткіш немесе промотор. Барлық векторлар үшін қажетті компонент. Вектордың трансгендік промотор тізбегінің транскрипциясын жүргізу үшін қолданылады). Транскрипция факторларын байланыстыратын ДНҚ тізбегі жиі деп аталады жауап элементтері.
    • Белсендіру домені (AD), оның құрамында транскрипция корегулаторлары сияқты басқа белоктарды байланыстыру орындары бар. Бұл байланыстыру орындары жиі деп аталады белсендіру функциялары (AFs), Транзакция домені (TAD) немесе Трансактивті доменTAD, бірақ топологиялық байланыстыратын TAD доменімен араласпайды. [51]
    • Қосымша сигналды сезгіш домен (SSD) (мысалы, лигандтарды байланыстыратын домен), ол сыртқы сигналдарды сезінеді және жауап ретінде бұл сигналдарды транскрипция кешенінің қалған бөлігіне жібереді, нәтижесінде ген экспрессиясының жоғары немесе төмен реттелуіне әкеледі. Сондай-ақ, DBD және сигналды сезгіш домендер ген экспрессиясын реттеу үшін транскрипция кешенінің ішінде байланысатын бөлек ақуыздарда болуы мүмкін.

    ДНҚ байланыстыру домені Өңдеу

    Транскрипция факторының ДНҚ-ны байланыстыратын бөлігі (домені) оның ДНҚ-байланыстырушы домені деп аталады. Төменде ДНҚ-байланыстырушы домендердің/транскрипция факторларының кейбір негізгі отбасыларының ішінара тізімі берілген:

    Отбасы InterPro Pfam SCOP
    негізгі спираль-ілмек-спираль [52] InterPro: IPR001092 Pfam PF00010 SCOP 47460
    негізгі-лейцин найзағай (bZIP) [53] InterPro: IPR004827 Pfam PF00170 SCOP 57959
    Екі жақты жауап реттегіштерінің С-терминалды эффекторлық домені InterPro: IPR001789 Pfam PF00072 SCOP 46894
    AP2/ERF/GCC қорабы InterPro: IPR001471 Pfam PF00847 SCOP 54176
    бұрандалы бұралмалы спирал [54]
    Гомеобокс гендерімен кодталған гомеодомаиндік ақуыздар транскрипция факторлары болып табылады. Гомеодомен белоктары дамуды реттеуде маңызды рөл атқарады. [55] [56] InterPro: IPR009057 Pfam PF00046 SCOP 46689
    лямбда репрессоры тәрізді InterPro: IPR010982 SCOP 47413
    srf тәрізді (сарысу реакциясының факторы) InterPro: IPR002100 Pfam PF00319 SCOP 55455
    жұптастырылған қорап [57]
    қанатты спираль InterPro: IPR013196 Pfam PF08279 SCOP 46785
    мырыш саусақтары [58]
    * көп доменді Cys2Оның2 мырыш саусақтары [59] InterPro: IPR007087 Pfam PF00096 SCOP 57667
    * Zn2/Cys6 SCOP 57701
    * Zn2/Cys8 ядролық рецептор мырыш саусақ InterPro: IPR001628 Pfam PF00105 SCOP 57716

    Жауап элементтері Өңдеу

    Транскрипция факторы байланыстыратын ДНҚ тізбегі транскрипция факторын байланыстыратын орын немесе жауап элементі деп аталады. [60]

    Транскрипция факторлары электростатикалық (олардың ішінде сутегі байланыстары ерекше жағдай болып табылады) және Ван-дер-Ваальс күштерінің комбинациясын пайдалана отырып, олардың байланыс орындарымен өзара әрекеттеседі. Осы химиялық әрекеттесулердің табиғатына байланысты транскрипция факторларының көпшілігі ДНҚ-ны белгілі бір реттілікпен байланыстырады. Дегенмен, транскрипция факторымен байланыстыру орнындағы барлық негіздер транскрипция факторымен іс жүзінде әрекеттесе алмайды. Сонымен қатар, бұл өзара әрекеттесулердің кейбіреулері басқаларға қарағанда әлсіз болуы мүмкін. Осылайша, транскрипция факторлары бір ретті ғана байланыстырмайды, бірақ әрқайсысының өзара әрекеттесу күші әртүрлі болатын тығыз байланысты тізбектердің ішкі жиынын байланыстыруға қабілетті.

    Мысалы, TATA-байланыстыратын ақуыздың (TBP) консенсусты байланыстыру орны TATAAAA болса да, TBP транскрипция факторы TATATAT немесе TATATAA сияқты ұқсас тізбектерді де байланыстыра алады.

    Транскрипция факторлары байланысты тізбектердің жиынтығын байланыстыра алатындықтан және бұл тізбектер қысқа болатындықтан, ДНҚ тізбегі жеткілікті ұзын болса, әлеуетті транскрипция факторымен байланысу орындары кездейсоқ пайда болуы мүмкін. Дегенмен, транскрипция факторының жасуша геномындағы барлық үйлесімді тізбектерді байланыстыруы екіталай. Жасушадағы ДНҚ қолжетімділігі немесе кофакторлардың болуы сияқты басқа шектеулер де транскрипция факторының қай жерде байланысатынын анықтауға көмектесуі мүмкін. Осылайша, геном тізбегін ескере отырып, тірі жасушада транскрипция факторының нақты қай жерде байланысатынын болжау әлі қиын.

    Алайда қосымша тану ерекшелігі ДНҚ-ның екі немесе одан да көп көршілес тізбегімен байланыстыратын бірнеше ДНҚ-байланыстыратын доменді (мысалы, бір транскрипция факторындағы тандемдік DBDs немесе екі транскрипция факторының димеризациясы арқылы) пайдалану арқылы алынуы мүмкін.

    Транскрипция факторларының кем дегенде екі себебі бойынша клиникалық маңызы бар: (1) мутациялар белгілі бір аурулармен байланысты болуы мүмкін және (2) олар дәрілік заттардың нысанасы болуы мүмкін.

    Бұзушылықтарды өңдеу

    Дамудағы, жасушааралық сигнал берудегі және жасушалық циклдегі маңызды рөлдерінің арқасында адамның кейбір аурулары транскрипция факторларындағы мутациялармен байланысты болды. [61]

    Көптеген транскрипция факторлары ісіктерді басатын немесе онкогендер болып табылады, сондықтан мутациялар немесе олардың аберрантты реттелуі қатерлі ісікпен байланысты. Транскрипция факторларының үш тобы адам қатерлі ісігінде маңызды екені белгілі: (1) NF-kappaB және AP-1 тұқымдасы, (2) STAT отбасы және (3) стероидты рецепторлар. [62]

    Төменде жақсырақ зерттелген мысалдардың бірнешеуі берілген:

    Шарт Сипаттама Локус
    Ретт синдромы MECP2 транскрипция факторындағы мутациялар нейродамудың бұзылуы болып табылатын Ретт синдромымен байланысты. [63] [64] Xq28
    Қант диабеті MODY деп аталатын қант диабетінің сирек түрі гепатоциттік ядролық факторлардың (HNFs) [65] немесе инсулин промотор-фактор-1 (IPF1/Pdx1) мутацияларынан туындауы мүмкін. [66] бірнеше
    Дамудағы вербальды диспраксия FOXP2 транскрипция факторындағы мутациялар дамудың ауызша диспраксиясымен байланысты, бұл ауруда адамдар сөйлеуге қажетті ұқыпты үйлестірілген қозғалыстарды жасай алмайды. [67] 7q31
    Аутоиммунды аурулар FOXP3 транскрипция факторындағы мутациялар IPEX деп аталатын аутоиммундық аурудың сирек түрін тудырады. [68] Xp11.23-q13.3
    Ли-Фраумени синдромы Ісік супрессорының р53 мутациясынан туындаған. [69] 17p13.1
    Сүт безінің қатерлі ісігі STAT отбасы сүт безі қатерлі ісігіне қатысты. [70] бірнеше
    Көптеген қатерлі ісіктер HOX отбасы әртүрлі ісік ауруларына қатысады. [71] бірнеше
    Остеоартрит SOX9 мутациясы немесе белсенділігінің төмендеуі [72]

