Ақпарат

Белгілі бір гормондар айналасында болған кезде ДНҚ транскрипциясын бастайтын ДНҚ-да промотор құру қаншалықты қиын

Белгілі бір гормондар айналасында болған кезде ДНҚ транскрипциясын бастайтын ДНҚ-да промотор құру қаншалықты қиын


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.

Менде сізді қызықтыратын әртүрлі заттар үшін әртүрлі промоторлар тобы бар ДНҚ жасау арқылы сіз зерттеп жатқан in vitro үлгісінің ішінде қандай заттар бар екенін білуге ​​болады деген ойым бар.

Осы ДНҚ штаммдарын енгізгеннен кейін сіз нуклеотидтер секвенциясын жасай аласыз және нуклеотидтер секвенциясы көптеген деректерді оқуға мүмкіндік беретіндіктен, промоторлардың артындағы секвенирлеуді оқуға болады.

Медициналық маңызы бар ондаған заттардың промоторлары бар ДНҚ құру қаншалықты қиын болар еді?


Промоторлар транскрипция факторларын (TFs) және РНҚ полимеразаны (немесе эукариоттар жағдайында байланысты кешен) байланыстырады.

Сізді сынауға мүдделі заттар РНҚ синтезін іске қосу үшін TF және РНҚ полимераза сияқты ДНҚ-мен байланысуы керек (оны RNA-seq эксперименттерімен өлшеуге болады). Бұл бар-жоғын тексеруге болатын нәрсені қатты шектейтін сияқты.

Кез келген жағдайда, егер сіз өзіңіздің қызықтыратын заттарыңыз үшін мұны жасай алсаңыз, байланысты ақуыздарды жою арқылы қысқа ұзындықтағы РНҚ-ның деградация әсерінен аулақ болғыңыз келетін шығар.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Promoter_(генетика)

https://kk.m.wikipedia.org/wiki/RNA-Seq

https://kk.m.wikipedia.org/wiki/Small_RNA


Сигналдарды тасымалдау

Сигналдың берілуі - бұл сигналды бүкіл организмге, әсіресе жасуша арқылы немесе арқылы беру процесі. Сигналдың берілуі белгілі белоктарға негізделген рецепторлар, олар химиялық, физикалық немесе электрлік сигналды күтеді. Химиялық сигналдар деп аталады лигандтар, және организмдер өз денесін басқару үшін өндіре алады немесе қоршаған ортадан алады. Сигналдың қандай түріне қарамастан, ол бүкіл денеге және жасуша мембраналарына берілуі керек. Бұл процесс сигнал беру деп аталады. Сигнал берудің жалпыланған бейнесін төменде көруге болады.

Рецепторлық белоктар олар бекітілген жасуша түріне қарай маманданған. Жасушаның әрбір түрі денеден және қоршаған ортадан әртүрлі сигналдарды қабылдайды және дене нақты және келісілген жауап бере алатындай маманданған болуы керек. Осы мамандандырылған ақуыздардың әрқайсысында сигналды жасушаға тасымалдаудың арнайы әдісі бар. Кейбір ақуыздар деп аталатын басқа молекулаларды белсендіреді екінші хабаршылар, олар хабарламаны ядроға немесе басқа органеллаларға жеткізеді. Басқа белоктар метаболикалық реакцияларды жүзеге асыратын ферменттерді белсендіру үшін АТФ энергиясын пайдаланады. Сигнал беру сигналын тасымалдау үшін қажет әртүрлі жолдар деп аталады сигнал беру жолдары.


Кіріспе

Апоптоз (a-po-toe-sis) термині алғаш рет 1972 жылы Керр, Уилли және Карридің қазіргі классикалық жұмысында жасуша өлімінің морфологиялық тұрғыдан ерекше түрін сипаттау үшін қолданылған, дегенмен апоптоз тұжырымдамасының кейбір компоненттері анық болды. көп жылдар бұрын сипатталған (Kerr et al., 1972 Paweletz, 2001 Kerr, 2002). Сүтқоректілердің жасушаларындағы апоптоз процесіне қатысатын механизмдер туралы біздің түсінігіміз нематодтың дамуы кезінде пайда болатын бағдарламаланған жасуша өлімін зерттеуден өтті. Caenorhabditis elegans (Хорвиц, 1999). Бұл организмде ересек құрттың қалыптасуында 1090 соматикалық жасушалар түзіледі, оның ішінде осы жасушалардың 131-і апоптозға ұшырайды немесе “бағдарламаланған жасуша өліміне ұшырайды.” Бұл 131 жасуша даму процесінің белгілі бір нүктелерінде өледі, бұл негізінен өзгермейтін. құрттар арасында, бұл жүйеде керемет дәлдік пен бақылауды көрсетеді. Содан бері апоптоз “бағдарламаланған”””” жасуша өлімінің ерекше және маңызды режимі ретінде танылды және қабылданды, ол жасушалардың генетикалық анықталған жойылуын қамтиды. Дегенмен, бағдарламаланған жасуша өлімінің басқа нысандары сипатталғанын және бағдарламаланған жасуша өлімінің басқа түрлері әлі ашылуы мүмкін екенін ескеру маңызды (Formigli және басқалар, 2000 Sperandio және басқалар, 2000 Debnath және басқалар, 2005).

Апоптоз әдетте даму және қартаю кезінде және тіндердегі жасуша популяциясын сақтаудың гомеостатикалық механизмі ретінде пайда болады. Апоптоз сонымен қатар иммундық реакциялар немесе жасушалар ауру немесе зиянды агенттермен зақымдалған кезде қорғаныс механизмі ретінде пайда болады (Норбери және Хиксон, 2001). Апоптозды тудыруы мүмкін физиологиялық және патологиялық көптеген ынталандырулар мен жағдайлар болғанымен, барлық жасушалар бірдей ынталандыруға жауап ретінде өлмейді. Сәулелену немесе қатерлі ісік химиотерапиясы үшін қолданылатын препараттар кейбір жасушаларда ДНҚ-ның зақымдалуына әкеледі, бұл апоптотикалық өлімге әкелуі мүмкін. p53- тәуелді жол. Кейбір гормондар, мысалы, кортикостероидтар, кейбір жасушаларда (мысалы, тимоциттер) апоптотикалық өлімге әкелуі мүмкін, бірақ басқа жасушалар әсер етпейді немесе тіпті ынталандырылады.

Кейбір жасушалар Fas немесе TNF рецепторларын экспрессиялайды, олар лигандтарды байланыстыру және ақуызды кросс-байланыс арқылы апоптозға әкелуі мүмкін. Басқа жасушаларда гормон немесе өсу факторы сияқты өмір сүру факторымен жабылуы керек әдепкі өлім жолы бар. Сондай-ақ апоптозды некроздан ажырату мәселесі бар, олар бір-бірінен тәуелсіз, дәйекті түрде, сонымен қатар бір мезгілде болуы мүмкін екі процесс (Hirsch, 1997 Zeiss, 2003). Кейбір жағдайларда бұл жасушалардың апоптоз немесе некроз арқылы өлетінін анықтайтын ынталандыру түрі және/немесе ынталандыру дәрежесі. Төмен дозаларда жылу, радиация, гипоксия және ісікке қарсы цитотоксикалық препараттар сияқты әртүрлі зақымдаушы тітіркендіргіштер апоптозды тудыруы мүмкін, бірақ жоғары дозаларда дәл осы ынталандырулар некрозға әкелуі мүмкін. Соңында, апоптоз - бұл цистеиндік протеазалар тобының активтенуін және жасушаның түпкілікті жойылуын бастайтын тітіркендіргіштерді байланыстыратын оқиғалардың күрделі каскадын қамтитын үйлестірілген және жиі энергияға тәуелді процесс.

Апоптоздың морфологиясы

Жарық және электронды микроскопия апоптоз кезінде болатын әртүрлі морфологиялық өзгерістерді анықтады (Хакер, 2000). Апоптоздың ерте сатысында жасушаның кішіреюі мен пикнозы жарық микроскопиясы арқылы көрінеді (Керр және т.б., 1972). Жасушаның кішіреюі кезінде жасушалардың көлемі кішірек, цитоплазмасы тығыз және органеллалар тығызырақ болады. Пикноз хроматин конденсациясының нәтижесі болып табылады және бұл апоптоздың ең тән белгісі. Гематоксилинмен және эозинмен боялған гистологиялық зерттеуде апоптоз жеке жасушаларды немесе жасушалардың шағын кластерлерін қамтиды. Апоптотикалық жасуша қара эозинофильді цитоплазмасы және тығыз күлгін ядролық хроматин фрагменттері бар дөңгелек немесе сопақ масса түрінде көрінеді (1-сурет). Электрондық микроскопия субклеткалық өзгерістерді жақсырақ анықтай алады. Хроматинді конденсациялау фазасының басында электронды тығыз ядролық материал біркелкі тығыз ядролар болуы мүмкін болса да, ядролық мембрананың астына перифериялық түрде жинақталады (2А, 2В суреттері).

1А суреті B6C3F1 тышқанынан алынған экзокринді ұйқы безі бөлігінің фотомикрографы. Көрсеткілер конденсацияланған цитоплазмамен кішірейген апоптотикалық жасушаларды көрсетеді. Ядролары пикнозды және бөлшектенген. Қабынудың жоқтығына назар аударыңыз. 1В суретте эфедринмен (25 мг/кг) және кофеинмен (30 мг/кг) емделген 14 апталық егеуқұйрықтың миокардының суреті берілген. Аралық кеңістікте конденсацияланған цитоплазмасы, конденсацияланған және гиперхроматикалық хроматин және фрагменттелген ядролары бар апоптотикалық жасушалар (ұзын көрсеткілер) бар. Апоптотикалық денелермен араласқан макрофагтар, кейбіреулерінде апоптотикалық денелер (жебе ұштары) бар (Howden және т.б., 2004, American Journal of Physiology рұқсаты бойынша). 1С суреті - салыстыру үшін бақылауға алынған Sprague'sDawley егеуқұйрығынан алынған қалыпты тимус тінінің фотомикрографы. Сурет ID лимфоциттердің апоптозын индукциялау үшін дексаметазонмен өңделген егеуқұйрықтың тимустағы апоптотикалық жасушаларының парақтарын көрсетеді. Физиологиялық жағдайларда апоптоз әдетте бір жасушаларға немесе жасушалардың шағын кластерлеріне әсер етеді. Дегенмен, бұл емделген егеуқұйрықтағы апоптоздың дәрежесі енгізілген дексаметазон мөлшеріне (дене салмағына 1 мг/кг) және емдеуден кейінгі уақытқа (12 сағат) байланысты аса ауыр. Лимфоциттердің көпшілігі апоптотикалық болып табылады, дегенмен морфологиялық тұрғыдан қалыпты және лимфобласттарды немесе макрофагтарды білдіретін бірнеше араланған жасушалар бар. Апоптозды лимфоциттер кішкентай және терең базофильді, пикнозды және жиі фрагменттелген ядролары бар. Макрофагтар жұтылған цитоплазмалық апоптотикалық денелермен (көрсеткілер) болады. Hɮ.

