
We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
2020_SS1_Bis2a_Facciotti_Reading_21 байланысты оқу мақсаттары
- Орталық догманың негізгі компоненттерін және олардың арасындағы байланыстарды, соның ішінде репликация, транскрипция, трансляция, кері транскрипция процестерін және әртүрлі мүмкін болатын өнімдердің (яғни, мРНҚ, тРНҚ, рРНҚ, ферменттер, құрылымдық белоктар, репликацияланған хромосомалар) ықтимал тағдырларын сипаттаңыз. т.б.).
- РНҚ құрылымдарын модельдейтін иллюстрациялар жасаңыз. Бұл мультфильм үлгілерін қамтитын мәліметтер мен абстракцияның бірнеше деңгейін қамтуы керек:
- а. үш нуклеотид және олардың фосфодиэфирлік байланыстары.
б. мРНҚ мен тРНҚ-ның кішірейтілген көрінісі.
- Геномдық аймақтың абстракцияланған үлгісін ескере отырып, гендердің, промоторлардың және ДНҚ тізбектерінің дерексіз көріністері ретінде сызықтық геном координатасында сызылған геометриялық нысандар ретінде ұсынылған басқа да функционалдық элементтердің көріністерін дұрыс түсіндіріңіз.
- Транскрипциялық бірліктің құрылымдық элементтерінің әрқайсысының рөлдерін талқылау үшін транскрипциялық бірліктің үлгісін пайдаланыңыз. Транскрипцияланғандарды, аударуға болатындарды және басқа рөлдерге қызмет ететіндерді анықтаңыз.
- динамикалық моделін (ауызша, сызба және т.б.) жасаңыз процесс реагенттерді, өнімдерді, ферменттерді, транскрипцияның өтуі үшін қажетті ДНҚ-дағы учаскелерді қамтитын транскрипция және бұл компоненттердің өзара әрекеттесуі процесс барысында әр түрлі уақытта ДНҚ үлгісімен.
- Эукариот генінің транскрипттері трансляциядан бұрын қалай өңделетінін және оның функционалды әртүрлілікті тудыру үшін маңызын сипаттаңыз.
Генетикалық ақпарат ағыны
Бактерияларда, археяларда және эукариоттарда ДНҚ-ның негізгі рөлі - бұл ағзаны құруға қажетті нұсқаулар жинағын кодтайтын тұқым қуалайтын ақпаратты сақтау. Химиялық құрамын (геномдағы нуклеотидтер тізбегі және кейбір химиялық модификациялар) жылдам оқуда біз әлдеқайда жақсырақ болдық.
оған), біз әлі де барлық ақпаратты және оны жүзеге асыратын барлық механизмдерді сенімді түрде декодтауды білмейміз.
және ақыр соңында білдірді.
Дегенмен, негізгі қадамдары генетикалық кодты оқуға және көрсетуге байланысты кейбір негізгі принциптер мен механизмдер бар.
және бұл барлық биологтар үшін тұжырымдамалық құралдар жинағының бөлігі болуы керек. Осы процестердің екеуі – транскрипция және трансляция, олар ДНҚ-да жазылған генетикалық код бөліктерін байланысты полимер РНҚ молекулаларына айналдыру және сәйкесінше РНҚ кодын ақуыздарға оқу және кодтау.
BIS2A-да біз түсінуді дамытуға назар аударамыз
процесстранскрипция (Энергия тарихы процесті сипаттайтын айдар екенін еске түсіріңіз) және оның генетикалық ақпаратты білдірудегі рөлі. Біз транскрипцияны талқылауды функционалдық мәселелерге (мәселелерді шешу/дизайн мәселелері рубрикасының бөліктерін енгізу) назар аудару арқылы ынталандырамыз.
орын алатын процесс. Содан кейін біз процесті сипаттаймыз
Табиғат арқылы әртүрлі функционалды РНҚ молекулаларын (әртүрлі құрылымдық, каталитикалық немесе реттеуші рөлдері болуы мүмкін) жасау үшін, соның ішінде хабаршы РНҚ (
) ақуыздарды синтездеу үшін қажетті ақпаратты тасымалдайтын молекулалар. Сол сияқты, біз трансляция процесіне, рибосомалардың ақуыздарды синтездеу процесіне байланысты қиындықтар мен сұрақтарға назар аударамыз.