    Потенциалды дәрілік мақсаттар Өңдеу

    Қазіргі уақытта тағайындалған препараттардың шамамен 10% транскрипция факторларының ядролық рецепторлық класына тікелей бағытталған. [73] Мысалдар сүт безі мен простата обырын емдеуге арналған тамоксифен мен бикалутамидті және қабынуға қарсы және анаболикалық стероидтердің әртүрлі түрлерін қамтиды. [74] Сонымен қатар, транскрипция факторлары көбінесе сигналдық каскадтар арқылы препараттармен жанама түрде модуляцияланады. NF-κB сияқты басқа аз зерттелген транскрипция факторларын препараттармен тікелей бағыттауға болады. [75] [76] [77] [78] Ядролық рецепторлар тобынан тыс транскрипция факторларын шағын молекулалы терапевтикалық препараттармен мақсаттау қиынырақ деп есептеледі, өйткені олардың «дәрілік» екені анық емес, бірақ Pax2 [7] [76] [77] [78] 79] [80] және ойық жолы. [81]

    Гендердің қайталануы түрлердің эволюциясында шешуші рөл атқарды. Бұл әсіресе транскрипция факторларына қатысты. Олар көшірме ретінде пайда болғаннан кейін, бір көшірме үшін кодталатын жинақталған мутациялар төменгі ағынды нысандарды реттеуге теріс әсер етпестен орын алуы мүмкін. Дегенмен, құрлықтағы өсімдіктердің көпшілігінде кездесетін жалғыз көшірме ЖАПЫРАҚ транскрипция факторының ДНҚ-мен байланысу ерекшеліктерінің өзгеруі жақында анықталған. Осыған байланысты, бір көшірмелік транскрипция факторы функциясын жоғалтпай, азғын аралық арқылы ерекшелігінің өзгеруіне ұшырауы мүмкін. Ұқсас механизмдер барлық альтернативті филогенетикалық гипотезалар контекстінде және барлық түрлердің эволюциясындағы транскрипция факторларының рөлі туралы ұсынылған. [82] [83]

    Транскрипция факторларын талдау үшін әртүрлі технологиялар бар. Геномдық деңгейде ДНҚ-секвенирлеу [84] және дерекқорды зерттеу жиі қолданылады [85] Транскрипция факторының ақуыз нұсқасы арнайы антиденелерді пайдалану арқылы анықталады. Үлгі western blot бойынша анықталды. Электрофоретикалық қозғалғыштықты ауыстыру талдауын (EMSA) қолдану арқылы [86] транскрипция факторларының белсендіру профилін анықтауға болады. Активтендіру профилін жасау үшін мультиплекстік тәсіл бірнеше түрлі транскрипция факторларын қатар анықтауға болатын TF чип жүйесі болып табылады.

    Транскрипция факторымен байланысу орындарын анықтаудың ең жиі қолданылатын әдісі хроматиндік иммунопреципитация (ChIP) болып табылады. [87] Бұл әдіс хроматинді формальдегидпен химиялық фиксациялауға, содан кейін ДНҚ-ның бірлескен преципитациясына және осы ақуызды арнайы нысанаға алатын антидененің көмегімен қызықтыратын транскрипция факторына негізделген. Содан кейін транскрипция факторын байланыстыру орындарын анықтау үшін ДНҚ тізбегін микромассив немесе жоғары өткізу қабілеттілігі (ChIP-seq) арқылы анықтауға болады. Егер қызығушылық танытатын ақуыз үшін антиденелер болмаса, DamID қолайлы балама болуы мүмкін. [88]

    Төменде егжей-тегжейлі сипатталғандай, транскрипция факторлары олардың (1) әсер ету механизмі, (2) реттеуші қызметі немесе (3) ДНҚ-байланыстыратын домендеріндегі реттілік гомологиясы (демек, құрылымдық ұқсастығы) бойынша жіктелуі мүмкін.

    Механикалық өңдеу

    Транскрипция факторларының екі механикалық класы бар:

      алдын ала бастау кешенін қалыптастыруға қатысады. Ең көп тарағандары TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF және TFIIH ретінде қысқартылған. Олар барлық жерде кездеседі және барлық II класс гендерінің транскрипцияның басталу орны(лар)ын қоршап тұрған негізгі промотор аймағымен өзара әрекеттеседі. [89]
    • Жоғары транскрипция факторлары транскрипцияны ынталандыру немесе басу үшін инициация алаңының жоғары жағында бір жерде байланысатын ақуыздар. Бұлар шамамен синоним болып табылады спецификалық транскрипция факторлары, өйткені олар геннің жақындығында қандай тану реті бар екеніне байланысты айтарлықтай өзгереді. [90]

    Функционалдық өңдеу

    Транскрипция факторлары реттеуші қызметіне қарай жіктеледі: [11]

    • I. конститутивті белсенді – барлық уақытта барлық жасушаларда болады – жалпы транскрипция факторлары, Sp1, NF1, CCAAT
    • II. шартты түрде белсенді – белсендіруді қажет етеді
      • II.A дамытушылық (ұяшыққа тән) – өрнек қатаң бақыланады, бірақ көрсетілгеннен кейін қосымша белсендіру қажет емес – GATA, HNF, PIT-1, MyoD, Myf5, Hox, Winged Helix
      • II.B сигналға тәуелді – іске қосу үшін сыртқы сигнал қажет
        • II.B.1 жасушадан тыс лиганд (эндокриндік немесе паракриндік) тәуелді - ядролық рецепторлар
        • II.B.2 жасушаішілік лигандқа (автокринді) тәуелді - ұсақ жасушаішілік молекулалармен белсендірілген – SREBP, p53, орфандық ядролық рецепторлар
        • II.B.3 жасуша мембранасының рецепторларына тәуелді – транскрипция факторының фосфорлануына әкелетін екінші хабаршы сигналдық каскадтары
          • II.B.3.a тұрақты ядролық факторлар – активтену күйіне қарамастан ядрода орналасады – CREB, AP-1, Mef2
          • II.B.3.b жасырын цитоплазмалық факторлар – белсенді емес форма цитоплазмада орналасады, бірақ белсендірілген кезде ядроға ауысады – STAT, R-SMAD, NF-κB, Notch, TUBBY, NFAT

          Құрылымдық өңдеу

          Транскрипция факторлары жиі реттілік ұқсастығына, демек, ДНҚ-байланыстырушы домендерінің үшінші реттік құрылымына қарай жіктеледі: [91] [10] [92] [9]


          I бөлім Кіріспе 1

          1.1 Рецепторлар және сигнализация 3

          1.1.1 Сигнализацияның жалпы аспектілері 3

          1.1.2 Ауызша және физиологиялық сигналдар 3

          1.1.3 Таратқыштар мен рецепторларды тану критерийлері 4

          1.1.6 Рецепторлар мен ферменттердің ұқсастықтары 4

          1.2 Рецепторлар мен гормондардың түрлері 5

          1.2.1 Рецепторлардың жоғарғы отбасылары 5

          1.3 Рецепторлар шындықтың химиялық көрінісі 6

          2 Химиялық ойлаудың пайда болуы 9

          2.1 Ерте фармакологиялық тарихқа шолу 9

          2.1.1 Химиялық гипотезаны құру 9

          2.1.2 Химиялық құрылым және дәрілік заттардың әрекеті 10

          2.1.3 Есірткі әрекетінің орны 10

          2.2 Қазіргі фармакология 10

          2.2.1 Лэнгли және Эрлих: рецепторлар тұжырымдамасының шығу тегі 10

          2.2.2 Рецепторлық концепцияның жетілуі 13

          2.3 Сигнализацияның филогенетикасы 13

          2.3.1 Алғашқы коммуникациялар 13

          II бөлім Негіздер 15

          3 Мембраналар мен белоктар 17

          3.1.1 Цитоплазмалық мембрана және жасуша мембраналарының маңыздылығын 17.

