معلومة

فيروس نقص المناعة البشرية وأطر القراءة المفتوحة

فيروس نقص المناعة البشرية وأطر القراءة المفتوحة



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.

في Wilk et al. 2001 رأيت أن فيروس نقص المناعة البشرية لديه 3 إطارات قراءة مفتوحة. في واتس وآخرون. 2009 ، لاحظت أنهم ذكروا أن فيروس نقص المناعة البشرية لديه 9 إطارات قراءة مفتوحة. أنا لا أفهم هذا جيدًا.

على سبيل المثال

  1. [ATG] GAT GTA AGT
  2. ا [TG G] AT GTA AGT
  3. في [G GA] T GTA AGT

هل يمكن لأي شخص أن يشرح لي هذا؟


HIV-1 Vpr: آليات القبض على G2 وموت الخلايا المبرمج

منذ عزل HIV-1 لأول مرة عن مريض مصاب باعتلال عقد لمفية عام في عام 1983 ، تم إحراز تقدم كبير في فهم دورة الحياة الفيروسية والفروق الدقيقة الوظيفية لكل من الجينات التسعة المشفرة بواسطة HIV-1. تم إيلاء اهتمام كبير لأربعة إطارات قراءة مفتوحة صغيرة لـ HIV-1 ، vif ، vpr ، vpu و nef. كان يطلق على هذه الجينات في الأصل اسم "ملحق" لأن حذفها فشل في تعطيل تكاثر الفيروس تمامًا في المختبر. بعد أكثر من عشرين عامًا من استنساخ وتسلسل HIV-1 ، يتوفر قدر كبير من المعلومات بخصوص الوظائف المتعددة للبروتينات الإضافية ومن المقبول جيدًا ، بشكل جماعي ، أن هذه المنتجات الجينية تعدل بيولوجيا الخلية المضيفة لصالح التكاثر الفيروسي ، وأنهم مسؤولون إلى حد كبير عن التسبب في فيروس HIV-1. يؤدي التعبير عن Vpr ، على وجه الخصوص ، إلى توقف دورة الخلية في G (2) ، يليه موت الخلايا المبرمج. نلخص هنا فهمنا الحالي لبيولوجيا Vpr مع التركيز على توقف G (2) الناجم عن Vpr وموت الخلايا المبرمج.

الأرقام

نظرة عامة على مسارات الإشارات ...

نظرة عامة على مسارات الإشارات التي يُعتقد أنها مسؤولة عن تثبيط الخلايا و ...


فيروس نقص المناعة البشرية وأطر القراءة المفتوحة - علم الأحياء

في علم الوراثة الجزيئي ، أ افتح إطار القراءة (ORF) هو جزء من جينوم الكائن الحي الذي يحتوي على سلسلة من القواعد التي يمكن أن تشفر البروتين. لا تكافئ نقاط البداية ونقاط النهاية لـ ORF معين نهايات الرنا المرسال (mRNA) ، ولكنها عادة ما تكون محتواة في تسلسل mRNA. في الجين ، توجد ORFs.
المقال كامل >>>

في علم الأحياء ، أ إطار القراءة هي مجموعة متجاورة وغير متداخلة من كودونات ثلاثية النوكليوتيدات في DNA أو RNA. هناك 3 ممكن قراءة إطارات في حبلا mRNA وستة في جزيء DNA مزدوج تقطعت بهم السبل بسبب السلاسل التي يمكن النسخ منها. هذا يؤدي إلى احتمال تداخل الجينات وقد يكون هناك الكثير منها في.
المقال كامل >>>

اقترحت افتح الوصول إلى الاتفاق في جزء كبير منه لأنني أتوقع ذلك التبني. ال افتح لذلك فإن اتفاق الوصول يساهم في تعزيز الزراعة العضوية الخضراء.
المقال كامل >>>

افتح قراءة الإطارات - Gene A-List ™ - ORFs للإنسان والفئران. بحث . يتم توفير هذه الجينات على شكل افتح قراءة الإطارات (ORFs) من ATG إلى المحطة.
المقال كامل >>>

الأداة الأساسية لتحديد موقع exons لترميز البروتين هي افتح قراءة الإطار. تحدد العديد من البرامج افتح قراءة الإطارات، من بينها ترجمة على ExPasy.
المقال كامل >>>