Біз көбінесе биологиялық жүйелердегі генетикалық ақпараттың негізгі ағынын «орталық догма» деп аталатын схемада бейнелейміз (төмендегі суретті қараңыз). Бұл схема ДНҚ-да кодталған ақпарат транскрипция арқылы РНҚ-ға ағып, ақырында белоктарға ауысатынын айтады. Кері транскрипция (ДНҚ және РНҚ үлгісін жасау) және репликация сияқты процестер де ақпаратты әртүрлі формаларда тарату механизмдерін білдіреді. Алайда бұл схема ақпараттың қалай болатыны туралы ештеңе айтпайды
Генотиптен фенотипке
Келесі бөлімдердегі маңызды түсінік генетикалық ақпарат арасындағы байланыс болып табылады генотип, және оны білдірудің нәтижесі, the фенотип. Бұл екі термин мен екеуін байланыстыратын тетіктер ерік-жігер
2-сурет. ДНҚ-да болатын ақпарат
Генотип организмнің ДНҚ-да сақталған ақпаратты, нуклеотидтердің тізбегін және оның гендерінің жинақталуын білдіреді. Фенотип биіктігі, салмағы, өндірілген АТФ мөлшері, лактозаны метаболиздеу қабілеті және қоршаған ортаны ынталандыру реакциясы сияқты өлшеуге болатын кез келген физикалық сипаттаманы білдіреді. Генотиптегі айырмашылықтар, тіпті
Гендер
Ген дегеніміз не? А ген функционалды РНҚ кодтайтын ағза геномындағы ДНҚ сегменті (мысалы,
,
,
.)
ақуыз өнімі (ферменттер, тубулин және т.б.). Жалпы ген реттеуші аймақтарды кодтайтын элементтерді және транскрипцияланған бірлікті кодтайтын аймақты қамтиды.
Гендер алуы мүмкін мутациялар— нуклеотидтердің құрамындағы және немесе тізбегіндегі — кодтау немесе реттеу аймақтарындағы өзгерістер ретінде анықталады. Бұл мутациялар бірнеше нәтижеге әкелуі мүмкін: (1) нәтижесінде өлшенетін ештеңе болмайды; (2) ген енді экспрессияланбайды; немесе (3) ген өнімінің экспрессиясы немесе мінез-құлқы
с) әртүрлі. Бірдей бөлісетін организмдер популяциясында
геннің әртүрлі нұсқалары
ретінде аллельдер. Әртүрлі аллельдер жеке адамдардың фенотиптеріндегі айырмашылықтарға әкелуі мүмкін және селективті қысым астында биологияның әртүрлілігіне ықпал етеді.
Осы сөздік терминдер мен байланысты ұғымдарды үйренуді бастаңыз. Сонда сіз боласыз
олармен келесі дәрістерде толығырақ танысқанда таныс боламыз.
ДНҚ-дан РНҚ-ға транскрипция
Бөлімнің қысқаша мазмұны
Бактериялар, археялар және эукариоттардың барлығы геномдарынан гендерді транскрипциялауы керек. Жасушаның орналасуы әртүрлі болуы мүмкін болса да (эукариоттар ядрода транскрипцияны жүзеге асырады; бактериялар мен архейлер цитоплазмада транскрипцияны орындайды), осы кластардың әрқайсысының ағзалары бұл процесті жүзеге асыратын механизмдер:
Қысқатранскрипцияға шолу
Транскрипция – бұл
Транскрипцияға қойылатын кейбір негізгі талаптардың тізімі
Алдымен біздің кейбір негізгі білімімізді пайдалана отырып және егер мақсат қос тізбекті ДНҚ молекуласының бір тізбегінің РНҚ көшірмесін жасау болса, транскрипция кезінде не болуы мүмкін екенін елестету арқылы тапсырмаларды қарастырайық. Кейбір негізгі логиканы пайдалану бізге көптеген маңызды сұрақтар мен білуіміз керек нәрселер туралы қорытынды жасауға мүмкіндік беретінін көреміз
процесті дұрыс сипаттау.