          3.1.2 Мембраналық модельдердің тарихы 17

          3.1.2.1 Мембраналардағы белоктардың рөлі 18

          3.1.2.2 Danielli&ndashDavson 19 үлгісіне қойылатын қиындықтар

          3.1.2.3 Мембраналық ақуыздардың жаңа көрінісі 19

          3.1.2.4 Мембрананың заманауи тұжырымдамасы &ndash сұйық мозаика үлгісі 19

          3.1.3 Мембраналық құрамдас бөліктер 19

          3.1.3.2 Мембраналық липидтердегі асимметрия және гетерогенділік 20

          3.1.3.3 Мембрананың құрылысы және белоктарды енгізу 20

          3.2 Белоктардың табиғаты мен қызметі 21

          3.2.1 Сызықтық және үш өлшемді құрылымдар 22

          3.2.3 Қосалқы құрылым 23

          3.2.4 Үшіншілік құрылым 24

          4 Гормондар алғашқы хабаршылар ретінде 27

          4.1 Гормондар және жасушалық байланыс 27

          4.1.1 Гормондардың ашылуы 27

          4.2.1 Жеке адамдар арасындағы сигнал беруге арналған феромондар 28

          4.2.2 Архейлер мен бактериялар 28

          4.2.3.2 Unikonts &ndash Амебозоа, Саңырауқұлақтар, Жануарлар 29

          4.2.3.3 Омыртқасыздар феромондары 31

          4.2.3.4 Омыртқалылардың феромондары 31

          4.3 Омыртқалылардың гормондары мен таратқыштары 31

          4.3.1 Пептидті және пептидті емес агонистері 31

          4.3.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың пептидті гормондары 32

          4.3.2.1 Гипоталамус-гипофиз осі 32

          4.3.2.2 Гипофиздің алдыңғы трофикалық гормондары 34

          4.3.3 Басқа нейрондық пептидтер 35

          4.3.3.2 Опиоидты емес таратқыш пептидтер 36

          4.3.4 Нейрондық емес көздерден алынған пептидтер 36

          4.3.4.1 Асқорыту жолдарының гормондары 36

          4.3.4.2 Қан тамырлары тінінің гормондары 38

          4.3.4.3 Қандағы гормондар 38

          4.3.4.4 Репродуктивті ұлпалардың пептидті гормондары 39

          4.3.4.5 Басқа ұлпалардың гормондары 39

          4.3.5 G-белокпен байланысқан рецепторларға әсер ететін пептидтер 39

          4.3.5.1 Амин қышқылдарынан алынған таратқыштар 39

          4.3.5.2 Нуклеотидтерден алынған таратқыштар 40

          4.3.5.3 Мембраналық липидтерден және простагландиндерден және каннабиноидтерден алынған таратқыштар 41

          4.3.6 Иондық арналардың таратқыштары 41

          4.3.7 Рецепторлық киназалардың гормондары &ndash Өсу факторы рецепторлары 43

          4.3.7.2 Инсулинге ұқсас өсу факторлары 43

          4.3.7.3 Натриуретикалық пептидтер 43

          4.3.7.4 Эмбриогенездегі маңызды пептидтік сигнал молекулалары 43

          4.3.7.5 Гипофиз гормондары &ndash Соматотропин және Пролактин 43

          4.3.8 Ядролық рецепторлардың гормондары 44

          4.3.8.2 Стероидты емес ядролық гормондар 46

          4.4 Рецепторлық лигандтар ретіндегі анальгетиктер мен улы заттар 46

          5.1 Рецепторлардың материалдануы 47

          5.2.1 Агонисттің 48-рецептормен байланысуы

          5.3.1 Рецепторлық әрекетті түсінудің алғашқы тәсілдері 49

          5.3.1.1 Жұмыс орнының үлгісі 49

          5.3.1.2 Рецепторлардың активтенуінен кейінгі процестер 52

          5.3.1.3 Тиімділік және қосалқы рецепторлар 52

          5.3.2 Рецепторлар теориясына заманауи тәсілдер 52

          5.3.2.1 Екі-мемлекеттік үлгі 52

          5.3.2.2 Үштік кешенді модель 53

          5.3.2.4 Текше үштік кешені (КТК) 55 үлгісі

          5.3.3 Үлгі күйлердің қысқаша мазмұны 55

          5.4 Рецепторлардың құрылымы мен қызметін визуализациялау 55

          5.4.1 Kd 55 рецепторын анықтау

          5.4.2 Лиганды байланыстыруды визуализациялау 57

          5.4.2.1 Рецепторларды дайындау 58

          5.4.2.2 Тепе-теңдікті байланыстыруды зерттеу 58

          5.4.2.3 Бәсекелестік зерттеулер 58

          5.4.3 Нәтижелі және агонистпен байланысқан рецепторлардың рентгендік кристаллографиясы 59

          5.4.4 Зондты белгілеу (флуоресцентті және фотоаффинділік) 60

          5.5 Рецепторлардың тиімділігіне протеомика тәсілдері 60

          5.6 Рецепторлардың байланысуына әсер ететін физикалық факторлар 61

          5.6.2 Агонисттердің жақындығы мен тиімділігінің 61-шығарылымнан кейінгі жүріп өткен қашықтыққа қатынасы

          III бөлім Рецепторлардың түрлері мен қызметі 63

          6 Трансдукция I: иондық арналар және тасымалдаушылар 65

          6.1.1 Отбасылық қатынастар 65

          6.2 Кіші молекулалық арналар 66

          6.2.1 Осмотикалық және созылу детекторлары 66

          6.2.2 Кернеу бар катиондық арналар 66

          6.2.2.1 Кернеумен жабылатын арналарды зерттеу тарихы 66

          6.2.2.2 Иондық арналардың құрылымы мен физиологиясы 68

          6.2.3 Калий арналары 68

          6.2.4.1 Бактериялық Na+ арналары 70

          6.2.4.2 Омыртқалылардың Na+ арналары 70

          6.2.6 Кернеу жоқ катиондық арналар &ndash Өтпелі рецепторлық потенциал (TRP) арналары 72

          6.3.1 Сорғылар және жеңілдетілген диффузия 73

          6.3.2 Хлорид арнасы 76

          6.4 Негізгі ішкі белоктар 76

          6.4.2 Глицеринді тасымалдаушылар 77

          6.5 Лигандпен жабылған иондық арналар 77

          6.5.1 Four-TM домендері &ndash Cys-Loop рецепторлары 77

          6.5.1.1 Катиондарға арналған Four-TM арналары 78

          6.5.1.2 Аниондар 80 үшін Four-TM арналары

          6.5.2 Three-TM домендері &ndash Ионотропты глутамат рецепторлары 82

          6.5.2.1 Глутаматпен жабылған арналар 82

          6.5.2.2 N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторы 82

          6.5.2.3 NMDA емес рецепторлар 82

          6.5.3 Екі-TM домендері &ndash ATP-қақпалы рецепторлар (P2X) 82

          7 Трансдукция II: G-белокпен байланысқан рецепторлар 85

          7.1.2 Сенсорлық трансдукция 87

          7.1.2.1 Сүтқоректі емес жануарлардағы хеморецепция 87

          7.1.2.2 Сүтқоректілердегі хеморецепция 87

          7.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың отбасылары 89

          7.3 Трансдукция механизмдері 89

          7.3.1 Метаболизмнің рецепторлық бақылауын ашу &ndash Циклдік AMP және G протеиндері 89

          7.3.1.1 Метаболикалық белсендіру процесінің компоненттері 89

          7.3.1.2 Циклдік AMP 90 ашылуы

          7.3.1.3 G протеиндерінің ашылуы 90

          7.3.2 G протеиндерінің әрекеті 91

          7.3.2.2 Бета және Гамма бөлімшелерінің рөлдері 95

          7.3.3 GTP байланысуын күшейтетін (GEF) немесе тежейтін (GAP) ақуыздар 96

          7.3.4 Сигналды күшейту 97

          7.3.5 Сигналдың тоқтауы &ndash Бірнеше процестер рецепторлардың белсенділігін төмендетеді 97

          7.3.6 Рецепторлар мен G протеиндері арасындағы өзара әрекеттесу 97

          7.3.7 GPCR әрекеттерінің қысқаша мазмұны: агонистер, рецепторлар, G протеиндері және сигналдық каскадтар 98

          7.4 G ақуыздарымен байланысқан рецепторлардың негізгі отбасылары 99

          7.4.1 A отбасы &ndash родопсин тәрізді 99

          7.4.2 Отбасы B &ndash Secretin-Like 104

          7.4.3 C &ndash Метаботропты глутамат және тәтті/Умами дәм рецепторлары 104 отбасы

          7.4.3.1 Дәм сезу 1 рецепторлары (T1Rs) 105

          7.4.3.2 Кальцийді сезгіш рецепторлар 106

          7.4.4 D отбасы &ndash адгезия рецепторлары 106

          7.4.5 F отбасылық F &ndash Бұрышталған-Тегістелген рецепторлар 106

          7.4.6 E отбасы &ndash Циклдік AMP рецепторлары 106

          7.4.7 Эукариоттардағы G-белокпен байланысқан рецепторлардың басқа түрлері 106

          7.4.7.1 Ашытқылардың жұптасатын феромон рецепторлары 106

          7.4.7.2 Жәндіктердің дәм сезу рецепторлары 106

          7.4.7.3 Нематодты хеморецепторлар 106

          8 Трансдукция III: рецепторлық киназалар және иммуноглобулиндер 107

          8.2 Жасушаның бөлінуі мен метаболизмінің рецепторлары 108

          8.2.1 Отбасы мүшелеріне шолу 108

          8.2.2 RTK 108 жалпы функциялары

          8.2.2.1 Жасушадан тыс домендер 108

          8.2.2.2 Жасушаішілік домендер 109

          8.2.3 Рецепторлық тирозинкиназа қосалқы отбасылары 110

          8.2.3.1 EGF рецепторларының қосалқы тобы 111

          8.2.3.2 Инсулин рецепторларының топшасы 111

          8.2.3.3 FGF және PDGF рецепторларының қосалқы топтары 111

          8.2.3.4 NGF рецепторларының қосалқы тобы 111

          8.3 Рецепторлық серин/Треонинкиназалар 112

          8.3.1 Трансформацияланатын өсу факторы-Бета (TGF-және бета) рецепторы 112

          8.4 Гуанилилциклаза рецепторларының қосалқы жанұясы &ndash Натриуретикалық пептидті рецепторлар 112