2А суреті 1С суретінде бейнеленген қалыпты тимус ұлпасының трансмиссиялық электронды микрографы (ТЭМ) болып табылады. Лимфоциттер тығыз орналасқан, ядролары үлкен, цитоплазмасы аз. 2B суреті конденсацияланған және шеткері хроматинмен апоптоздың ерте фазасындағы апоптозды тимус лимфоциттерінің ТЭМ-і. Цитоплазма конденсациялана бастайды және жасуша контурлары дұрыс емес. Көрсеткі ядроның фрагменттелген бөлігін көрсетеді, ал көрсеткі басы органеллалары немесе ядролық материалы жоқ, негізінен цитоплазманы қамтитын апоптотикалық денені көрсетеді. 2С-суретте апоптотикалық лимфоцит �“бүршіктену” немесе құрамында органеллалары бар мембранамен байланысқан цитоплазманың экструзиясы көрсетілген (көрсеткі). Бүршік пайда болғаннан кейін бұл экструдталған фрагмент капоптотикалық дене болады.” Бұл апоптотикалық денелер мембранамен байланысқан және осылайша цитоплазмалық мазмұнды интерстицийге жібермейді. Макрофагтар немесе басқа іргелес сау жасушалар кейіннен апоптотикалық денелерді жұтады. Осы себептерге байланысты апоптоз қабыну реакциясын тудырмайды. 2D суреті апоптоздың әртүрлі кезеңдеріндегі лимфоциттері бар тимус бөлігінің ТЭМ-і. Фотомикрографтың ортасында орналасқан үлкен жасуша - бұл интрацитоплазмалық апоптозды денелер жұтып қойған макрофаг. Бұл макрофаг сонымен қатар �ssible body macrophage” деп аталады.” Көрсеткі ұшы ядролық фрагментациямен апоптоздың озық сатысындағы лимфоцитті көрсетеді.

Плазмалық мембрананың кең көлемді бөртпелері кариоррексиямен және жасуша фрагменттерінің апоптотикалық денелерге бөлінуімен «бүршіктену» деп аталатын процесс кезінде орын алады. Апоптотикалық денелер ядролық фрагменті бар немесе онсыз тығыз оралған органеллалары бар цитоплазмадан тұрады (2С-сурет). Органеллалардың тұтастығы әлі де сақталады және мұның барлығы бұзылмаған плазмалық мембранамен қоршалған. Бұл денелер кейіннен макрофагтармен, паренхималық жасушалармен немесе неопластикалық жасушалармен фагоцитозға ұшырайды және фаголизосомалар ішінде бұзылады (2D сурет). Апоптотикалық жасушаларды жұтып, қорытатын макрофагтар дене макрофагтары деп аталады және жиі лимфоидты фолликулалардың реактивті герминальды орталықтарында немесе кейде тимус қыртысында кездеседі. Тітіркендіргіш денелер - бұл апоптотикалық жасушалардан шыққан ядролық қалдықтар. Апоптоз процесімен немесе апоптозды жасушалардың жойылуымен байланысты ешқандай қабыну реакциясы іс жүзінде жоқ, өйткені: (1) апоптотикалық жасушалар өздерінің жасушалық құрамдастарын қоршаған интерстициалды тінге шығармайды (2) олар қоршаған жасушалармен тез фагоцитозданады, осылайша, қайталама некроз және (3) жұтатын жасушалар қабынуға қарсы цитокиндерді шығармайды (Савилл және Фадок, 2000 Куросака және т.б., 2003).

Апоптоздың некроздан айырмашылығы

Апоптотикалық жасуша өлімінің баламасы некроз болып табылады, бұл жасуша пассивті құрбан болып табылатын және энергияға тәуелсіз өлім режимін ұстанатын уытты процесс болып саналады. Бірақ некроз жасуша өлгеннен кейін пайда болатын деградациялық процестерге қатысты болғандықтан, кейбіреулер оны жасуша өлімінің механизмін сипаттау үшін орынсыз термин деп санайды. Сондықтан онкоз кариолизбен және жасуша ісінуімен некрозға әкелетін процесті сипаттау үшін қолданылады, ал апоптоз жасушаның жиырылуымен, пикнозымен және кариорексиясымен жасуша өліміне әкеледі. Сондықтан жасуша ісінуімен бірге жүретін жасуша өлімін сипаттау үшін балама ретінде «конкотикалық жасуша өлімі» және «конкотикалық некроз» терминдері ұсынылды, бірақ бұл терминдер қазіргі уақытта кеңінен қолданылмайды (Мажно және Джорис, 1995). және т.б., 1999).

Апоптоз бен некроздың механизмдері мен морфологиялары әртүрлі болғанымен, бұл екі процестің арасында қабаттасу бар. Дәлелдер некроз мен апоптоздың «капоптоз-некроз континуумы» ретінде сипатталған ортақ биохимиялық желінің морфологиялық өрнектерін көрсететінін көрсетеді (Zeiss, 2003). Мысалы, жалғасып жатқан апоптотикалық процесті некротикалық процеске айналдыратын екі факторға каспазалар мен жасушаішілік АТФ қолжетімділігінің төмендеуі жатады (Лейст және т.б., 1997 Denecker және т.б., 2001). Жасушаның некроздан немесе апоптоздан өлуі ішінара жасушаның өлу сигналының табиғатына, тіннің түріне, тіннің даму кезеңіне және физиологиялық ортаға байланысты (Fiers et al., 1999 Zeiss, 2003).

Кәдімгі гистологияны қолдана отырып, апоптозды некроздан ажырату әрдайым оңай емес және олар тітіркендіргіштің қарқындылығы мен ұзақтығы, АТФ сарқылу дәрежесі және каспастардың болуы сияқты факторларға байланысты бір уақытта пайда болуы мүмкін (Zeiss, 2003). Некроз әдетте жасушалардың үлкен өрістеріне әсер ететін бақыланбайтын және пассивті процесс, ал апоптоз бақыланатын және энергияға тәуелді және жасушалардың жеке немесе кластерлеріне әсер етуі мүмкін. Жасушаның некротикалық зақымдануы екі негізгі механизм арқылы жасушаның энергиямен қамтамасыз етілуіне кедергі келтіреді және жасуша мембраналарына тікелей зақым келтіреді.

Некроз кезінде болатын кейбір негізгі морфологиялық өзгерістерге жасуша ісінуі жатады цитоплазмалық вакуольдердің кеңейген эндоплазмалық тордың түзілуі конденсацияланған цитоплазмалық көпіршіктердің түзілуі, ісінуі немесе жыртылуы митохондриялардың дезагрегациясы және рибосомалардың ажырауы рибосомалардың ажырауы және органеллалар мембраналарының бұзылуы және жасуша мембраналарының ісінуі. Kerr et al., 1972 Majno and Joris, 1995 Trump et al., 1997). Жасуша мембранасының тұтастығын жоғалту цитоплазмалық мазмұнды қоршаған тіндерге босатуға, қабыну жасушаларының ақырында тартылуымен химотатикалық сигналдарды жіберуге әкеледі. Апоптотикалық жасушалар өздерінің жасушалық құрамдас бөліктерін қоршаған интерстициалды тіндерге босатпайтындықтан және макрофагтармен немесе іргелес қалыпты жасушалармен тез фагоцитозданатындықтан, іс жүзінде ешқандай қабыну реакциясы болмайды (Савилл және Фадок, 2000 Куросака және т.б., 2003). Пикноз және кариоррексис апоптозға ғана тән емес және некрозбен бірге болатын цитоморфологиялық өзгерістер спектрінің бөлігі болуы мүмкін екенін атап өткен жөн (Котран және басқалар, 1999). 1-кестеде апоптоз мен некроздың кейбір негізгі морфологиялық белгілері салыстырылады.

1-кесте

Апоптоз бен некроздың морфологиялық ерекшеліктерін салыстыру.

АпоптозНекроз
Жалғыз жасушалар немесе шағын жасушалар кластерлеріКөбінесе іргелес жасушалар
Жасушаның кішіреюі және конволюциясыЖасушаның ісінуі
Пикноз және кариорексияКариолиз, пикноз және кариорексия
Зақымдалмаған жасуша мембранасыЖасуша мембранасы бұзылған
Апоптозды денелерде ұсталатын цитоплазмаЦитоплазма босатылады
Қабыну жоқӘдетте қабыну пайда болады

Апоптоз қайтымсыз процесс пе?

Бағдарламаланған жасуша өлімінің өлтіру және жұту процестерін бақылайтын көптеген гендер анықталды және осы процестердің негізінде жатқан молекулалық механизмдер эволюциялық түрде сақталғаны дәлелденді (Metzstein және т.б., 1998). Соңғы уақытқа дейін апоптоз дәстүрлі түрде қайтымсыз процесс болып саналды, бұл каспазаның активтенуі жасушаны өлімге әкеледі және өлі жасушаларды жою мақсатына қызмет ететін жұту гендері. Дегенмен, апоптотикалық жасушаларды макрофагтармен қабылдау және тазарту жасуша қалдықтарын жоюды ғана қамтуы мүмкін. Хоеппнер және т.б. жұту гендерін блоктайтынын көрсетті C. elegans эмбриондар жасушалар әлсіз про-апоптотикалық сигналдарға ұшыраған кезде жасушаның өмір сүруін жақсартады (Хоеппнер және т.б., 2001).