Біз дизайн жасағымыз келетінін елестетіп көрейік
/нанобот, ол транскрипцияны жүргізеді. Кейбірін пайдалана аламыз
қажет проблемалар мен ішкі мәселелерді анықтау үшін ойлау
біздің кішкентай робот арқылы.
• Машинаны қай жерден бастау керек? Миллиондаған және миллиардтаған негізгі жұптардың қатарында машина қайда болуы керек
?
• Машина қай жерде тоқтауы керек?
• Егер бізде іске қосу және тоқтату сайттары болса, бізге бұл ақпаратты кодтау жолдары қажет болады, осылайша біздің машинамыз
с) бұл ақпаратты оқи алады - бұл қалай болады
?
• ДНҚ-ның қанша РНҚ көшірмесін жасауымыз керек?
• РНҚ көшірмелері қаншалықты жылдам болуы керек
?
• Көшірмелер қаншалықты дәл болуы керек
?
• Процесс қанша энергия алады және энергия қайдан келеді?
Бұл тек кейбір негізгі сұрақтар. Қаласа тереңірек қазуға болады. Дегенмен, бұл процесс бізге жақсы әсер ету үшін жеткілікті. Назар аударыңыз, бұл сұрақтардың көпшілігі ДНҚ репликациясын түсіну үшін қажет болуы мүмкін деп ойлаған сұрақтарға өте ұқсас.
Транскрипцияның құрылыс блоктары
РНҚ-ның құрылыс блоктары
Нуклеотидтердің құрылымы туралы пікірталасымызда РНҚ-ның құрылыс блоктары ДНҚ-ға өте ұқсас екенін еске түсірейік. РНҚ-да құрылыс блоктары нуклеотидтрифосфаттардан тұрады
1-сурет. Нуклеотидтердің негізгі химиялық компоненттері.
Атрибуция:
Транскрипцияны бастау
Промоутерлер
Белгілі бір ДНҚ бөлігінің РНҚ көшірмесін жасауға жауапты белоктар (транскрипция) алдымен элементтің басталуын тани білуі керек.
2-сурет. а) Геннің жалпы диаграммасы. Генге промоторлар тізбегі, трансляцияланбаған аймақ (UTR) және кодтау тізбегі кіреді. (
Дереккөз:
Бактериялық және эукариоттық промоторлар
Бактериялық жасушаларда -10 аймағы деп аталатын -10 консенсус тізбегі AT бай, көбінесе TATAAT. -35 тізбегі, TTGACA,
және белокпен байланысады
, ядро РНҚ полимеразасының суббірліктері сайтпен байланысады. AT ассоциацияларының тұрақтылығы салыстырмалы түрде төмен болғандықтан, AT-қа бай -10 аймағы ДНҚ шаблонын ашуды жеңілдетеді және
.
Эукариоттық промоторлар прокариоттық промоторларға қарағанда әлдеқайда үлкен және күрделірек, бірақ екеуінде де AT-ға бай аймақ бар — эукариоттарда ол
TATA қорабы. Мысалы, тышқанның тимидинкиназа генінде,
сағ
. Бұл ген үшін TATA қорапшасының дәл тізбегі TATAAAA болып табылады.
жіп. Бұл реттілік келесімен бірдей емес E. coli -10 аймақ, бірақ екеуінің де сапасы ортақ
AT-қа бай элемент.
Бір бактериялық полимеразаның орнына көптеген эукариоттардың геномдары әрқайсысы он немесе одан да көп белок суббірліктерінен тұратын үш түрлі РНҚ полимеразаларды кодтайды. Әрбір эукариоттық полимераза белгілі белоктардың белгілі бір жиынтығын қажет етеді транскрипция факторлары оны промоутерге жалдау. Сонымен қатар, басқа транскрипция факторларының армиясы, күшейткіштер деп аталатын ақуыздар және дыбыс өшіргіштер әр промотордан РНҚ синтезін реттеуге көмектеседі. Күшейткіштер мен дыбыс өшіргіштер транскрипцияның тиімділігіне әсер етеді, бірақ
транскрипцияны немесе оның үрдісін бастау үшін. А-ның қалыптасуында базальды транскрипция факторлары шешуші рөл атқарады алдын ала бастау кешені кейіннен транскрипцияны бастау үшін РНҚ полимеразаны тартатын ДНҚ үлгісінде.