مكتبة BioInfoBank :: افتح قراءة الإطارات :: رؤى ما بعد الجينومية لإمكانية تحلل السكاريد النباتي من Aspergillus nidulans ومقارنتها.
المقال كامل >>>

مكتبة BioInfoBank :: افتح قراءة الإطارات :: الآثار الإشعاعية :: تسلسل الجينوم الكامل وتحليلات الحمض النووي الريبي دون الجينومي لفيروس البطاطا الحلوة الكلوروتيك.
المقال كامل >>>

معلومات كاملة عن جين C21orf34 (ترميز البروتين) ، كروموسوم 21 افتح قراءة الإطار 34. المهم الوحيد افتح قراءة الإطار الموجودة في exons 1.
المقال كامل >>>

معلومات كاملة عن جين C9orf41 (ترميز البروتين) ، كروموسوم 9 افتح قراءة الإطار 41. كروموسوم 9 افتح قراءة الإطار 41 1 ، 2. بروتين افتراضي.
المقال كامل >>>

ان افتح قراءة الإطار أو ORF هو أي تسلسل من DNA أو RNA يمكن أن يكون. يستخدم مادة من مقالة ويكيبيديا "افتح قراءة الإطار. .
المقال كامل >>>

افتح قراءة الإطار . افتح قراءة الإطارات. تعرض هذه النافذة كل شيء افتح قراءة الإطارات من . حجم افتح قراءة الإطار أن هذه النافذة.
المقال كامل >>>

تتيح أداة مخطط ORF من Expression تحديد وفحص ملفات افتح قراءة الإطارات (ORFs) في تسلسل الحمض النووي الخاص بك.
المقال كامل >>>

يسمح هذا الخيار لـ افتح قراءة الإطار للبدء خارج التسلسل. طول Minium من افتح قراءة إطار. اقرأ أكثر. نظرة عامة على منتجات برامجنا.
المقال كامل >>>

افتح قراءة الإطار. مرادف (ق) ORFs. تسلسل ترميز البروتين. تعريفات) . أ قراءة الإطار في تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي الذي لا يحتوي على إنهاء.
المقال كامل >>>

C11ORF30 (كروموسوم 11 افتح قراءة الإطار 30) ، المؤلفون: جان لوب هيريت ، سيلفي سينون. نُشرت في: Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol.
المقال كامل >>>


مراجع

ستريبيل ، ك وآخرون. فيروس نقص المناعة البشرية 'أ' (سور) منتج الجين ضروري للإصابة بالفيروسات. طبيعة سجية 328, 728–730 (1987).

جابوزدا ، دي إتش وآخرون. دور Vif في تكرار فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 في الخلايا الليمفاوية CD4 + T. J. فيرول. 66, 6489–6495 (1992).

كولين ، ب. HIV-1 Vif: مواجهة الدفاعات الفطرية المضادة للفيروسات القهقرية. مول. هناك. 8, 525–527 (2003).

Simon، JH، Gaddis، NC، Fouchier، R.A. & amp Malim، M.H. دليل على النمط الظاهري الخلوي المضاد لفيروس HIV-1 المكتشف حديثًا. نات. ميد. 4, 1397–1400 (1998).

Sheehy ، A.M. ، Gaddis ، N. ، Choi ، J. & amp Malim ، M. عزل الجين البشري الذي يثبط عدوى HIV-1 ويتم تثبيته بواسطة بروتين Vif الفيروسي. طبيعة سجية 418, 646–650 (2002).

Harris، RS، Petersen-Mahrt، S.K. & amp Neuberger ، إم. يمكن أن يعمل إنزيم تحرير الحمض النووي الريبي APOBEC1 وبعض متماثلاته كطفرات للحمض النووي. مول. زنزانة 10, 1247–1253 (2002).

جارموز ، إيه وآخرون. موقع خاص بشري أنزيمات تحرير اليتيم C إلى U RNA على الكروموسوم 22. علم الجينوم 79, 285–296 (2002).