Реддиен және т.б. екенін көрсетті, в C. elegans, киллер гендерінің функциясының ішінара жоғалуына әкелетін мутациялар апоптоз арқылы өлуге бағдарламаланған кейбір жасушалардың өмір сүруіне мүмкіндік береді, ал жұту гендеріндегі мутациялар осы жасушаның өмір сүру жиілігін арттырады. Сонымен қатар, жұту гендеріндегі мутациялар апоптоз арқылы өлетін кейбір жасушалардың өмір сүруіне және саралануына мүмкіндік берді (Реддиен және басқалар, 2001). Бұл тұжырымдар мәйітті алып тастауға делдалдық жасайтын гендер жасушаларды белсенді түрде өлтіру үшін де жұмыс істей алатынын көрсетеді. Басқаша айтқанда, жұтатын жасушалар апоптозға ұшыраған жасушалар өлімнің бастапқы кезеңдерінен кейін қалпына келмей, өлетінін қамтамасыз ету үшін әрекет етуі мүмкін.

Омыртқалы жануарларда макрофагтардың кейбір ұлпалардағы жасушалардың өлуіне ықпал ететін потенциалды рөлі туралы кейбір дәлелдер бар. Егеуқұйрық көзінің алдыңғы камерасындағы макрофагтардың жойылуы әдетте апоптозға ұшырайтын тамырлы эндотелий жасушаларының өмір сүруіне әкелді (Диез-Ру және Ланг, 1997). Басқа зерттеулер макрофагтардың тежелуі апоптозды қамтитын регрессия кезінде тінтуірдің көзіндегі немесе құйрық құйрығындағы тіндердің қайта құрылуын бұзуы мүмкін екенін көрсетті (Ланг және Бишоп, 1993 Литл және Флорес, 1993). Геске және әріптестері (2001) ерте p53-индукцияланған апоптотикалық жасушаларды апоптотикалық ынталандыру жойылса, апоптотикалық бағдарламадан құтқаруға болатындығын көрсетті. Олардың зерттеулері ДНҚ жөндеуі ерте кезеңде белсендірілгенін көрсетеді б53-индукцияланған апоптотикалық процесс және бұл ДНҚ жөндеуі кейбір жағдайларда жасуша өлімінің жолын өзгертуге қатысуы мүмкін.

Апоптоздың механизмдері

Апоптоздың механизмдері өте күрделі және күрделі, молекулалық оқиғалардың энергияға тәуелді каскадын қамтиды (3-сурет). Бүгінгі таңда зерттеулер екі негізгі апоптотикалық жол бар екенін көрсетеді: сыртқы немесе өлім рецепторлары жолы және ішкі немесе митохондриялық жол. Дегенмен, қазір екі жолдың бір-бірімен байланысты екендігі және бір жолдағы молекулалар екіншісіне әсер етуі мүмкін екендігі туралы дәлелдер бар (Игни және Краммер, 2002). Т-жасушасының цитоуыттылығын және перфорин-гранзимге тәуелді жасушаны өлтіруді қамтитын қосымша жол бар. Перфорин/гранзим жолы апоптозды B гранзимі немесе А гранзимі арқылы тудыруы мүмкін. Сыртқы, ішкі және гранзим В жолдары бір терминалда немесе орындау жолында біріктіріледі.Бұл жол каспаза-3 ыдырауымен басталады және ДНҚ фрагментациясына, цитоскелеттік және ядролық белоктардың ыдырауына, белоктардың айқаспалы байланысына, апоптотикалық денелердің түзілуіне, фагоцитарлық жасуша рецепторлары үшін лигандтардың экспрессиясына және ақырында фагоцитарлық жасушалардың қабылдауына әкеледі. Гранзим А жолы бір тізбекті ДНҚ зақымдануы арқылы параллельді, каспазаға тәуелсіз жасуша өлімінің жолын белсендіреді (Мартинвалет және т.б., 2005).

Апоптотикалық құбылыстардың схемалық көрінісі. Апоптоздың екі негізгі жолы – сыртқы және ішкі, сондай-ақ перфорин/гранзим жолы. Әрқайсысы молекулалық оқиғалардың энергияға тәуелді каскадын бастау үшін арнайы іске қосу сигналдарын қажет етеді. Әрбір жол өзінің инициаторлық каспазасын (8, 9, 10) белсендіреді, ол өз кезегінде орындаушы каспас-3-ті белсендіреді. Дегенмен, гранзим А каспазаға тәуелсіз түрде жұмыс істейді. Орындалу жолы жасушалардың жиырылуын, хроматиннің конденсациясын, цитоплазмалық көпіршіктердің және апоптотикалық денелердің түзілуін және ең соңында көрші паренхималық жасушалардың, ісік жасушаларының немесе макрофагтардың апоптотикалық денелердің фагоцитозын қоса алғанда, тән цитоморфологиялық белгілерге әкеледі.

Биохимиялық ерекшеліктері

Апоптотикалық жасушалар ақуыздың бөлінуі, ақуыздың өзара байланысы, ДНҚ-ның ыдырауы және фагоцитарлық тану сияқты бірнеше биохимиялық модификацияларды көрсетеді, олар бірге бұрын сипатталған ерекше құрылымдық патологияға әкеледі (Хенгартнер, 2000). Каспаздар көптеген жасушаларда белсенді емес профермент түрінде кеңінен экспрессияланады және белсендірілгеннен кейін басқа прокаспазаларды жиі белсендіреді, бұл протеаза каскадын бастауға мүмкіндік береді. Кейбір прокаспазалар да біріктіріліп, автоактивтенуі мүмкін. Бұл протеолитикалық каскад, онда бір каспаза басқа каспазаларды белсендіреді, апоптотикалық сигнал беру жолын күшейтеді және осылайша жасушаның жылдам өліміне әкеледі.

Каспазалар протеолитикалық белсенділікке ие және ақуыздарды аспарагин қышқылының қалдықтарында ыдыратуға қабілетті, дегенмен әр түрлі каспазалар көршілес аминқышқылдарын танумен байланысты әртүрлі ерекшеліктерге ие. Каспастар бастапқыда белсендірілгеннен кейін, жасуша өліміне қайтымсыз міндеттеме бар сияқты. Бүгінгі күні он негізгі каспаздар анықталып, инициаторлар (каспаза-2,-8,-9,-10), эффекторлар немесе орындаушылар (каспаза-3,-6,-7) және қабыну каспазалары (каспаза-1) болып кеңінен жіктелген. ,-4,-5) (Cohen, 1997 Rai et al., 2005). Анықталған басқа каспаздарға септикалық шок кезінде апоптозды және цитокиндердің жетілуін реттейтін каспаза-11, эндоплазмалық спецификалық апоптозды және амилоидты-цитоуыттылықты қамтамасыз ететін каспаза-12 жатады.β, сиыр гені болуы ұсынылатын каспас-13 және эмбриондық тіндерде жоғары экспрессияланған, бірақ ересек тіндерде емес каспаза-14 (Hu және басқалар, 1998 Nakagawa және басқалар, 2000, Koenig және т.б., 2001 Kang et al., 2002).

Протеиннің кең көлемді байланысы апоптоздық жасушалардың тағы бір сипаттамасы болып табылады және тіндік трансглутаминазаның экспрессиясы және белсендірілуі арқылы қол жеткізіледі (Nemes және басқалар, 1996). Ca 2+ - және Mg 2+ - тәуелді эндонуклеазалар арқылы ДНҚ-ның ыдырауы да жүреді, нәтижесінде 180-ден 200-ге дейін негіз жұбы ДНҚ фрагменттері пайда болады (Бортнер және т.б., 1995). Тән & # x0201cDNA баспалдақ & # x0201d бар бромидпен этидия Дақ пен ультракүлгін жарықпен агарозный гель электрофорез арқылы елестетуге болады.

Тағы бір биохимиялық ерекшелік - бұл апоптозды жасушаларды көрші жасушалармен ерте фагоцитарлық тануға әкелетін жасуша бетінің маркерлерінің экспрессиясы, бұл қоршаған тіндерге минималды ымырамен жылдам фагоцитозға мүмкіндік береді. Бұған жасушаның липидті қос қабатының қалыпты ішке қарай бағытталған фосфатидилсеринінің плазмалық мембрананың сыртқы қабаттарында экспрессияға ауысуы арқылы қол жеткізіледі (Браттон және т.б., 1997). Фосфатидилсериннің сыртқа шығарылуы апоптотикалық жасуша бетіндегі фагоциттерді танудың белгілі лиганды болғанымен, соңғы зерттеулер апоптотикалық жасуша клиренсі кезінде жасуша бетінде басқа белоктар да әсер ететінін көрсетті. Оларға анексин I және калретикулин жатады.

Анексин V - фосфатидилсерин қалдықтарымен қатты және арнайы әрекеттесетін және апоптозды анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін рекомбинантты фосфатидилсеринді байланыстыратын ақуыз (Ван Энгеланд және т.б., 1998 Arur және т.б., 2003). Кальретикулин – жұтатын жасушадағы LDL-рецепторларымен байланысты протеинмен байланысатын ақуыз және тану сигналы ретінде фосфатидилсеринмен ынтымақтасу ұсынылады (Гардай және т.б., 2005). Жабысқақ гликопротеин, тромбоспондин-1 белсендірілген микротамырлы эндотелий жасушаларының сыртқы бетінде экспрессиялануы мүмкін және CD36, каспаза-3 тәрізді протеазалармен және басқа ақуыздармен бірге рецепторлық апоптозды тудырады (Хименес және басқалар, 2000) .

Сыртқы жол

Апоптозды бастайтын сыртқы сигналдық жолдар трансмембраналық рецепторлармен байланысты өзара әрекеттесуді қамтиды. Оларға ісік некрозының факторы (TNF) рецепторлары генінің суперфамилиясының мүшелері болып табылатын өлім рецепторлары кіреді (Locksley және басқалар, 2001). TNF рецепторларының отбасы мүшелері ұқсас цитеинге бай жасушадан тыс домендерді бөліседі және «өлім домені» деп аталатын шамамен 80 аминқышқылдарының цитоплазмалық доменіне ие (Ашкенази және Диксит, 1998). Бұл өлім домені өлім сигналын жасуша бетінен жасушаішілік сигналдық жолдарға беруде маңызды рөл атқарады. Бүгінгі күні ең жақсы сипатталған лигандтар мен сәйкес өлім рецепторларына FasL/FasR, TNF- жатады.α/TNFR1, Apo3L/DR3, Apo2L/DR4 және Apo2L/DR5 (Chicheportiche және т.б., 1997 Ашкенази және т.б., 1998 Питер және Крамер, 1998 Сулиман және басқалар, 2001 Рубио-Москардо және т.б., 205).