          8.5 Киназалық емес молекулалар &ndash LDL рецепторлары 113

          8.5.1 Холестеринді тасымалдау 113

          8.5.2 Төмен тығыздықтағы липопротеидтер (ТТЛП) рецепторы 114

          8.5.2.1 Клатринмен қапталған шұңқырлар 114

          8.6 Ұяшық&ndashҰялы байланыс сигнализациясы 115

          8.6.1 Notch&ndashDelta сигнализациясы 115

          8.7 Иммундық жүйе рецепторлары, антиденелер және цитокиндер 115

          8.7.1 Туа біткен иммундық жауаптар 115

          8.7.2 Адаптивті иммундық жүйенің жасушалары мен молекулалары 116

          8.7.3 Т-жасуша рецепторлары және иммуноглобулиндер 116

          8.7.4 Жасуша бетінің молекулалары 117

          8.7.4.1 MHC ақуыздары 117

          8.7.4.2 В және Т жасушаларының рецепторлары 118

          9 IV трансдукция: ядролық рецепторлар 121

          9.2 Ядролық рецепторлардың геномдық әрекеттері 122

          9.2.1 Ядролық рецепторлардың отбасылары 122

          9.2.2 Транскрипцияны бақылау 122

          9.2.3 Конститутивті белсенді ядролық рецепторлар 122

          9.2.4 Лигандаланған рецепторлар 122

          9.2.5 Стероидты рецепторларды зерттеу тарихы 123

          9.2.6 Рецепторлардың құрылымы 123

          9.2.7 Лиганды байланыстыру модулі 124

          9.2.8 ДНҚ-байланыстыру модулі 125

          9.2.9 Арнайы ядролық әрекеттер 125

          9.2.9.1 1-топ &ndashҚалқанша безінің гормоны және A және D витаминдері рецепторлары 125

          9.2.9.2 2 топ &ndash Май қышқылы (HNF4) және ретиноидты X рецепторлары (RXR) 127

          9.2.9.3 3 отбасы &ndash Эстрогендер, андрогендер, прогестогендер, минералокортикоидтар және глюкокортикоидтарға арналған стероидты рецепторлар 128

          9.3 Рецепторлық антагонистердің әрекеті 129

          9.4 Стероид тәрізді гормондар мен олардың рецепторларының дәстүрлі емес әрекеттері 130

          9.4.1 Жасуша-мембраналық прогестерон рецепторлары 131

          9.4.2 Жасуша-мембраналық минералокортикоидтар және глюкокортикоидтар 131 рецепторлар

          9.4.3 Жасуша мембранасы Қалқанша безінің гормоны және А/Д витаминінің рецепторлары 131

          9.4.4 Транскрипцияның лигандқа тәуелсіз активтенуі 131

          IV бөлім Қолданбалар 133

          10 Сигналдың күрделілігі 135

          10.2 Сигналдық каскадтарды тәжірибелік анықтау 135

          10.2.2 MAPK: фосфорлану каскады 136

          10.3 Мембрана арқылы трансдукция 138

          10.3.2 G-белокпен байланысқан рецепторлар 138

          10.3.2.1 Басқа G-белок тәрізді түрлендіргіштер &ndash Ras 139

          10.3.2.2 G-белок тәрізді басқа түрлендіргіштер &ndash Ran 139

          10.3.3 Жасушаның агрегациясы және дамуы 140

          10.3.3.1 Бактериялардағы коагрегация 140

          10.3.3.2 Эукариоттардағы агрегация 140

          10.3.3.3 Жасуша адгезиясының молекулалары 141

          10.4 Cross Talk &ndash PIP3, Akt және PDK1 рөлдерінің күрделілігі 141

          10.4.1 PIP3 142 арқылы сигнал беру каскадтары

          10.4.3 Тирозинкиназалар рецепторлары 144

          10.4.4 Цитокиндік рецепторлар және JAK/STAT ақуыздары 144

          10.4.5 Біріктірілген ұялы сигнал беру &ndash GPCR және RTK әрекеттері 144

          10.5.1 Конститутивтік және индукцияланатын белсендіру 144

          10.6 Газ молекулалары арқылы сигнал беру 146

          10.6.3 Күкіртсутек 148

          11 Дамудағы жасушалық өзара әрекеттесу 149

          11.2 Көп жасушалылықтың шығу тегі 150

          11.2.1 Прокариоттардағы көп жасушалы тектер 150

          11.2.2 Эукариоттардағы көп жасушалы тектер 150

          11.2.2.1 Хромальвеолаттар &ndash Жалпы біржасушалы, бірақ бір көпжасушалы қабықпен 151

          11.2.2.2 Archaeplastida &ndash Балдырлар мен өсімдіктер 151

          11.2.2.3 Амебозойлар, саңырауқұлақтар, хоанофлагеллаттар және жануарлар 151

          11.3 Симметрия мен осьтердің пайда болуы 152

          11.3.1 Көп жасушалы дененің жоспары 152

          11.3.2 Porifera &ndash Асимметриялық бір ұяшық қабаты 152

          11.3.3 Cnidaria &ndash Радиалды симметрия, екі жасуша қабаты, тіндер 153

          11.4 Ұрықтану және көп жасушалы дененің жоспарын ұйымдастыру 154

          11.4.1 Шәует және жұмыртқаны тану 154

          11.4.1.1 Теңіз кірпілерін ұрықтандыру 154

          11.4.1.2 Сүтқоректілердің ұрықтандыруы 157

          11.5 Триплобластикалық эмбриондардың дифференциациясы &ndash Органогенез 158

          11.5.2 Триплобластикалық жануарлардың шығу тегі 158

          11.5.3 Протостомалардағы даму 159

          11.5.3.1 Дрозофиладағы сегменттелу және мүшелердің түзілуі 159

          11.5.3.2 Дрозофиланың кейінгі дамуындағы жасушалық өзара әрекеттесу 161

          11.5.4 Дейтеростомдардағы даму 162

          11.5.4.1 Бақаның ерте дамуы 162

          11.6 Бағдарламаланған жасуша өлімі (апоптоз) 165

          11.6.1 Даму кезіндегі апоптоз 166

          11.6.2 Ересек өмірдегі апоптоз 166

          12 Ауру процестеріндегі рецепторлық механизмдер 169

          12.1 Рецепторлар қызметінің генетикалық негіздері 169

          12.1.1 Генотип және фенотип 169

          12.1.2 Классикалық үстемдік механизмдері 169

          12.1.3 Ген экспрессиясының басқа деңгейлері 170

          12.1.4 Прецепторлық мутациялар 170

          12.1.5 Рецепторлық мутациялар 171

          12.1.6 Пострецепторлық мутациялар 171

          12.2 Рецепторлық патологиялар 171

          12.2.1 Ion Channel Superfamily 171

          12.2.1.1 Кальций арналары 172

          12.2.1.2 Өтпелі рецепторлық ақуыз (TRP) арналары 172

          12.2.1.3 Кернеумен жабылған Na+ арналары 172

          12.2.1.4 Лигандпен жабылған Na+ арналары 172

          12.2.1.5 Хлоридті тасымалдаушы &ndash Муковисцидоз 172

          12.2.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың жоғарғы отбасы 172

          12.2.2.2 Қалқанша безінің аурулары 173

          12.2.2.3 Жүрек-қантамыр аурулары 173

          12.2.3 Иммуноглобулиндердің суперсемьясы 176

          12.2.3.1 Қант диабеті 176

          12.2.3.2 Атеросклероз 176

          12.2.4 Ядролық рецепторлардың жоғарғы отбасы &ndash Стероидты рецепторлар 176

          12.2.4.1 Транскрипциядағы өзгерістер 176

          12.2.4.2 Қосымша әсерлер 177

          12.3 Қатерлі ісікке әкелетін сигналдық мутациялар 177

          12.3.1 Қатерлі ісіктің патогенезі 177

          12.3.2 Қатерлі ісік сигналдық молекулалардың ауруы ретінде 178

          12.3.2.1 Мутацияланған таратқыштарды кодтайтын онкогендер 178

          12.3.2.2 Мутацияланған RTK кодтайтын онкогендер 178

          12.3.2.3 Мутацияланған G ақуыздарын кодтайтын онкогендер 179

          12.3.2.4 Мутацияланған транскрипция факторларын кодтайтын онкогендер &ndash стероидты рецепторлар 180