سوير ، S.L. ، Emerman ، M. & amp Malik ، H. التطور التكيفي القديم لإنزيم تحرير الحمض النووي المضاد للفيروسات الرئيسي APOBEC3G. بلوس بيول. 2، E275 (2004).

Conticello ، S.G. ، Thomas ، CJ ، Petersen-Mahrt ، S.K. & amp Neuberger ، إم. تطور عائلة AID / APOBEC لعديد النوكليوتيد (deoxy) ديامينازات السيتيدين. مول. بيول. Evol. 22, 367–377 (2005).

ريفسلاند ، إي دبليو وآخرون. التنميط الكمي لمرجع APOBEC3 mRNA الكامل في الخلايا الليمفاوية والأنسجة: الآثار المترتبة على تقييد HIV-1. الدقة الأحماض النووية. 38, 4274–4284 (2010).

ريفسلاند ، إي دبليو وأمبير هاريس ، آر. عائلة APOBEC3 من عوامل تقييد العناصر الرجعية. بالعملة. قمة. ميكروبيول. إمونول. 371, 1–27 (2013).

Desimmie ، B.A. وآخرون. عوامل تقييد APOBEC3 متعددة لـ HIV-1 و Vif واحد لحكمهم جميعًا. جيه مول. بيول. 426, 1220–1245 (2014).

مارياني ، آر وآخرون. الاستبعاد الخاص بالأنواع لـ APOBEC3G من فيروسات HIV-1 بواسطة Vif. زنزانة 114, 21–31 (2003).

مانجيت ، ب. وآخرون. دفاع واسع النطاق مضاد للفيروسات القهقرية بواسطة APOBEC3G البشري من خلال التحرير القاتل للنصوص العكسية الوليدة. طبيعة سجية 424, 99–103 (2003).

بيشوب ، ك. وآخرون. نزع أمين السيتيدين للحمض النووي الفيروسي عن طريق بروتينات APOBEC المتنوعة. بالعملة. بيول. 14, 1392–1396 (2004).

أبولونيا ، ل. وآخرون. يضمن الربط المختلط للحمض النووي الريبي التغليف الفعال لبروتينات APOBEC3 بواسطة HIV-1. بلوس باثوج. 11، e1004609 (2015).

Zennou، V.، Perez-Caballero، D.، Gottlinger، H. & amp Bieniasz، P.D. دمج APOBEC3G في جزيئات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1. J. فيرول. 78, 12058–12061 (2004).

Aguiar، RS، Lovsin، N.، Tanuri، A. & amp Peterlin، B.M. الوهم Vpr.A3A يمنع تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية. J. بيول. تشيم. 283, 2518–2525 (2008).

Suspène ، R. ، Rusniok ، C. ، Vartanian ، J.P. & amp Wain-Hobson ، S. تعكس التدرجات التوأم في APOBEC3 DNA HIV-1 المحرر ديناميكيات التكاثر البطيء. الدقة الأحماض النووية. 34, 4677–4684 (2006).

يو ، كيو وآخرون. خصوصية الخيط الفردي لحسابات APOBEC3G لنزع الأمين من الجينوم لفيروس نقص المناعة البشرية. نات. هيكل. مول. بيول. 11, 435–442 (2004).

كيم ، إي. وآخرون. يساهم التحور الناجم عن APOBEC3 البشري لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 في التكيف والتطور في العدوى الطبيعية. بلوس باثوج. 10، e1004281 (2014).

هولمز ، R.K. ، Malim ، M.H. & بيشوب ، ك. التقييد الفيروسي بوساطة APOBEC: ليس مجرد التحرير؟ اتجاهات Biochem. علوم. 32, 118–128 (2007).

بيشوب ، كيه إن ، فيرما ، إم ، كيم ، إي واي ، وولينسكي ، إس إم. & amp Malim، M.H. يمنع APOBEC3G استطالة النصوص العكسية لفيروس HIV-1. بلوس باثوج. 4، e1000231 (2008).

براون ، E.P. ، Allers ، C. & amp Landau ، N.R. تقييد HIV-1 بواسطة APOBEC3G يعتمد على سيتيدين ديميناز. علم الفيروسات 387, 313–321 (2009).