Апоптоздың сыртқы фазасын анықтайтын оқиғалар тізбегі FasL/FasR және TNF-мен жақсы сипатталады.α/TNFR1 үлгілері. Бұл модельдерде рецепторлардың кластерленуі және гомологты тримерлі лигандпен байланысуы бар. Лигандтарды байланыстыру кезінде рецепторлармен байланыстыратын сәйкес өлім домендерін көрсететін циплазмалық адаптер ақуыздары алынады. Fas лигандының Fas рецепторымен байланысуы FADD адаптер ақуызының байланысуына және TNF лигандының TNF рецепторына қосылуына FADD және RIP тартылуымен TRADD адаптер ақуызының байланысуына әкеледі (Hsu және т.б., 1995 Grimm et al. т.б., 1996 Wajant, 2002). Содан кейін FADD өлім эффекторлық доменінің димеризациясы арқылы прокаспаза-8-мен байланысады. Осы кезде өлімді тудыратын сигналдық кешен (DISC) пайда болады, нәтижесінде прокаспаза-8 автокаталитикалық белсендіріледі (Kischkel және т.б., 1995).

Каспаза-8 белсендірілгеннен кейін апоптоздың орындалу фазасы іске қосылады. Өлім рецепторлары арқылы болатын апоптозды c-FLIP деп аталатын ақуыз тежей алады, ол FADD және каспаза-8-мен байланысып, оларды тиімсіз етеді (Катаока және басқалар, 1998 Scaffidi, 1999). Потенциалды апоптозды реттеудің тағы бір нүктесі Toso деп аталатын ақуызды қамтиды, ол каспаза-8 өңдеуін тежеу ​​арқылы Т жасушаларында Fas-индукцияланған апоптозды блоктайды (Хитоши және басқалар, 1998). 2-кестеде жалпы аббревиатуралары және әрбір ақуыз үшін қолданылатын кейбір балама номенклатуралары бар негізгі сыртқы жол ақуыздарының тізімі берілген.

2-кесте

Сыртқы жол белоктары, аббревиатуралар және балама номенклатура.

аббревиатураПротеин атауыБалама номенклатураны таңдаңыз
TNF-αІсік некрозының альфа факторыTNF лиганд, TNFA, кахектин
TNFR1Ісік некрозының факторы рецепторы 1TNF рецепторы, TNFRSF1A, p55 TNFR, CD120a
FasLМай қышқылы синтетаза лигандтарыFas лиганд, TNFSF6, Apo1, апоптоз антиген лиганд 1, CD95L, CD178, APT1LG1
FasRМай қышқылы синтетаза рецепторыFas рецепторы, TNFRSF6, APT1, CD95
Apo3LApo3 лигандTNFSF12, Apo3 лиганд, TWEAK, DR3LG
DR3Өлім рецепторы 3TNFRSF12, Apo3, WSL-1, TRAMP, LARD, DDR3
Apo2LApo2 лигандTNFSF10, TRAIL, TNF байланысты апоптозды индукциялайтын лиганд
DR4Өлім рецепторы 4TNFRSF10A, TRILR1, APO2
DR5Өлім рецепторы 5TNFRS10B, TRAIL-R2, TRICK2, KILLER, ZTNFR9
FADDФаспен байланысты өлім доменіMORT1
TRADDTNF рецепторларымен байланысты өлім доменіTNFRSF1A өлім домені арқылы байланысты
ИМАНДЫ БОЛСЫНРецепторлармен әрекеттесетін ақуызRIPK1
ЖСҚӨлім эффекторлық доменіАпоптозды антагонизациялайтын транскрипция факторы, CHE1
каспас-8Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза 8FLICE, FADD тәрізді мұз, Mach-1, Mch5
c-FLIPFLICE-ингибиторлық ақуызCasper, I-FLICE, FLAME-1, CASH, CLARP, MRIT

Перфорин/гранзим жолы

Т-жасушалық цитоуыттылық IV типті жоғары сезімталдықтың нұсқасы болып табылады, онда сенсибилизацияланған CD8+ жасушалары антигені бар жасушаларды өлтіреді. Бұл цитотоксикалық Т лимфоциттер (CTLs) сыртқы жол арқылы мақсатты жасушаларды өлтіруге қабілетті және FasL/FasR әрекеттесуі CTL-индукцияланған апоптоздың басым әдісі болып табылады (Бруннер және басқалар, 2003). Дегенмен, олар сонымен қатар ісік жасушалары мен вирус жұқтырған жасушаларға өздерінің цитотоксикалық әсерін трансмембраналық кеуекті түзетін перфорин молекуласының секрециясын қамтитын жаңа жол арқылы цитоплазмалық түйіршіктердің кеуек арқылы және нысана жасушаға кейіннен экзофитті түрде шығарылуы арқылы көрсете алады. (Трапани және Смит, 2002). А гранзимі және В гранзимі сериндік протеазалар түйіршіктердегі ең маңызды компонент болып табылады (Pardo және т.б., 2004).

B гранзимі аспартат қалдықтарында ақуыздарды ыдыратады, сондықтан прокаспаза-10 белсендіреді және ICAD (Каспаза белсендірілген ДНҚ тежегіші) сияқты факторларды ыдыратады (Сакахира және т.б., 1998). Сондай-ақ есептер B гранзимінің Bid спецификалық бөлінуі және цитохром индукциясы арқылы өлім сигналын күшейту үшін митохондриялық жолды пайдалана алатынын көрсетті. в шығару (Barry and Bleackley, 2002 Russell and Ley, 2002). Дегенмен, В гранзимі каспаза-3-ті тікелей белсендіре алады. Осылайша, жоғары ағынды сигнал беру жолдары айналып өтіп, апоптоздың орындалу фазасының тікелей индукциясы болады.

Митохондриялық жолдың да, каспаза-3-тің тікелей активтенуі де В гранзимінің индукцияланған өлтірілуі үшін маңызды болып табылады (Гопинг және басқалар, 2003). Соңғы нәтижелер B гранзимінің цитотоксикалық бұл әдісі 2 типті көмекші T (Th2) жасушаларының Т жасушаларының кеңеюін бақылау механизмі ретінде маңызды екенін көрсетеді (Devadas және т.б., 2006). Сонымен қатар, нәтижелер өлім рецепторлары да, каспазалар да белсендірілген Th2 жасушаларының Т-жасуша рецепторларымен индукцияланған апоптозына қатыспайтынын көрсетеді, өйткені олардың лигандтарын блоктау апоптозға әсер етпейді. Екінші жағынан, Fas-Fas лигандтарының өзара әрекеттесуі, өлім домендері мен каспазалары бар адаптер ақуыздары 1 типті цитотоксикалық көмекші жасушалардың апоптозына және реттелуіне қатысады, ал гранзим В әсер етпейді.

Гранзим А сонымен қатар цитотоксикалық Т-жасушалық индукцияланған апоптозда маңызды болып табылады және каспазаға тәуелсіз жолдарды белсендіреді. Жасушаға енгеннен кейін А гранзимі ісіктерді басатын гендік өнім болып табылатын DNAse NM23-H1 арқылы ДНҚ никингін белсендіреді (Фан және т.б., 2003). Бұл ДНҚ-да ісік жасушаларының апоптозын индукциялау арқылы қатерлі ісіктің алдын алу үшін иммундық бақылауда маңызды рөл атқарады. SET нуклеосома жинағы ақуызы әдетте NM23-H1 генін тежейді. Гранзим А протеазасы SET кешенін ыдыратады, осылайша NM23-H1 тежелуін босатады, нәтижесінде ДНҚ-ның апоптоздық ыдырауы жүреді. NM23-H1 тежеумен қатар, SET кешені хроматин құрылымында және ДНҚ репарациясында маңызды қызметтерге ие. Бұл кешенді құрайтын ақуыздар (SET, Ape1, pp32 және HMG2) хроматин мен ДНҚ құрылымын қорғау үшін бірге жұмыс істейтін сияқты (Либерман және Фан, 2003). Сондықтан бұл кешеннің А гранзимімен инактивациялануы, ең алдымен, ДНҚ және хроматин құрылымының тұтастығын сақтауды тежеу ​​арқылы апоптозға ықпал етеді.

Ішкі жол

Апоптозды бастайтын ішкі сигналдық жолдар жасуша ішіндегі нысанаға тікелей әсер ететін және митохондриямен басталатын оқиғалар болып табылатын жасушаішілік сигналдарды шығаратын рецепторлық емес тітіркендіргіштердің әртүрлі массивін қамтиды. Ішкі жолды бастайтын тітіркендіргіштер оң немесе теріс әсер етуі мүмкін жасушаішілік сигналдарды тудырады. Теріс сигналдар белгілі бір өсу факторларының, гормондар мен цитокиндердің болмауын қамтиды, бұл өлім бағдарламаларын басудың сәтсіздігіне әкелуі мүмкін, осылайша апоптозды тудырады. Басқаша айтқанда, факторлардың жойылуы, апоптоздың басылуының жоғалуы және кейіннен апоптоздың белсендіруі бар. Оң әсер ететін басқа ынталандыруларға сәулелену, токсиндер, гипоксия, гипертермия, вирустық инфекциялар және бос радикалдар жатады, бірақ олармен шектелмейді.

Осы тітіркендіргіштердің барлығы ішкі митохондриялық мембранада өзгерістерді тудырады, бұл митохондриялық өткізгіштіктің ауысуының (МПТ) кеуектің ашылуына, митохондриялық трансмембраналық потенциалдың жоғалуына және мембрана аралық кеңістіктен қалыпты секвестрленген про-апоптотикалық ақуыздардың екі негізгі тобының босатылуына әкеледі. цитозоль (Saelens және басқалар, 2004). Бірінші топ цитохромнан тұрады в, Smac/DIABLO және сериндік протеаза HtrA2/Omi (Cai және т.б., 1998 Du және т.б., 2000 Loo және басқалар, 2002 Garrido және т.б., 2005). Бұл белоктар каспазаға тәуелді митохондриялық жолды белсендіреді. Цитохром в Апаф-1-ді, сондай-ақ прокаспаза-9-ды байланыстырады және белсендіреді, «капоптосоманы» құрайды (Чиннайян, 1999 Хилл және т.б., 2004).