          13 Рецепторлар және ақыл 181

          13.1 Мінез-құлықтың пайда болуы 181

          13.1.1 Бактериялық қысқа мерзімді жады 181

          13.1.2 Нағыз жүйке ұйымы жоқ жануарлар: Порифера 182

          13.1.3 Нейрондық желілері бар жануарлар: Cnidaria 182

          13.1.4 Екі жақты симметриялы жануарлар: Acoela 183

          13.2.3.1 Ми таратқыштарының синтезі және шығарылуы 185

          13.2.3.2 Қысқа мерзімді жадты ұзақ мерзімдіге түрлендіру 186

          13.3 Жануарлардың жады: омыртқасыздар 186

          13.3.1 Жадқа сигналдық үлесті ашу 186

          13.3.2 Жүйке жасушаларының өзара әрекеттесуінің рецепторлық механизмдері 186

          13.3.2.1 Аплизия 186 гильді тартып алу рефлексі

          13.3.2.2 Сенсибилизация мен қысқа мерзімді жадтың негізінде жатқан механизмдер 187

          13.3.2.3 Жүйке әрекет потенциалындағы ион ағындары 187

          13.3.2.4 Ұзақ мерзімді жадқа біріктіру (LTP) 188

          13.4 Жануарлардың жады: омыртқалылар 188

          13.4.1 Потенциализацияның жасушаішілік механизмдері 188

          13.5 Рецепторлар және мінез-құлық: тәуелділік, төзімділік және тәуелділік 190

          13.5.1 Апиындық рецепторлар 190

          13.5.1.1 Мидағы опиоидты нейрондық жолдар 191

          13.5.1.2 Апиындық пептидтер мен рецепторлар 192

          13.5.1.3 Трансдукция механизмдері 192

          13.5.1.4 Дәрілік заттардың үздіксіз болуына жауаптардың сипаттамасы 192

          13.5.2 Депрессияның жеке және мәдени таралуы 193

          13.5.2.2 Нейротрансмиттер тасымалдаушыларындағы полиморфизмдер 194

          13.5.2.3 Опиоидты рецепторлардың қосалқы типтеріндегі полиморфизмдер 194

          13.5.2.4 Таратқыштың орналасуына арналған ферменттердегі полиморфизмдер 194

          13.5.2.5 Қоғам деңгейіндегі әрекеттер 194

          13.5.2.6 Ықтимал механизмдер 195

          14 Рецепторлардың, таратқыштардың және гормондардың эволюциясы 197

          14.1.1 Коммуникацияның филогенезі: Жалпы идеялар 197

          14.2 Таратқыштар мен рецепторлардың шығу тегі 197

          14.2.1 Сигнал беру процестерінің эволюциясы 197

          14.2.2 Гомологиялық тізбектер 198

          14.2.2.1 Ортологиялық және паралогтық тізбектер 198

          14.2.3 Филогенетикалық қорытынды 199

          14.2.4 Ақуыз қатынасының филогенетикалық иллюстрациясы 199

          14.2.5 Толық геномды қайталау (WGD) 200

          14.2.6 Жаңа домендердің шығу тегі 201

          14.2.7 Рецепторлық жүйелердің бейімделуі 201

          14.2.8 Сигнал беру жолдарының компоненттерінің коэволюциясы 202

          14.2.9 Пептидті гормондар және олардың рецепторлары 202

          14.2.10 Рецепторлар және олардың пептидті емес гормондары 202

          14.3 Гормондардың эволюциясы 202

          14.3.1 G ақуыздарымен байланысқан рецепторларға арналған пептидтік гормондар 202

          14.3.1.1 Ашытқылардың жұптасатын феромондары 203

          14.3.1.2 Гипофиздің алдыңғы трофикалық гормондары 203

          14.3.1.3 Гипоталамус шығаратын гормондар 203

          14.3.1.4 Гипофиздің артқы гормондары 203

          14.3.1.5 Әртүрлі пептидтік гормондар 204

          14.3.2 Тирозинкиназа рецепторларының гормондары 204

          14.3.2.1 Инсулиндер тобы 204

          14.3.2.2 Нейротрофиндер 204

          14.3.2.3 Өсу гормондары тобы 204

          14.4 Рецепторлардың жоғарғы отбасыларының эволюциясы 205

          14.4.1.1 Кернеу бар арналар 205

          14.4.1.2 Лигандпен жабылған арналар 205

          14.4.2 G ақуыздармен байланысқан рецепторлар 206

          14.4.2.1 G-белокпен байланысқан рецепторлардың түрлері 206

          14.4.2.2 A тобы рецепторлары &ndash Родопсиндер отбасы 206

          14.4.2.3 B отбасы &ndash Секретин және адгезия рецепторлары 207

          14.4.2.4 F отбасылық F &ndash Бұрышталған және тегістелген рецепторлар 208

          14.4.2.5 GPCR трансдукциялық жолының элементтері 208

          14.4.3 Иммуноглобулиндердің суперсемьясы 210

          14.4.3.1 Тирозинкиназалар рецепторы 210

          14.4.3.2 Адаптивті иммундық жүйенің молекулалары 211

          14.4.4 Стероидтар, А/Д витамині және Қалқанша безінің гормондық рецепторлары 211

          14.4.4.1 Ядролық рецепторлардың шығу тегі: лигандтардың рөлі 211

          14.4.4.2 Ядролық рецепторлардың отбасылары 211

          14.4.4.3 Ядролық рецепторлардың кейінгі эволюциясы &ndash лигандтарды пайдалану 212


          Транскрипция - Жоспарлау парағы 7.2

          Транскрипция мен ген экспрессиясын жоспарлау парағы Бастапқы нүкте ретінде транскрипция бойынша SL сабағын түсіну Транскрипция - HL әрекетіне арналған қосымшалар Маңызды сұрақтар (лар) TOK / Ғылым табиғаты / IMS дағдылары Студенттерге беріледі Уақыты: 1 сағ Бұл сабақ транскрипция процесін қайталаудан басталады. және РНҚ-полимеразаның рөлі, бірақ нуклеосомалар мен метилдену арқылы ген экспрессиясын басқаруға тез ауысады. Эксперименттер.

          Осы сайттың барлық мазмұнына қол жеткізу үшін жүйеге кіру немесе оған жазылу қажет.


          I бөлім Кіріспе 1

          1.1 Рецепторлар және сигнализация 3

          1.1.1 Сигнализацияның жалпы аспектілері 3

          1.1.2 Ауызша және физиологиялық сигналдар 3

          1.1.3 Таратқыштар мен рецепторларды тану критерийлері 4

          1.1.6 Рецепторлар мен ферменттердің ұқсастықтары 4

          1.2 Рецепторлар мен гормондардың түрлері 5

          1.2.1 Рецепторлардың жоғарғы отбасылары 5

          1.3 Рецепторлар шындықтың химиялық көрінісі 6

          2 Химиялық ойлаудың пайда болуы 9

          2.1 Ерте фармакологиялық тарихқа шолу 9

          2.1.1 Химиялық гипотезаны құру 9

          2.1.2 Химиялық құрылым және дәрілік заттардың әрекеті 10

          2.1.3 Есірткі әрекетінің орны 10

          2.2 Қазіргі фармакология 10

          2.2.1 Лэнгли және Эрлих: рецепторлар тұжырымдамасының шығу тегі 10

          2.2.2 Рецепторлық концепцияның жетілуі 13

          2.3 Сигнализацияның филогенетикасы 13

          2.3.1 Алғашқы коммуникациялар 13

          II бөлім Негіздер 15

          3 Мембраналар мен белоктар 17

          3.1.1 Цитоплазмалық мембрана және жасуша мембраналарының маңыздылығын 17.