Транскрипцияның басталуы РНҚ-полимеразамен байланысуынан басталады промоутер. Транскрипция ДНҚ қос спиралын қажет етеді
Ұзарту
Транскрипция әрқашан келесіден басталады шаблон тізбегі, қос тізбекті ДНҚ-ның екі тізбегінің бірі. РНҚ өнімі шаблон тізбегіне қосымша болып табылады және оған ұқсас дерлік
4-сурет. Элонгация кезінде РНҚ-полимераза ДНҚ шаблонының бойымен қадағалап, синтездейді
Бактериялық және эукариоттық ұзару
Бактерияларда ұзару оның бөлінуінен басталады
секундына шамамен 40 нуклеотид жылдамдығымен 5'-3' бағытында. Ұзару жүріп жатқанда ДНҚ
негізгі ферменттің алдында және оның артына оралады. ДНҚ мен РНҚ арасындағы негіздің жұптасуы оның тұрақтылығын сақтау үшін жеткілікті тұрақты емес
синтез компоненттері. Оның орнына, РНҚ полимераза ДНҚ үлгісі мен жаңадан пайда болған РНҚ тізбектері арасында тұрақты байланыстырушы ретінде әрекет етеді, бұл ұзаруды қамтамасыз етеді.
мерзімінен бұрын.
Эукариоттарда полимеразаның алдын ала бастау кешені түзілгеннен кейін
басқа транскрипция факторларынан және
Прокариоттардағыдай полимераза синтезделуін жалғастырады
5' - 3' бағытында. Бұрын талқыланғандай, РНҚ полимераза II эукариоттық гендердің негізгі үлесін транскрипциялайды, сондықтан бұл бөлімде бұл полимераза ұзару мен аяқталуды қалай жүзеге асыратынына назар аударылады.
Мүмкін NB талқылауы Нүкте
ДНҚ репликациясының инициациясының энергетикалық тарихын + транскрипцияның инициациясының энергетикалық тарихын + ұзартуын салыстырыңыз және салыстырыңыз.
Тоқтату
Бактерияларда
Бір рет ген
, бактериялық полимераза ДНҚ үлгісінен ажырап, жаңадан жасалған
. Транскрипцияланатын генге байланысты тоқтату сигналдарының екі түрі бар. Біреуі
белок негізіндегі, ал екіншісі РНҚ негізіндегі. Rho-тәуелді аяқталу
бойынша
өсуде полимеразаны қадағалайтын ақуыз
шынжыр. Геннің соңына таман полимераза ДНҚ шаблонында G нуклеотидтерінің ағынымен кездеседі және ол тоқтап қалады. Нәтижесінде,
ақуыз полимеразамен соқтығысады. rho-мен әрекеттесу оны шығарады
транскрипция көпіршігінен.
Rho-тәуелсіз тоқтату
ДНҚ шаблон тізбегіндегі белгілі бір реттілікпен. Полимераза транскрипцияланатын геннің соңына жақындаған кезде ол CG нуклеотидтеріне бай аймаққа тап болады. The
өзіне қайта оралып, комплементарлы CG нуклеотидтері байланысады
. Нәтижесі тұрақты шаш қыстырғыш бұл полимеразаның тоқтап қалуына әкеледі
AT нуклеотидтеріне бай аймақ. Бірін-бірі толықтыратын UA аймағы
транскрипт ДНҚ шаблонымен әлсіз әрекеттесуді ғана құрайды. Бұл тоқтап қалған полимеразамен бірге негізгі ферменттің ыдырауы және жаңасын босатуы үшін жеткілікті тұрақсыздықты тудырады.
транскрипт.
Эукариоттарда
Түрлі полимеразалар үшін транскрипцияның аяқталуы әртүрлі. Прокариоттардан айырмашылығы, эукариоттарда РНҚ-полимераза II арқылы ұзару жүреді
Архейде
Архейдегі транскрипцияның аяқталуы өмірдің басқа екі саласына қарағанда әлдеқайда аз зерттелген және
Ұялы орналасу
Бактерияларда және архейлерде
Бактериялар мен археяларда транскрипцияда жүреді
Эукариоттарда....