Прокаспаза-9-ның осылайша кластерленуі каспаза-9 активтенуіне әкеледі. Smac/DIABLO және HtrA2/Omi IAP (апоптоз ақуыздарының ингибиторлары) белсенділігін тежеу ​​арқылы апоптозды ілгерілететіні туралы хабарланады (ван Лоо және басқалар, 2002a Шиммер, 2004). Қосымша митохондриялық протеиндер де анықталды, олар IAP әрекетін басады, бірақ гендік нокаут эксперименттері тек IAP-пен байланысу митохондриялық протеинді “pro-apoptotic” деп белгілеу үшін жеткіліксіз дәлел болуы мүмкін екенін көрсетеді (Экерт және Воу, 2005). ).

Проапоптотикалық ақуыздардың екінші тобы, AIF, эндонуклеаза G және CAD, апоптоз кезінде митохондриядан босатылады, бірақ бұл жасуша өлуге міндеттенгеннен кейін пайда болатын кеш оқиға. AIF ядроға ауысады және ДНҚ фрагментациясын тудырады

50� кб дана және перифериялық ядролық хроматиннің конденсациясы (Джоза және т.б., 2001). Ядролық конденсацияның бұл ерте түрі «I сатыдағы конденсация» деп аталады (Сусин және т.б., 2000). Эндонуклеаза G сонымен қатар олигонуклеосомалық ДНҚ фрагменттерін шығару үшін ядролық хроматинді бөлетін ядроға ауысады (Li және т.б., 2001). AIF және эндонуклеаза G екеуі де каспазаға тәуелсіз түрде жұмыс істейді. АЖЖ кейіннен митохондриялардан босатылып, ядроға ауысады, онда каспаза-3 арқылы ыдырағаннан кейін олигонуклеосомалық ДНҚ фрагментациясына және айқын және дамыған хроматин конденсациясына әкеледі (Enari және басқалар, 1998). Бұл кейінірек және айқынырақ хроматин конденсациясы «II кезең» конденсация деп аталады (Сусин және т.б., 2000).

Осы апоптотикалық митохондриялық оқиғаларды бақылау және реттеу ақуыздардың Bcl-2 отбасы мүшелері арқылы жүзеге асады (Кори және Адамс, 2002). Ісікті басатын ақуыз p53 Белоктардың Bcl-2 тобын реттеуде маңызды рөл атқарады, дегенмен нақты механизмдер әлі толық анықталмаған (Schuler және Green, 2001). Белоктардың Bcl-2 тұқымдасы митохондрия мембранасының өткізгіштігін басқарады және про-апоптотикалық немесе антиапоптотикалық болуы мүмкін. Бүгінгі күні Bcl-2 отбасында барлығы 25 ген анықталды. Апоптозға қарсы ақуыздардың кейбіріне Bcl-2, Bcl-x, Bcl-XL, Bcl-XS, Bcl-w, BAG, ал кейбір проапоптотикалық ақуыздарға Bcl-10, Bax, Bak, Bid, Bad жатады. , Bim, Bik және Blk. Бұл ақуыздардың ерекше маңызы бар, өйткені олар жасушаның апоптозға баратынын немесе процесті тоқтататынын анықтай алады. Белоктардың Bcl-2 отбасының негізгі әсер ету механизмі цитохромның реттелуі болып табылады деп есептеледі. в митохондрия мембранасының өткізгіштігінің өзгеруі арқылы митохондриядан босатылады.

Бірнеше ықтимал механизмдер зерттелді, бірақ ешқайсысы түпкілікті дәлелденген жоқ. Апоптоздың Fas жолындағы митохондриялық зақымдану Bid каспаза-8 ыдырауы арқылы жүзеге асады (Li және т.б., 1998 Esposti, 2002). Бұл өлім-рецепторлық (сыртқы) жол мен митохондриялық (ішкі) жол арасындағы «кросс-әңгімелесудің» бір мысалы (Игни және Краммер, 2002). Бадтың серинді фосфорлануы 14-3-3-пен байланысты, фосфозеринді байланыстыратын көп функциялы молекулалар отбасының мүшесі. Нашар фосфорланған кезде, ол 14-3-3-пен ұсталып, цитозолда секвестрленеді, бірақ Bad фосфорланбаған соң, ол С цитохромын шығару үшін митохондрияға ауысады (Жа, және т.б., 1996).

Нашар сонымен қатар Bcl-Xl немесе Bcl-2-мен гетеродимерленуі мүмкін, олардың қорғаныс әсерін бейтараптандырады және жасуша өліміне ықпал етеді (Янг және басқалар, 1995). Bad арқылы секвестрленбеген кезде, Bcl-2 және Bcl-Xl екеуі де митохондриялардан С цитохромының бөлінуін тежейді, бірақ механизмі жақсы түсінілмеген. Есептер Bcl-2 және Bcl-XL апоптотикалық өлімді ең алдымен каспаза протеазаларының активтенуін бақылау арқылы тежейтінін көрсетеді (Ньюмейер және басқалар, 2000). 𠇊ven” деп белгіленген қосымша ақуыз Bcl-Xl және Apaf-1 екеуін де байланыстырады, осылайша прокаспаза-9 белсендірілуіне жол бермейді (Чау және басқалар, 2000). Bcl-2 немесе Bcl-Xl шамадан тыс экспрессиясы екіншісін төмендететіндігі туралы дәлелдер бар, бұл осы екі ақуыз арасындағы өзара реттеуді көрсетеді.

Puma және Noxa - про-апоптозға қатысатын Bcl2 отбасының екі мүшесі. Пума маңызды рөл атқарады p53- делдалдық апоптоз. In vitro жағдайында Puma шамадан тыс экспрессиясы BAX экспрессиясының жоғарылауымен, BAX конформациясының өзгеруімен, митохондрияға транслокациямен, цитохроммен қатар жүретіні көрсетілді. в митохондриялық мембраналық потенциалды босату және азайту (Liu және басқалар, 2003). Noxa сонымен қатар кандидат медиаторы болып табылады p53- индукцияланған апоптоз. Зерттеулер көрсеткендей, бұл протеин митохондрияға локализациялануы және антиапоптозды Bcl-2 отбасы мүшелерімен әрекеттесе алады, нәтижесінде каспаза-9 белсендіріледі (Oda және т.б., 2000). Өйткені Puma және Noxa екеуі де индукцияланған p53, олар гено-токсикалық зақымдану немесе онкогенді белсендіру арқылы туындаған апоптозға делдал болуы мүмкін. Myc онкопротеині де осы екеуі арқылы да апоптозды күшейтеді p53-тәуелді және -тәуелсіз механизмдер (Meyer et al., 2006).

Бұл жолдарды одан әрі түсіндіру ісік пайда болу және терапия үшін маңызды әсер етуі керек. 3-кестеде жалпы аббревиатуралары және әрбір ақуыз үшін қолданылатын кейбір балама номенклатуралары бар негізгі ішкі жол ақуыздарының тізімі берілген.

3-кесте

Ішкі жол белоктары, аббревиатуралар және балама номенклатура.

аббревиатураПротеин атауыБалама номенклатураны таңдаңыз
Smac/DIABLOКаспастардың екінші митохондриялық активаторы/төмен PI бар тікелей IAP байланыстыратын ақуызЖоқ
HtrA2/OmiЖоғары температураға қойылатын талаптарОми стресс реттелетін эндопротеаза, серин протеаза Оми протеині A2
IAPАпоптоз протеиндерінің ингибиторыXIAP, API3, ILP, HILP, HIAP2, cIAP1, API1, MIHB, NFR2-TRAF сигналдық кешенді ақуыз
Апаф-1Апоптотикалық протеазаны белсендіру факторыAPAF1
Каспас-9Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза-9ICE-LAP6, Mch6, Apaf-3
AIFАпоптозды индукциялаушы факторБағдарламаланған жасуша өлімінің ақуызы 8, митохондриялық
CADКаспазамен белсендірілген ДНҚCAD/CPAN/DFF40
Bcl-2В-жасушалық лимфома ақуызы 2Апоптозды реттегіш Bcl-2
Bcl-xBCL2 1 сияқтыBCL2 байланысты ақуыз
Bcl-XLBCL2 байланысты ақуыз, ұзын изоформаBCL2L протеині, Bcl-x ұзын түрі
Bcl-XSBCL2 байланысты ақуыз, қысқа изоформа
Bcl-wBCL2 2 ақуызға ұқсайдыАпоптозды реттегіш BclW
СөмкеBCL2 байланысты атаногенBAG отбасының молекулалық шаперон реттегіші
Bcl-10В-жасушалық лимфома ақуызы 10mE10, CARMEN, CLAP, CIPER
BAXBCL2 байланысты X протеиніАпоптозды реттегіш BAX
БАҚBCL2 антагонисті өлтіруші 1BCL2L7, жасуша өлімінің ингибиторы 1
BIDBH3 әрекеттесетін домендік өлім агонистіp22 BID
ЖАМАНЖасуша өлімінің BCL2 антагонистіBCL2 байланыстыратын ақуыз, BCL2L8, BCL2 байланыстырушы компонент 6, BBC6, Bcl-XL/Bcl-2 байланысты өлім промоторы
BIMBCL2 өзара әрекеттесетін ақуыз BIMBCL2 11 сияқты
BIKBCL2 әрекеттесетін өлтірушіNBK, BP4, BIP1, NBK апоптозды индукциялау
BlkБик тәрізді өлтіруші ақуызВ лимфоидты тирозинкиназа, p55-BLK, MGC10442
PumaBCL2 байланыстырушы компонент 3JFY1, PUMA/JFY1, p53 апоптоздың жоғары реттелетін модуляторы
НоксаФорбол-12-миристат-13-ацетат-индукцияланған ақуыз 1PMA индукцияланған ақуыз 1, APR
14-3-3Тирозин 3-моноксигеназа/триптофан 5-монооксигеназа белсендіру ақуызы14-3-3 эта, тета, зета, бета, эпсилон, сигма, гамма
АвенЖасуша өлімінің реттегіші АвенЖоқ
MycОнкоген Mycc-myc, Myc прото-онкоген ақуызы

Орындау жолы

Сыртқы және ішкі жолдар апоптоздың соңғы жолы болып саналатын орындау фазасының нүктесінде аяқталады. Бұл апоптоздың осы фазасын бастайтын орындаушы каспазаларды белсендіру. Орындалу каспазалары ядролық материалды ыдырататын цитоплазмалық эндонуклеазаны және ядролық және цитоскелеттік ақуыздарды ыдырататын протеазаларды белсендіреді. Каспаза-3, каспаза-6 және каспаза-7 эффектор немесе орындаушы каспазалар ретінде қызмет етеді, әртүрлі субстраттарды, соның ішінде цитокератиндерді, ПАРП, плазмалық мембрана цитоскелеттік ақуыз альфа-фодрин, ядролық ақуызды NuMA және т.б. бөледі. апоптоздық жасушаларда байқалатын морфологиялық және биохимиялық өзгерістер (Slee және т.б., 2001).