          3.1.2 Мембраналық модельдердің тарихы 17

          3.1.2.1 Мембраналардағы белоктардың рөлі 18

          3.1.2.2 Danielli&ndashDavson 19 үлгісіне қойылатын қиындықтар

          3.1.2.3 Мембраналық ақуыздардың жаңа көрінісі 19

          3.1.2.4 Мембрананың заманауи тұжырымдамасы &ndash сұйық мозаика үлгісі 19

          3.1.3 Мембраналық құрамдас бөліктер 19

          3.1.3.2 Мембраналық липидтердегі асимметрия және гетерогенділік 20

          3.1.3.3 Мембрананың құрылысы және белоктарды енгізу 20

          3.2 Белоктардың табиғаты мен қызметі 21

          3.2.1 Сызықтық және үш өлшемді құрылымдар 22

          3.2.3 Қосалқы құрылым 23

          3.2.4 Үшіншілік құрылым 24

          4 Гормондар алғашқы хабаршылар ретінде 27

          4.1 Гормондар және жасушалық байланыс 27

          4.1.1 Гормондардың ашылуы 27

          4.2.1 Жеке адамдар арасындағы сигнал беруге арналған феромондар 28

          4.2.2 Архейлер мен бактериялар 28

          4.2.3.2 Unikonts &ndash Амебозоа, Саңырауқұлақтар, Жануарлар 29

          4.2.3.3 Омыртқасыздар феромондары 31

          4.2.3.4 Омыртқалылардың феромондары 31

          4.3 Омыртқалылардың гормондары мен таратқыштары 31

          4.3.1 Пептидті және пептидті емес агонистері 31

          4.3.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың пептидті гормондары 32

          4.3.2.1 Гипоталамус-гипофиз осі 32

          4.3.2.2 Гипофиздің алдыңғы трофикалық гормондары 34

          4.3.3 Басқа нейрондық пептидтер 35

          4.3.3.2 Опиоидты емес таратқыш пептидтер 36

          4.3.4 Нейрондық емес көздерден алынған пептидтер 36

          4.3.4.1 Асқорыту жолдарының гормондары 36

          4.3.4.2 Қан тамырлары тінінің гормондары 38

          4.3.4.3 Қандағы гормондар 38

          4.3.4.4 Репродуктивті ұлпалардың пептидті гормондары 39

          4.3.4.5 Басқа ұлпалардың гормондары 39

          4.3.5 G-белокпен байланысқан рецепторларға әсер ететін пептидтер 39

          4.3.5.1 Амин қышқылдарынан алынған таратқыштар 39

          4.3.5.2 Нуклеотидтерден алынған таратқыштар 40

          4.3.5.3 Мембраналық липидтерден және простагландиндерден және каннабиноидтерден алынған таратқыштар 41

          4.3.6 Иондық арналардың таратқыштары 41

          4.3.7 Рецепторлық киназалардың гормондары &ndash Өсу факторы рецепторлары 43

          4.3.7.2 Инсулинге ұқсас өсу факторлары 43

          4.3.7.3 Натриуретикалық пептидтер 43

          4.3.7.4 Эмбриогенездегі маңызды пептидтік сигнал молекулалары 43

          4.3.7.5 Гипофиз гормондары &ndash Соматотропин және Пролактин 43

          4.3.8 Ядролық рецепторлардың гормондары 44

          4.3.8.2 Стероидты емес ядролық гормондар 46

          4.4 Рецепторлық лигандтар ретіндегі анальгетиктер мен улы заттар 46

          5.1 Рецепторлардың материалдануы 47

          5.2.1 Агонисттің 48-рецептормен байланысуы

          5.3.1 Рецепторлық әрекетті түсінудің алғашқы тәсілдері 49

          5.3.1.1 Жұмыс орнының үлгісі 49

          5.3.1.2 Рецепторлардың активтенуінен кейінгі процестер 52

          5.3.1.3 Тиімділік және қосалқы рецепторлар 52

          5.3.2 Рецепторлар теориясына заманауи тәсілдер 52

          5.3.2.1 Екі-мемлекеттік үлгі 52

          5.3.2.2 Үштік кешенді модель 53

          5.3.2.4 Текше үштік кешені (КТК) 55 үлгісі

          5.3.3 Үлгі күйлердің қысқаша мазмұны 55

          5.4 Рецепторлардың құрылымы мен қызметін визуализациялау 55

          5.4.1 Kd 55 рецепторын анықтау

          5.4.2 Лиганды байланыстыруды визуализациялау 57

          5.4.2.1 Рецепторларды дайындау 58

          5.4.2.2 Тепе-теңдікті байланыстыруды зерттеу 58

          5.4.2.3 Бәсекелестік зерттеулер 58

          5.4.3 Нәтижелі және агонистпен байланысқан рецепторлардың рентгендік кристаллографиясы 59

          5.4.4 Зондты белгілеу (флуоресцентті және фотоаффинділік) 60

          5.5 Рецепторлардың тиімділігіне протеомика тәсілдері 60

          5.6 Рецепторлардың байланысуына әсер ететін физикалық факторлар 61

          5.6.2 Агонисттердің жақындығы мен тиімділігінің 61-шығарылымнан кейінгі жүріп өткен қашықтыққа қатынасы

          III бөлім Рецепторлардың түрлері мен қызметі 63

          6 Трансдукция I: иондық арналар және тасымалдаушылар 65

          6.1.1 Отбасылық қатынастар 65

          6.2 Кіші молекулалық арналар 66

          6.2.1 Осмотикалық және созылу детекторлары 66

          6.2.2 Кернеу бар катиондық арналар 66

          6.2.2.1 Кернеумен жабылатын арналарды зерттеу тарихы 66

          6.2.2.2 Иондық арналардың құрылымы мен физиологиясы 68

          6.2.3 Калий арналары 68

          6.2.4.1 Бактериялық Na+ арналары 70

          6.2.4.2 Омыртқалылардың Na+ арналары 70

          6.2.6 Кернеу жоқ катиондық арналар &ndash Өтпелі рецепторлық потенциал (TRP) арналары 72

          6.3.1 Сорғылар және жеңілдетілген диффузия 73

          6.3.2 Хлорид арнасы 76

          6.4 Негізгі ішкі белоктар 76

          6.4.2 Глицеринді тасымалдаушылар 77

          6.5 Лигандпен жабылған иондық арналар 77

          6.5.1 Four-TM домендері &ndash Cys-Loop рецепторлары 77

          6.5.1.1 Катиондарға арналған Four-TM арналары 78

          6.5.1.2 Аниондар 80 үшін Four-TM арналары

          6.5.2 Three-TM домендері &ndash Ионотропты глутамат рецепторлары 82

          6.5.2.1 Глутаматпен жабылған арналар 82

          6.5.2.2 N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторы 82

          6.5.2.3 NMDA емес рецепторлар 82

          6.5.3 Екі-TM домендері &ndash ATP-қақпалы рецепторлар (P2X) 82

          7 Трансдукция II: G-белокпен байланысқан рецепторлар 85

          7.1.2 Сенсорлық трансдукция 87

          7.1.2.1 Сүтқоректі емес жануарлардағы хеморецепция 87

          7.1.2.2 Сүтқоректілердегі хеморецепция 87

          7.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың отбасылары 89

          7.3 Трансдукция механизмдері 89

          7.3.1 Метаболизмнің рецепторлық бақылауын ашу &ndash Циклдік AMP және G протеиндері 89

          7.3.1.1 Метаболикалық белсендіру процесінің компоненттері 89

          7.3.1.2 Циклдік AMP 90 ашылуы

          7.3.1.3 G протеиндерінің ашылуы 90

          7.3.2 G протеиндерінің әрекеті 91

          7.3.2.2 Бета және Гамма бөлімшелерінің рөлдері 95

          7.3.3 GTP байланысуын күшейтетін (GEF) немесе тежейтін (GAP) ақуыздар 96

          7.3.4 Сигналды күшейту 97

          7.3.5 Сигналдың тоқтауы &ndash Бірнеше процестер рецепторлардың белсенділігін төмендетеді 97