Эукариоттарда транскрипция процесі
МРНҚөңдеу
5' G-қақпағы және 3' поли-А құйрығы
Қашан
Мүмкін NB талқылауы Нүкте
Транскриптомика - бұл организмді немесе популяцияның транскриптомын немесе барлық РНҚ молекулаларының толық жиынтығын зерттеуді қамтитын «-омиканың» бөлімі. Транскриптомды(ларды) зерттеуден қандай ақпарат алуға болады? Транскриптомиялық талдау шешуге көмектесетін қандай да бір керемет ғылыми сұрақтарды ойлай аласыз ба? Транскриптомиялық тәсілдерге қандай шектеулер бар, олар талдауларды жүргізу кезінде есте ұстай алады?
Альтернативті қосу
Қосылу эукариоттардың көпшілігінде болады
Кітаптарды шолу
Статистикалық оқытуға кіріспе соңғы жиырма жылда биологиядан қаржыға, маркетингке дейін астрофизикаға дейінгі салаларда пайда болған ауқымды және күрделі деректер жиынтығын түсінуге арналған маңызды құралдар жиынтығы болып табылатын статистикалық оқыту саласына қол жетімді шолуды ұсынады. Бұл кітап сәйкес қолданбалармен бірге ең маңызды модельдеу және болжау әдістерінің кейбірін ұсынады. Тақырыптарға сызықтық регрессия, классификация, қайта іріктеу әдістері, кішірейту тәсілдері, ағашқа негізделген әдістер, тірек векторлық машиналар, кластерлеу және т.б. кіреді. Ұсынылған әдістерді көрсету үшін түрлі-түсті графика және нақты мысалдар пайдаланылады. Бұл оқу құралының мақсаты ғылымда, өндірісте және басқа салаларда практиктердің осы статистикалық оқыту әдістерін пайдалануын жеңілдету болғандықтан, әр тарауда өте танымал ашық бастапқы статистикалық бағдарламалық платформа болып табылатын R-де ұсынылған талдаулар мен әдістерді енгізу бойынша оқу құралы бар. . Авторлардың екеуі статистика мен машиналық оқытуды зерттеушілерге арналған танымал анықтамалық «Статистикалық оқыту элементтерін» (Хасти, Тибширани және Фридман, 2-ші басылым 2009) бірлесіп жазған. Статистикалық оқытуға кіріспе көптеген бірдей тақырыптарды қамтиды, бірақ әлдеқайда кеңірек аудиторияға қолжетімді деңгейде. Бұл кітап өз деректерін талдау үшін статистикалық оқытудың алдыңғы қатарлы әдістерін пайдаланғысы келетін статистиктерге де, статистикалық еместерге де арналған. Мәтін тек алдыңғы сызықтық регрессия курсын және матрицалық алгебраны білмеуді болжайды.
Қол жеткізу опциялары
1 жылға толық журналға қол жеткізіңіз
Барлық бағалар NET бағалары болып табылады.
ҚҚС кейінірек кассада қосылады.
Салықты есептеу тексеру кезінде аяқталады.
ReadCube қолданбасында шектеулі уақытқа немесе толық мақалаға қол жеткізіңіз.
Барлық бағалар NET бағалары болып табылады.
АЛҒЫС
Бұл жұмыс Өсімдіктердің геномын зерттеу ұлттық институтының және Ғылым және технология департаментінің негізгі гранты-SERB үшін AP-ға стартап зерттеу гранты арқылы қолдау тапты. MT Биотехнология департаментіне алғыс, Үкімет. Үндістанның Рамалингасвами стипендиаты (грант № BT/HRD/35/02/2006) түріндегі көмекті қаржыландыру үшін. PKT биотехнология департаментіне, Нью-Делиге TATA Innovation Fellowship түрінде қаржылық қолдау көрсеткені үшін алғысын білдіреді. Авторлар DBT-eLibrary консорциумына (DeLCON) электрондық ресурстарға қол жеткізуді қамтамасыз еткені үшін алғыс білдіреді.