Каспаза-3 орындаушы каспазалардың ішіндегі ең маңыздысы болып саналады және кез келген инициаторлық каспазалар арқылы белсендіріледі (каспаза-8, каспас-9 немесе каспаза-10). Каспаза-3 арнайы эндонуклеаза CAD белсендіреді. Пролиферацияланатын жасушаларда АЖЖ оның ингибиторы ICAD-пен комплексті болады. Апоптотикалық жасушаларда белсендірілген каспаза-3 АЖЖ-ны босату үшін ICAD-ны бөледі (Sakahira et al., 1998). Содан кейін АЖЖ ядролардағы хромосомалық ДНҚ-ны бұзады және хроматин конденсациясын тудырады. Каспаза-3 сонымен қатар цитоскелеттік қайта құруды және жасушаның апоптозды денелерге ыдырауын тудырады. Гельсолин, актинді байланыстыратын ақуыз, белсендірілген каспаза-3 негізгі субстраттарының бірі ретінде анықталды.

Гельсолин әдетте актинді полимерлеудің ядросы ретінде әрекет етеді және сонымен бірге актиннің ұйымдастырылуын және сигнал беруді байланыстыратын фосфатидилинозитол бифосфатты байланыстырады. Каспаза-3 гельсолинді және гельсолиннің бөлінген фрагменттерін, өз кезегінде, кальцийден тәуелсіз түрде актин жіптерін ыдыратады. Бұл цитоскелеттің, жасушаішілік тасымалдаудың, жасушаның бөлінуінің және сигнал берудің бұзылуына әкеледі (Котхакота және т.б., 1997).

Апоптоздың соңғы құрамдас бөлігі апоптотикалық жасушалардың фагоцитарлық сіңірілуі болып табылады. Апоптозды жасушалар мен олардың фрагменттерінің бетіндегі фосфолипидтердің ассиметриясы және фосфатидилсериннің экстернизациясы осы фазаның ерекшелігі болып табылады. Апоптоз кезінде жасушаның сыртқы жапырақшасына фосфатидилсерин транслокациясының механизмі жақсы түсінілмегенімен, ол аминофосфолипидті транслоказа белсенділігінің жоғалуымен және әртүрлі кластардағы фосфолипидтердің спецификалық емес флип-флопымен байланысты болды (Браттон және басқалар, 1997). Зерттеулер көрсеткендей, Fas, caspase-8 және caspase-3 тотығу стрессіне ұшыраған эритроциттерде фосфатидилсериннің сыртқа шығарылуын реттеуге қатысады, бірақ каспазаға тәуелсіз фосфатидилсерин экспозициясы бастапқы Т-лимфоциттердің апоптозы кезінде орын алады (Ferraro-Mandal et al.20, 200). ., 2005).

Апоптозды жасушалардың сыртқы парағында фосфотидилсериннің пайда болуы қабынусыз фагоцитарлық тануды жеңілдетеді, бұл олардың ерте қабылдануына және жойылуына мүмкіндік береді (Фадок және басқалар, 2001). Бұл жасушалық құрамдас бөліктердің босатылуынсыз ерте және тиімді қабылдау процесі қабыну реакциясының болмауына әкеледі. 4-кестеде жалпы аббревиатуралары және әрбір ақуыз үшін қолданылатын кейбір балама номенклатуралары бар орындау жолындағы негізгі ақуыздар тізімі берілген.

4-кесте

Орындау жолы белоктары, аббревиатуралар және балама номенклатура.

аббревиатураПротеин атауыБалама номенклатураны таңдаңыз
Каспас-3Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза-3CPP32, Yama, Apopain, SCA-1, LICE
Каспас-6Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза-6Mch-2
Каспас-7Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза-7Mch-3, ICE-LAP-3, CMH-1
Каспас-10Цистеинил аспарагин қышқылы-протеаза-10Mch4, FLICE-2
PARPПоли (АДФ-рибоза) полимеразаADP рибосилтрансфераза, ADPRT1, PPOL
Альфа-фодринСпектр альфа тізбегіАльфа-II спектрі, фодрин альфа тізбегі
NuMAЯдролық митоздық аппараттың ақуызыSP-H антигені
CADКаспазамен белсендірілген ДНҚДНҚ фрагментация факторы суббірлігі бета, DFF-40, каспазамен белсендірілген нуклеаза, CPAN
ICADАЖЖ ингибиторыДНҚ фрагментация факторы суббірлігі альфа, DFF-45

ДНҚ-да белгілі бір гормондар болған кезде ДНҚ транскрипциясын бастайтын промотор құру қаншалықты қиын - Биология

Органелла ДНҚ

Барлық генетикалық ақпарат ядролық ДНҚ-да бола бермейді.

А доминантты аллель тек бір көшірме болса да, әрқашан дерлік экспрессияланатын аллель болып табылады.

The Глобин Гендер: Транскрипциялық реттеудің мысалы

Транскрипциялық бақылаудың мысалы өндіруге жауапты гендердің отбасында кездеседі глобин.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. РНҚ полимераза.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу, РНҚ деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. полимераз.

Трансляцияның басталуы, мРНҚ тасымалдайтын генетикалық код аминқышқылдарынан ақуыздардың синтезін басқаратын процесс, прокариоттар мен эукариоттар үшін аздап ерекшеленеді, дегенмен екі процесс әрқашан кодоннан басталады. метионин.

Сонымен, мүмкін болатын аллельді комбинациялар белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан тобы B
AB = қан AB түрі
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе олардың екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Arabidopsis thaliana, әдетте қыша шөп деп аталады.

Сонымен, мүмкін болатын аллельді комбинациялар белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан В түрі
AB = қан тобы AB
AA = қан тобы А
BB = қан В түрі

Қанды адам екенін көруге болады В түрі В және О аллелі болуы мүмкін немесе олардың екі В аллелі болуы мүмкін.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Арабидопсис талиана, әдетте қыша шөпі деп аталады.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: Ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын факторлардың (аллельдердің) әрқайсысы мейоз кезінде бір-бірінен бөлініп, жеке гаметаларға (жұмыртқалар немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана алып жүреді.

Негізгі гендердің тізбегі: интрондар және Экзондар

Гендер біздің геномдағы жалпы ДНҚ-ның шамамен 1 пайызын құрайды.

Молекулалық генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бар, ол үшін қасиетті орын қамтамасыз етеді. генетикалық ақпарат.

Фрэнсис Крик

ДНҚ жасушадағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы болғанымен, жұмыстың негізгі бөлігін ақуыздар атқарады.

Компьютерлерді қолдану арқылы гендерді болжау

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болғанда, компьютерлік бағдарламалар мРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін қолданылады.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан А түрі
BO = қан тобы B
AB = қан тобы AB
AA = қан А түрі
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын фактордың (аллельдердің) әрқайсысы бөлу және мейоз кезінде жеке гаметаларға (жұмыртқаларға немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана тасымалдайды.

The Физикалық құрылым Адам геномының

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

Фрэнсис Крик

ДНҚ жасушадағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы болғанымен, жұмыстың негізгі бөлігін ақуыздар атқарады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде а ядро, мембранамен шектелген аймақ, ол генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын береді.

Мендель заңдары - біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель жеті түрлі беруді зерттеді бұршақ көптеген ерекше сорттарын мұқият сынау арқылы белгілерді анықтау бұршақ.

Ген Болжам Компьютерлерді пайдалану

Ген үшін толық мРНҚ тізбегі белгілі болған кезде, иРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін компьютерлік бағдарламалар пайдаланылады.

Компьютерлерді қолдану арқылы гендерді болжау

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болған кезде компьютерлік бағдарламалар қолданылады туралау геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағы бар мРНҚ тізбегі.

Бір ген-бір протеиннен жаһандық перспективаға

Адам геномындағы 3 миллиард негіздің аз ғана пайызы ғана а айналады білдірді гендік өнім.

Ген Ауыстыру: Гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, әдетте қыша шөбі деп аталатын Arabidopsis thaliana 25 300 белгілі генінен онша ерекшеленбейді.

Реттеуші реттіліктер деп аталатын тізбектер класы а құрайды сандық түрде геномның елеусіз бөлігі, бірақ маңызды функцияларды қамтамасыз етеді.

Мендельдікі Заңдар- Біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель бұршақтың көптеген әртүрлі сорттарын мұқият сынау арқылы жеті түрлі бұршақ белгілерінің берілуін зерттеді.

Бір ген-бір протеиннен жаһандық перспективаға

Адам геномындағы 3 миллиард негіздің аз ғана пайызы ғана а айналады білдірді гендік өнім.

Молекулалық Генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Физикалық Құрылым адам геномының

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

Молекулалық генетика: тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ а сызба барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын белгілейтін.

Мендель заңдары - біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель зерттеді берілу бұршақтың көптеген әртүрлі сорттарын мұқият сынау арқылы жеті түрлі бұршақ белгілерін анықтау.

Генетикалық өзгеру механизмдері және Тұқым қуалаушылық

Барлығында бірдей гендер бар ма?

Егер бала BB немесе BO болса, олардың қан тобы В. Егер бала ОО болса, ол О қан тобына ие болады.

Плейотропизм немесе плеотрофия бір геннің бірнеше, айқын және анық тудыруға жауап беретін құбылысын білдіреді. байланысты емес фенотиптік белгілер, яғни жеке адам көптеген әртүрлі фенотиптік нәтижелерді көрсете алады.

ДНҚ болса да тасымалдаушы Жасушадағы генетикалық ақпараттың негізгі бөлігін ақуыздар атқарады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Ядролық ДНҚ

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

ДНҚ құрылымының әсері және Байланыстыру Домендер

Транскрипцияны реттеуде маңызды болып табылатын тізбектер транскрипция факторларын немесе басқа ақуыздарды міндетті түрде кодтамайды.