          7.3.6 Рецепторлар мен G протеиндері арасындағы өзара әрекеттесу 97

          7.3.7 GPCR әрекеттерінің қысқаша мазмұны: агонистер, рецепторлар, G протеиндері және сигналдық каскадтар 98

          7.4 G ақуыздарымен байланысқан рецепторлардың негізгі отбасылары 99

          7.4.1 A отбасы &ndash родопсин тәрізді 99

          7.4.2 Отбасы B &ndash Secretin-Like 104

          7.4.3 C &ndash Метаботропты глутамат және тәтті/Умами дәм рецепторлары 104 отбасы

          7.4.3.1 Дәм сезу 1 рецепторлары (T1Rs) 105

          7.4.3.2 Кальцийді сезгіш рецепторлар 106

          7.4.4 D отбасы &ndash адгезия рецепторлары 106

          7.4.5 F отбасылық F &ndash Бұрышталған-Тегістелген рецепторлар 106

          7.4.6 E отбасы &ndash Циклдік AMP рецепторлары 106

          7.4.7 Эукариоттардағы G-белокпен байланысқан рецепторлардың басқа түрлері 106

          7.4.7.1 Ашытқылардың жұптасатын феромон рецепторлары 106

          7.4.7.2 Жәндіктердің дәм сезу рецепторлары 106

          7.4.7.3 Нематодты хеморецепторлар 106

          8 Трансдукция III: рецепторлық киназалар және иммуноглобулиндер 107

          8.2 Жасушаның бөлінуі мен метаболизмінің рецепторлары 108

          8.2.1 Отбасы мүшелеріне шолу 108

          8.2.2 RTK 108 жалпы функциялары

          8.2.2.1 Жасушадан тыс домендер 108

          8.2.2.2 Жасушаішілік домендер 109

          8.2.3 Рецепторлық тирозинкиназа қосалқы отбасылары 110

          8.2.3.1 EGF рецепторларының қосалқы тобы 111

          8.2.3.2 Инсулин рецепторларының топшасы 111

          8.2.3.3 FGF және PDGF рецепторларының қосалқы топтары 111

          8.2.3.4 NGF рецепторларының қосалқы тобы 111

          8.3 Рецепторлық серин/Треонинкиназалар 112

          8.3.1 Трансформацияланатын өсу факторы-Бета (TGF-және бета) рецепторы 112

          8.4 Гуанилилциклаза рецепторларының қосалқы жанұясы &ndash Натриуретикалық пептидті рецепторлар 112

          8.5 Киназалық емес молекулалар &ndash LDL рецепторлары 113

          8.5.1 Холестеринді тасымалдау 113

          8.5.2 Төмен тығыздықтағы липопротеидтер (ТТЛП) рецепторы 114

          8.5.2.1 Клатринмен қапталған шұңқырлар 114

          8.6 Ұяшық&ndashҰялы байланыс сигнализациясы 115

          8.6.1 Notch&ndashDelta сигнализациясы 115

          8.7 Иммундық жүйе рецепторлары, антиденелер және цитокиндер 115

          8.7.1 Туа біткен иммундық жауаптар 115

          8.7.2 Адаптивті иммундық жүйенің жасушалары мен молекулалары 116

          8.7.3 Т-жасуша рецепторлары және иммуноглобулиндер 116

          8.7.4 Жасуша бетінің молекулалары 117

          8.7.4.1 MHC ақуыздары 117

          8.7.4.2 В және Т жасушаларының рецепторлары 118

          9 IV трансдукция: ядролық рецепторлар 121

          9.2 Ядролық рецепторлардың геномдық әрекеттері 122

          9.2.1 Ядролық рецепторлардың отбасылары 122

          9.2.2 Транскрипцияны бақылау 122

          9.2.3 Конститутивті белсенді ядролық рецепторлар 122

          9.2.4 Лигандаланған рецепторлар 122

          9.2.5 Стероидты рецепторларды зерттеу тарихы 123

          9.2.6 Рецепторлардың құрылымы 123

          9.2.7 Лиганды байланыстыру модулі 124

          9.2.8 ДНҚ-байланыстыру модулі 125

          9.2.9 Арнайы ядролық әрекеттер 125

          9.2.9.1 1-топ &ndashҚалқанша безінің гормоны және A және D витаминдері рецепторлары 125

          9.2.9.2 2 топ &ndash Май қышқылы (HNF4) және ретиноидты X рецепторлары (RXR) 127

          9.2.9.3 3 отбасы &ndash Эстрогендер, андрогендер, прогестогендер, минералокортикоидтар және глюкокортикоидтарға арналған стероидты рецепторлар 128

          9.3 Рецепторлық антагонистердің әрекеті 129

          9.4 Стероид тәрізді гормондар мен олардың рецепторларының дәстүрлі емес әрекеттері 130

          9.4.1 Жасуша-мембраналық прогестерон рецепторлары 131

          9.4.2 Жасуша-мембраналық минералокортикоидтар және глюкокортикоидтар 131 рецепторлар

          9.4.3 Жасуша мембранасы Қалқанша безінің гормоны және А/Д витаминінің рецепторлары 131

          9.4.4 Транскрипцияның лигандқа тәуелсіз активтенуі 131

          IV бөлім Қолданбалар 133

          10 Сигналдың күрделілігі 135

          10.2 Сигналдық каскадтарды тәжірибелік анықтау 135

          10.2.2 MAPK: фосфорлану каскады 136

          10.3 Мембрана арқылы трансдукция 138

          10.3.2 G-белокпен байланысқан рецепторлар 138

          10.3.2.1 Басқа G-белок тәрізді түрлендіргіштер &ndash Ras 139

          10.3.2.2 G-белок тәрізді басқа түрлендіргіштер &ndash Ran 139

          10.3.3 Жасушаның агрегациясы және дамуы 140

          10.3.3.1 Бактериялардағы коагрегация 140

          10.3.3.2 Эукариоттардағы агрегация 140

          10.3.3.3 Жасуша адгезиясының молекулалары 141

          10.4 Cross Talk &ndash PIP3, Akt және PDK1 рөлдерінің күрделілігі 141

          10.4.1 PIP3 142 арқылы сигнал беру каскадтары

          10.4.3 Тирозинкиназалар рецепторлары 144

          10.4.4 Цитокиндік рецепторлар және JAK/STAT ақуыздары 144

          10.4.5 Біріктірілген ұялы сигнал беру &ndash GPCR және RTK әрекеттері 144

          10.5.1 Конститутивтік және индукцияланатын белсендіру 144

          10.6 Газ молекулалары арқылы сигнал беру 146

          10.6.3 Күкіртсутек 148

          11 Дамудағы жасушалық өзара әрекеттесу 149

          11.2 Көп жасушалылықтың шығу тегі 150

          11.2.1 Прокариоттардағы көп жасушалы тектер 150

          11.2.2 Эукариоттардағы көп жасушалы тектер 150

          11.2.2.1 Хромальвеолаттар &ndash Жалпы біржасушалы, бірақ бір көпжасушалы қабықпен 151