Генетикалық өзгергіштік және тұқым қуалаушылық механизмдері

Барлығында бар ма Дәл солай гендер?

Бақылау Транскрипция

Промоутерлер және реттеуші реттіліктер

Транскрипция - бұл ДНҚ-дан РНҚ жасалатын процесс.

The Негізгі Гендер тізбегі: интрондар мен экзондар

Гендер біздің геномдағы жалпы ДНҚ-ның шамамен 1 пайызын құрайды.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бұл генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын береді.

ДНҚ құрылымының және байланыстыру домендерінің әсері

Маңызды болып табылатын тізбектер реттеуші транскрипция міндетті түрде транскрипция факторларын немесе басқа ақуыздарды кодтамайды.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, а мембрана- генетикалық ақпараттың қорғанышын қамтамасыз ететін шектелген аймақ.

Гендік болжамды қолдану Компьютерлер

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болғанда, компьютер бағдарламалар мРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін пайдаланылады.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға 30 000-нан аз гендердің болжамды саны арабидопсис thaliana деп аталатын 25 300 белгілі генінен онша ерекшеленбейді. қыша шөп.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесінің синтезі болып табылады орындалған РНҚ полимераза деп аталатын фермент арқылы.

Гендерден белоктарға дейін: басынан аяғына дейін

Біз жай талқыланды ДНҚ-дан мРНҚ-ға дейін белокқа бару үшін жасуша геннің қай жерде басталып, қай жерде аяқталатынын анықтауды талап етеді.

Қырықтан қырық бес Біздің геномымыздың пайызы қайталанатын, кейде жүздеген рет қайталанатын қысқа тізбектерден тұрады.

Реттеуші реттіліктер деп аталатын тізбектер класы сандық мәнсізді құрайды бөлшек геномның, бірақ маңызды функцияларды қамтамасыз етеді.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бар киелі орын генетикалық ақпарат үшін.

Бір ген-бір белоктан жаһандық Перспектива

Адам геномындағы 3 миллиард негіздің аз ғана пайызы экспрессиялық гендік өнімге айналады.

Реттеуші реттіліктер деп аталатын тізбектер класы сандық түрде құрайды елеусіз геномның бөлігі, бірақ маңызды функцияларды қамтамасыз етеді.

Негізгі гендер тізбегі: интрондар мен экзондар

Гендер шамамен 1 құрайды пайыз біздің геномдағы жалпы ДНҚ.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембрана бар. шектелген генетикалық ақпарат үшін қасиетті аймақты қамтамасыз ететін аймақ.

Біздің геномымыздың қырық-қырық бес пайызы қысқа тізбектерден тұрады қайталанды, кейде жүздеген рет.

Тұқым қуалайтын гендердің экспрессиясы

Ағзаның фенотипінде көрінетін ген экспрессиясы негізделген шарттар геннің әрбір көшірмесіне тән.

Егер бала BB немесе BO болса, олардың қан тобы В. Егер бала ОО болса, ол О қан тобына ие болады.

Плейотропизм немесе плеотрофия бір геннің бірнеше, айқын және бір-бірімен байланысы жоқ фенотиптік белгілерді жасауға жауап беретін құбылысты білдіреді, яғни жеке адам көптеген әртүрлі фенотиптік белгілерді көрсете алады. нәтижелері.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде өтірік ядро, мембранамен шектелген аймақ, генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын береді.

Мендель заңдары - біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель жеті түрлі бұршақ белгілерінің берілуін зерттеді. ерекше бұршақ сорттары.

Егер бала BB немесе BO болса, олардың қан тобы В. Егер бала ОО болса, ол О қан тобына ие болады.

Плейотропизм немесе плеотрофия мынаны білдіреді құбылыс онда бір ген бірнеше, айқын және бір-бірімен байланысты емес фенотиптік белгілерді жасауға жауап береді, яғни жеке адам көптеген әртүрлі фенотиптік нәтижелерді көрсете алады.

ДНҚ құрылымы мен байланысуының әсері Домендер

Транскрипцияны реттеуде маңызды болып табылатын тізбектер транскрипция факторларын немесе басқа ақуыздарды міндетті түрде кодтамайды.

Бір ген-бір протеиннен жаһандық перспективаға

Кішкентай ғана пайыз адам геномындағы 3 миллиард негіздің экспрессивті ген өніміне айналады.

ДНҚ жасушадағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы болғанымен, ақуыздар жасайды көлемді жұмыстың.

Адам геномының физикалық құрылымы

Ішінде Біздің әрбір жасушамызда генетикалық ақпарат үшін қорған болатын ядро, мембранамен шектелген аймақ жатыр.

Тұқым қуалайтын гендердің экспрессиясы

Геннің экспрессиясы, сияқты көрініс тапты организмнің фенотипінде геннің әрбір көшірмесіне тән жағдайларға негізделген.

Қырық дейін қырық-Біздің геномымыздың бес пайызы қайталанатын, кейде жүздеген рет қайталанатын қысқа тізбектерден тұрады.

Мендель заңдары - біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель бұршақтың жеті түрлі белгілерінің берілуін мұқият зерттеді. сынақ-бұршақтың көптеген сорттарын кесіп өту.

Компьютерлерді қолдану арқылы гендерді болжау

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болғанда, компьютер бағдарламалар мРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін қолданылады.

The Физикалық Адам геномының құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

The Әсер ету ДНҚ құрылымы және байланыстыру домендері

Транскрипцияны реттеуде маңызды болып табылатын тізбектер транскрипция факторларын немесе басқа ақуыздарды міндетті түрде кодтамайды.

Тұқым қуалайтын гендердің экспрессиясы

Геннің экспрессиясы, сияқты көрініс тапты организмнің фенотипінде геннің әрбір көшірмесіне тән жағдайларға негізделген.

Біздің геномымыздың қырық-қырық бес пайызы қысқа тізбектерден тұрады қайталанды, кейде жүздеген рет.

Жоқ барлық генетикалық ақпарат ядролық ДНҚ-да болады.

Мендель заңдары - біз гендерімізді қалай мұраға аламыз

1866 жылы Грегор Мендель бұршақтың жеті түрлі белгілерінің берілуін мұқият сынақ арқылы зерттеді. өту бұршақтың көптеген ерекше сорттары.


14 - Кофедегі гендік инженерия

Гендік инженерия көмегімен кофенің генетикалық трансформациясы ауру мен зиянкестерге төзімділік, құрғақшылық пен аязға төзімділік, шыныаяқ сапасы жақсартылған және кофеиннің төмен мөлшері бар жаңа сорттарды алуға бағытталған. Қарапайым іріктеуден бастап, кофе қасиеттерін жақсарту үшін көптеген әдістер қолданылады, олардың көмегімен уақыт өте келе жоғары сипаттамалары бар адамдар таңдалып, көбейтіледі. In vitro кофенің таралуына негізделген (бұл кофеде гендік инженерия үшін пайдалы құрал), электропорация, микропроектпен бомбалау немесе Агробактерия жүйесі, ал RNAi технологиясы кофе геномына бөтен гендерді енгізу үшін қолданылады.

Бұл тарауда азық-түлік қауіпсіздігі ережелеріне қатысты қазіргі климаттық өзгерістер жағдайында кофе өндірушілер кездесіп отырған кейбір қиындықтарды еңсеру үшін орындалған кофенің генетикалық модификациясындағы өткен жылғы ілгерілеушілік берілген.


Азот алмасуына шолу

Амин қышқылдары бірегей, өйткені олардың құрамында азот бар. Азотпен бірнеше нәрсе болуы мүмкін. Біріншіден, ол молекулада қалып, жасуша жасайтын өнімге, мысалы, полипептидке қосылуы мүмкін. Азот трансаминденуі мүмкін, басқаша айтқанда, амин тобы (NH2) жаңа амин қышқылын түзу үшін басқа көміртек қаңқасына ауысады. Мысал ретінде глутамин қышқылын, басқа маңызды емес амин қышқылын алу үшін аминді маңызды емес амин қышқылы аланиннен альфа-кетоглутар қышқылына ауыстыруды келтіруге болады. Суда еритін В дәрумені6 бұл процесс үшін қажет.

Амин тобын дезаминдену деп аталатын процесте амин қышқылынан шығаруға болады. Бұл процесс азотты шығару үшін, ал көміртегі қаңқасы энергия өндіру үшін қолданылады. Тағы да В дәрумені6 бұл процесс үшін қажет.

Амин қышқылдарынан бөлінген азот бірнеше түрлі жолдармен шығарылады. Ең таныс жол - азоттың көп бөлігі несепнәр түрінде болатын несеп. Азот сонымен қатар нәжіспен, терімен, шашпен және тырнақпен шығарылады. Теріде, шашта және тырнақта азот ақуызға байланысты, өйткені бұл олардың әрқайсысының құрылыс материалы.


Протеиннің қатпарлануы, модификациясы және мақсаттылығы

Трансляция кезінде және одан кейін жеке амин қышқылдары химиялық түрленуі мүмкін, сигналдар реттілігі қосылуы мүмкін және жаңа ақуыз молекулаішілік өзара әрекеттесу нәтижесінде айқын үш өлшемді құрылымға «бүктеледі». Сигнал тізбегі - ақуызды белгілі бір жасушалық бөлікке бағыттайтын аминқышқылдарының қысқа құйрығы. Ақуыздың амин немесе карбоксил ұшындағы бұл тізбектерді ақуыздың соңғы баратын жеріне «пойыз билеті» ретінде қарастыруға болады. Басқа жасушалық факторлар әрбір сигнал тізбегін таниды және ақуызды цитоплазмадан оның дұрыс бөліміне тасымалдауға көмектеседі. Мысалы, амин ұшында белгілі бір реттілік ақуызды митохондрияға немесе хлоропласттарға (өсімдіктерде) бағыттайды. Ақуыз жасушалық тағайындалған жерге жеткенде, әдетте сигнал тізбегі үзіледі.

Көптеген белоктар өздігінен қатпарланады, бірақ кейбір белоктар күрделі қатпарлану процесінде олардың жиналуын болдырмау үшін шаперондар деп аталатын көмекші молекулаларды қажет етеді. Ақуыз сәйкес иРНҚ арқылы дұрыс көрсетілген болса да, қалыпты емес температура немесе рН жағдайлары оның дұрыс жиналуына кедергі келтірсе, ол мүлдем жұмыс істемейтін пішінге ие болуы мүмкін.


Гендер

А доминантты аллель тек бір көшірме болса да, әрқашан дерлік экспрессияланатын аллель болып табылады.

The Глобин Гендер: Транскрипциялық реттеудің мысалы

Транскрипциялық бақылаудың мысалы глобин өндіруге жауапты гендердің отбасында кездеседі.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. РНҚ полимераза.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу, РНҚ деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. полимераз.

Трансляцияның басталуы, мРНҚ тасымалдайтын генетикалық код аминқышқылдарынан ақуыздардың синтезін басқаратын процесс, прокариоттар мен эукариоттар үшін аздап ерекшеленеді, дегенмен екі процесс әрқашан кодоннан басталады. метионин.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан тобы B
AB = қан AB түрі
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Arabidopsis thaliana, әдетте қыша шөп деп аталады.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан В түрі
AB = қан тобы AB
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Арабидопсис талиана, әдетте қыша шөпі деп аталады.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: Ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын факторлардың (аллельдердің) әрқайсысы мейоз кезінде бір-бірінен бөлініп, жеке гаметаларға (жұмыртқалар немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана алып жүреді.

Негізгі гендердің тізбегі: интрондар және Экзондар

Гендер біздің геномдағы жалпы ДНҚ-ның шамамен 1 пайызын құрайды.

Молекулалық генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бар, ол үшін қасиетті орын қамтамасыз етеді. генетикалық ақпарат.

ДНҚ жасушадағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы болғанымен, жұмыстың негізгі бөлігін ақуыздар атқарады.

Компьютерлерді қолдану арқылы гендерді болжау

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болғанда, компьютерлік бағдарламалар мРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін қолданылады.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан А түрі
BO = қан тобы B
AB = қан тобы AB
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын фактордың (аллельдердің) әрқайсысы бөлу және мейоз кезінде жеке гаметаларға (жұмыртқаларға немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана тасымалдайды.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде а ядро, мембранамен шектелген аймақ, ол генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын береді.

Молекулалық Генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Генетикалық өзгеру механизмдері және Тұқым қуалаушылық

Барлығында бірдей гендер бар ма?

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, а мембрана- генетикалық ақпараттың қорғанышын қамтамасыз ететін шектелген аймақ.

Гендік болжамды қолдану Компьютерлер

Ген үшін толық мРНҚ тізбегі белгілі болған кезде, иРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін компьютерлік бағдарламалар пайдаланылады.

The Физикалық Адам геномының құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.


Адам геномы

А доминантты аллель тек бір көшірме болса да, әрқашан дерлік экспрессияланатын аллель болып табылады.

Негізгі гендердің тізбегі: Интрондар және экзондар

Гендер біздің геномдағы жалпы ДНҚ-ның шамамен 1 пайызын құрайды.

The Глобин Гендер: Транскрипциялық реттеудің мысалы

Транскрипциялық бақылаудың мысалы глобин өндіруге жауапты гендердің отбасында кездеседі.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. РНҚ полимераза.

Транскрипция, ДНҚ тізбегінен РНҚ көшірмесін синтездеу, РНҚ деп аталатын фермент арқылы жүзеге асады. полимераз.

Барлық генетикалық ақпарат ядролық ДНҚ-да бола бермейді. Өсімдіктердің де, жануарлардың да органелласы бар - жасуша ішінде «кішкентай орган» деп аталады митохондрия.

Трансляцияның басталуы, мРНҚ тасымалдайтын генетикалық код аминқышқылдарынан ақуыздардың синтезін басқаратын процесс, прокариоттар мен эукариоттар үшін аздап ерекшеленеді, дегенмен екі процесс әрқашан кодоннан басталады. метионин.

Барлық генетикалық ақпарат ядролық ДНҚ-да бола бермейді. Өсімдіктерде де, жануарларда да митохондрия деп аталатын жасушаның ішінде «кішкентай мүше» органелласы бар.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Арабидопсис талиана, әдетте қыша шөпі деп аталады.

Гендерді ауыстыру: гендерді қосу және өшіру

Адамдарға арналған гендердің болжамды саны 30 000-нан аз, 25 300 белгілі геннен онша ерекшеленбейді. Arabidopsis thaliana, әдетте қыша шөп деп аталады.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан В түрі
AB = қан тобы AB
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Осылайша, мүмкін болатын аллель комбинациясы белгілі бір қан тобына келесі жолмен әкеледі:
OO = қан тобы O
AO = қан тобы А
BO = қан тобы B
AB = қан AB түрі
AA = қан тобы А
BB = қан тобы B

B қан тобы бар адамда В және О аллелі болуы мүмкін немесе оларда екі В аллелі болуы мүмкін екенін көруге болады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бар, ол үшін қасиетті орын қамтамасыз етеді. генетикалық ақпарат.

Негізгі гендердің тізбегі: интрондар және Экзондар

Гендер біздің геномдағы жалпы ДНҚ-ның шамамен 1 пайызын құрайды.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: Ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын факторлардың (аллельдердің) әрқайсысы мейоз кезінде бір-бірінен бөлініп, жеке гаметаларға (жұмыртқалар немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана алып жүреді.

Молекулалық генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Компьютерлерді қолдану арқылы гендерді болжау

Геннің толық мРНҚ тізбегі белгілі болғанда, компьютерлік бағдарламалар мРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін қолданылады.

Мендельдің генетикалық тұқым қуалау принциптері

Сегрегация заңы: ата-ана иеленген екі тұқым қуалайтын фактордың (аллельдердің) әрқайсысы бөлу және мейоз кезінде жеке гаметаларға (жұмыртқаларға немесе сперматозоидтарға) өтеді, олардың әрқайсысы факторлардың біреуін ғана тасымалдайды.

ДНҚ жасушадағы генетикалық ақпаратты тасымалдаушы болғанымен, жұмыстың негізгі бөлігін ақуыздар атқарады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде а ядро, мембранамен шектелген аймақ, ол генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын береді.

Негізгі гендер тізбегі: интрондар мен экзондар

Гендер шамамен 1 құрайды пайыз біздің геномдағы жалпы ДНҚ.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.

Генетикалық өзгеру механизмдері және Тұқым қуалаушылық

Барлығында бірдей гендер бар ма?

Молекулалық Генетика: Тұқым қуалаушылықты, гендер мен ДНҚ-ны зерттеу

Жаңа ғана білгеніміздей, ДНҚ барлық жасушалық әрекеттерді басқаратын және көп жасушалы организмдердің даму жоспарын анықтайтын сызбаны береді.

Гендік болжамды қолдану Компьютерлер

Ген үшін толық мРНҚ тізбегі белгілі болған кезде, иРНҚ тізбегін геномдық ДНҚ тізбегінің сәйкес аймағымен туралау үшін компьютерлік бағдарламалар пайдаланылады.

Жоғары айнымалы бұл тізбектердің табиғаты оларды тамаша «маркер» етеді, оның көмегімен жеке тұлғаларды олардың спутниктік ДНҚ-ның бірегей үлгісі негізінде анықтауға болады.

Хромосома өте ұзын ДНҚ молекуласынан және тұқым қуалайтын ақпаратты тасымалдайтын байланысты белоктардан тұрады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, а мембрана- генетикалық ақпараттың қорғанышын қамтамасыз ететін шектелген аймақ.

Реттеуші реттіліктер деп аталатын тізбектер класы сандық мәнсізді құрайды бөлшек геномның, бірақ маңызды функцияларды қамтамасыз етеді.

Бір ген-бір белоктан жаһандық Перспектива

Адам геномындағы 3 миллиард негіздің аз ғана пайызы экспрессиялық гендік өнімге айналады.

Адам геномының физикалық құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде ядро, мембранамен шектелген аймақ бар киелі орын генетикалық ақпарат үшін.

Бір ген-бір протеиннен жаһандық перспективаға

Кішкентай ғана пайыз адам геномындағы 3 миллиард негіздің экспрессивті ген өніміне айналады.

The Физикалық Адам геномының құрылымы

Біздің әрбір жасушамыздың ішінде генетикалық ақпарат үшін қасиетті орын беретін мембранамен шектелген аймақ ядросы бар.


Сілтемелер

Баспагердің бас тартуы: Бұл басылымға қабылданған өңделмеген қолжазбаның PDF файлы. Тұтынушыларға қызмет ретінде біз қолжазбаның осы ерте нұсқасын ұсынамыз. Қолжазба түпкілікті дәйексөз түрінде жарияланғанға дейін көшіруден, теруден және алынған дәлелдемелерді қараудан өтеді. Өндіріс процесінде мазмұнға әсер етуі мүмкін қателер табылуы мүмкін екенін ескеріңіз және журналға қатысты барлық заңды жауапкершіліктен бас тарту туралы мәлімдемелер.


7 - Жараларды емдеудің молекулалық биологиясы: кондициялау феномені

Бұл тарауда жараларды емдеудің молекулалық биологиясы талқыланады. Ісіктердің пайда болуы үшін жараның қажеттілігі бастапқыда инвазивті бактериялар үшін кіретін орын тұрғысынан ойластырылған. Жаралау бактериялардың жақындауы үшін механикалық кедергілерді анық жояды. Ол әдетте бірқатар жасушаларды бұзады, олардың қалдықтары жара орнында жиналады және көрші тірі жасушалардың жараға жауап беруіне, сондай-ақ бактериялық метаболизмге әсер етуі мүмкін. Кішкентай жараларды жара шырынымен емдеу ісіктердің дамуын ынталандыратын көрінеді. Өсімдіктердің әртүрлі түрлерінің жасушалары цитологиялық тұрғыдан жараға мүлдем басқаша әсер еткенімен, олардың метаболикалық реакциялары өте ұқсас және біркелкі. Жарақаттан кейінгі бірқатар бастапқы оқиғалар жасушаның мембраналық жүйелерінің өтпелі дезорганизациясына әкеледі. Нәтижесінде кейбір бітеліп қалған метаболикалық жолдар бұғатталады және гендердің қосылуын және әртүрлі ферменттердің синтезін тудыратын реакциялар қозғалады.


Бейнені қараңыз: Қарын шығып кетсе.. Гормондардың қызметі. #артықсалмақ (Мамыр 2022).