          11.2.2.2 Archaeplastida &ndash Балдырлар мен өсімдіктер 151

          11.2.2.3 Амебозойлар, саңырауқұлақтар, хоанофлагеллаттар және жануарлар 151

          11.3 Симметрия мен осьтердің пайда болуы 152

          11.3.1 Көп жасушалы дененің жоспары 152

          11.3.2 Porifera &ndash Асимметриялық бір ұяшық қабаты 152

          11.3.3 Cnidaria &ndash Радиалды симметрия, екі жасуша қабаты, тіндер 153

          11.4 Ұрықтану және көп жасушалы дененің жоспарын ұйымдастыру 154

          11.4.1 Шәует және жұмыртқаны тану 154

          11.4.1.1 Теңіз кірпілерін ұрықтандыру 154

          11.4.1.2 Сүтқоректілердің ұрықтандыруы 157

          11.5 Триплобластикалық эмбриондардың дифференциациясы &ndash Органогенез 158

          11.5.2 Триплобластикалық жануарлардың шығу тегі 158

          11.5.3 Протостомалардағы даму 159

          11.5.3.1 Дрозофиладағы сегменттелу және мүшелердің түзілуі 159

          11.5.3.2 Дрозофиланың кейінгі дамуындағы жасушалық өзара әрекеттесу 161

          11.5.4 Дейтеростомдардағы даму 162

          11.5.4.1 Бақаның ерте дамуы 162

          11.6 Бағдарламаланған жасуша өлімі (апоптоз) 165

          11.6.1 Даму кезіндегі апоптоз 166

          11.6.2 Ересек өмірдегі апоптоз 166

          12 Ауру процестеріндегі рецепторлық механизмдер 169

          12.1 Рецепторлар қызметінің генетикалық негіздері 169

          12.1.1 Генотип және фенотип 169

          12.1.2 Классикалық үстемдік механизмдері 169

          12.1.3 Ген экспрессиясының басқа деңгейлері 170

          12.1.4 Прецепторлық мутациялар 170

          12.1.5 Рецепторлық мутациялар 171

          12.1.6 Пострецепторлық мутациялар 171

          12.2 Рецепторлық патологиялар 171

          12.2.1 Ion Channel Superfamily 171

          12.2.1.1 Кальций арналары 172

          12.2.1.2 Өтпелі рецепторлық ақуыз (TRP) арналары 172

          12.2.1.3 Кернеумен жабылған Na+ арналары 172

          12.2.1.4 Лигандпен жабылған Na+ арналары 172

          12.2.1.5 Хлоридті тасымалдаушы &ndash Муковисцидоз 172

          12.2.2 G-белокпен байланысқан рецепторлардың жоғарғы отбасы 172

          12.2.2.2 Қалқанша безінің аурулары 173

          12.2.2.3 Жүрек-қантамыр аурулары 173

          12.2.3 Иммуноглобулиндердің суперсемьясы 176

          12.2.3.1 Қант диабеті 176

          12.2.3.2 Атеросклероз 176

          12.2.4 Ядролық рецепторлардың жоғарғы отбасы &ndash Стероидты рецепторлар 176

          12.2.4.1 Транскрипциядағы өзгерістер 176

          12.2.4.2 Қосымша әсерлер 177

          12.3 Қатерлі ісікке әкелетін сигналдық мутациялар 177

          12.3.1 Қатерлі ісіктің патогенезі 177

          12.3.2 Қатерлі ісік сигналдық молекулалардың ауруы ретінде 178

          12.3.2.1 Мутацияланған таратқыштарды кодтайтын онкогендер 178

          12.3.2.2 Мутацияланған RTK кодтайтын онкогендер 178

          12.3.2.3 Мутацияланған G ақуыздарын кодтайтын онкогендер 179

          12.3.2.4 Мутацияланған транскрипция факторларын кодтайтын онкогендер &ndash стероидты рецепторлар 180

          13 Рецепторлар және ақыл 181

          13.1 Мінез-құлықтың пайда болуы 181

          13.1.1 Бактериялық қысқа мерзімді жады 181

          13.1.2 Нағыз жүйке ұйымы жоқ жануарлар: Порифера 182

          13.1.3 Нейрондық желілері бар жануарлар: Cnidaria 182

          13.1.4 Екі жақты симметриялы жануарлар: Acoela 183

          13.2.3.1 Ми таратқыштарының синтезі және шығарылуы 185

          13.2.3.2 Қысқа мерзімді жадты ұзақ мерзімдіге түрлендіру 186

          13.3 Жануарлардың жады: омыртқасыздар 186

          13.3.1 Жадқа сигналдық үлесті ашу 186

          13.3.2 Жүйке жасушаларының өзара әрекеттесуінің рецепторлық механизмдері 186

          13.3.2.1 Аплизия 186 гильді тартып алу рефлексі

          13.3.2.2 Сенсибилизация мен қысқа мерзімді жадтың негізінде жатқан механизмдер 187

          13.3.2.3 Жүйке әрекет потенциалындағы ион ағындары 187

          13.3.2.4 Ұзақ мерзімді жадқа біріктіру (LTP) 188

          13.4 Жануарлардың жады: омыртқалылар 188

          13.4.1 Потенциализацияның жасушаішілік механизмдері 188

          13.5 Рецепторлар және мінез-құлық: тәуелділік, төзімділік және тәуелділік 190

          13.5.1 Апиындық рецепторлар 190

          13.5.1.1 Мидағы опиоидты нейрондық жолдар 191

          13.5.1.2 Апиындық пептидтер мен рецепторлар 192

          13.5.1.3 Трансдукция механизмдері 192

          13.5.1.4 Дәрілік заттардың үздіксіз болуына жауаптардың сипаттамасы 192

          13.5.2 Депрессияның жеке және мәдени таралуы 193

          13.5.2.2 Нейротрансмиттер тасымалдаушыларындағы полиморфизмдер 194

          13.5.2.3 Опиоидты рецепторлардың қосалқы типтеріндегі полиморфизмдер 194

          13.5.2.4 Таратқыштың орналасуына арналған ферменттердегі полиморфизмдер 194

          13.5.2.5 Қоғам деңгейіндегі әрекеттер 194

          13.5.2.6 Ықтимал механизмдер 195

          14 Рецепторлардың, таратқыштардың және гормондардың эволюциясы 197

          14.1.1 Коммуникацияның филогенезі: Жалпы идеялар 197

          14.2 Таратқыштар мен рецепторлардың шығу тегі 197

          14.2.1 Сигнал беру процестерінің эволюциясы 197

          14.2.2 Гомологиялық тізбектер 198

          14.2.2.1 Ортологиялық және паралогтық тізбектер 198

          14.2.3 Филогенетикалық қорытынды 199

          14.2.4 Ақуыз қатынасының филогенетикалық иллюстрациясы 199

          14.2.5 Толық геномды қайталау (WGD) 200

          14.2.6 Жаңа домендердің шығу тегі 201

          14.2.7 Рецепторлық жүйелердің бейімделуі 201

          14.2.8 Сигнал беру жолдарының компоненттерінің коэволюциясы 202

          14.2.9 Пептидті гормондар және олардың рецепторлары 202

          14.2.10 Рецепторлар және олардың пептидті емес гормондары 202

          14.3 Гормондардың эволюциясы 202

          14.3.1 G ақуыздарымен байланысқан рецепторларға арналған пептидтік гормондар 202

          14.3.1.1 Ашытқылардың жұптасатын феромондары 203

          14.3.1.2 Гипофиздің алдыңғы трофикалық гормондары 203

          14.3.1.3 Гипоталамус шығаратын гормондар 203

          14.3.1.4 Гипофиздің артқы гормондары 203

          14.3.1.5 Әртүрлі пептидтік гормондар 204

          14.3.2 Тирозинкиназа рецепторларының гормондары 204

          14.3.2.1 Инсулиндер тобы 204

          14.3.2.2 Нейротрофиндер 204

          14.3.2.3 Өсу гормондары тобы 204

          14.4 Рецепторлардың жоғарғы отбасыларының эволюциясы 205

          14.4.1.1 Кернеу бар арналар 205

          14.4.1.2 Лигандпен жабылған арналар 205

          14.4.2 G ақуыздармен байланысқан рецепторлар 206

          14.4.2.1 G-белокпен байланысқан рецепторлардың түрлері 206

          14.4.2.2 A тобы рецепторлары &ndash Родопсиндер отбасы 206

          14.4.2.3 B отбасы &ndash Секретин және адгезия рецепторлары 207

          14.4.2.4 F отбасылық F &ndash Бұрышталған және тегістелген рецепторлар 208

          14.4.2.5 GPCR трансдукциялық жолының элементтері 208

          14.4.3 Иммуноглобулиндердің суперсемьясы 210

          14.4.3.1 Тирозинкиназалар рецепторы 210

          14.4.3.2 Адаптивті иммундық жүйенің молекулалары 211

          14.4.4 Стероидтар, А/Д витамині және Қалқанша безінің гормондық рецепторлары 211

          14.4.4.1 Ядролық рецепторлардың шығу тегі: лигандтардың рөлі 211

          14.4.4.2 Ядролық рецепторлардың отбасылары 211

          14.4.4.3 Ядролық рецепторлардың кейінгі эволюциясы &ndash лигандтарды пайдалану 212


          Бейнені қараңыз: 生物章話転写と翻訳byWEB玉塾 (Шілде 2022).


Пікірлер:

  1. Daimi

    I congratulate, what words ..., remarkable idea

  2. Fionan

    Sorry, if not there, how to contact the site administrator?

  3. Silny

    Біреу қазір моншада омар жеп жатыр, ал қарапайым адамдар бос отыр ...

  4. Dino

    Келісемін, пайдалы хабарлама

  5. Kazrarr

    Менің ойымша, сенікі дұрыс емес. Мен сенімдімін. Оны талқылайық. Маған ПМ арқылы жазыңыз.



Хабарлама жазыңыз