ألبين ، شبيبة ، براون ، ذ. & أمبير هاريس ، ر. النشاط التحفيزي لـ APOBEC3F مطلوب للتقييد الفعال لفيروس نقص المناعة البشرية الذي يعاني من نقص Vif. علم الفيروسات 450–451, 49–54 (2014).

يو ، إكس وآخرون. تحريض انتشار APOBEC3G وتدهوره بواسطة مجمع HIV-1 Vif-Cul5-SCF. علم 302, 1056–1060 (2003).

ميهلي ، أ ، توماس ، إي آر ، راجيندران ، ك. & amp Gabuzda، D. تربط منطقة الارتباط بالزنك في Vif Cul5 وتحدد اختيار cullin. J. بيول. تشيم. 281, 17259–17265 (2006).

Jäger، S. et al. تقوم Vif باختطاف CBF-لتحطيم APOBEC3G وتعزيز الإصابة بفيروس HIV-1. طبيعة سجية 481, 371–375 (2012).

هولتكويست ، جيه إف ، بينكا ، إم ، لارو ، آر إس ، سايمون ، ف. & أمبير هاريس ، آر إس. تتطلب بروتينات Vif من فيروسات نقص المناعة البشرية والقردية CBFbeta الخلوية لتحطيم عوامل تقييد APOBEC3. J. فيرول. 86, 2874–2877 (2012).

كيم ، دي. وآخرون. تقوم CBFbeta بتثبيت HIV Vif لمواجهة APOBEC3 على حساب التعبير الجيني المستهدف RUNX1. مول. زنزانة 49, 632–644 (2013).

Zhang، W.، Du، J.، Evans، S.L.، Yu، Y. & amp Yu، X.F. عامل تمايز الخلايا التائية CBF-ينظم التهرب بوساطة HIV-1 Vif لتقييد العائل. طبيعة سجية 481, 376–379 (2012).

Sheehy، A.M.، Gaddis، NC & amp Malim، M.H. يتحلل الإنزيم المضاد للفيروسات القهقرية APOBEC3G بواسطة البروتوزوم استجابةً لفيروس HIV-1 Vif. نات. ميد. 9, 1404–1407 (2003).

Guo، Y. et al. الأساس الهيكلي لاختطاف مركب CBF-beta و CUL5 E3 ligase بواسطة HIV-1 Vif. طبيعة سجية 505, 229–233 (2014).

Simon، V. et al. التباين الطبيعي في Vif: التأثير التفاضلي على APOBEC3G / 3F ودور محتمل في تنويع HIV-1. بلوس باثوج. 1، e6 (2005).

راسل ، ر. & أمبير باتاك ، ف. تحديد اثنين من المحددات المميزة لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 Vif الحاسمة للتفاعلات مع APOBEC3G البشري و APOBEC3F. J. فيرول. 81, 8201–8210 (2007).

Ooms، M. et al. تكيف HIV-1 Vif مع الأنماط الفردية APOBEC3H البشرية. ميكروب مضيف الخلية 14, 411–421 (2013).

مولدر ، L.C ، Harari ، A. & amp Simon ، V. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 105, 5501–5506 (2008).

كيم ، إي. وآخرون. يمكن أن يعزز التحرير البشري بوساطة APOBEC3G تنويع تسلسل HIV-1 وتسريع التكيف مع الضغط الانتقائي. J. فيرول. 84, 10402–10405 (2010).

الفراتي ، س وآخرون. تعمل أليلات HIV-1 Vif النشطة جزئيًا على تسهيل الهروب الفيروسي من مضادات الفيروسات القهقرية المحددة. الإيدز 24, 2313–2321 (2010).

ساتو ك وآخرون. يعمل كل من APOBEC3D و APOBEC3F على تعزيز تنويع وتطور HIV-1 في نموذج الماوس المتوافق مع البشر. بلوس باثوج. 10، e1004453 (2014).

Krisko ، J.F. ، Martinez-Torres ، F. ، Foster ، J.L. & amp Garcia ، J.V. HIV تقييد بواسطة APOBEC3 في الفئران المؤنسنة. بلوس باثوج. 9، e1003242 (2013).

Casartelli، N. et al. يعمل العامل المضاد للفيروسات APOBEC3G على تحسين التعرف على CTL للخلايا التائية المصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. J. إكسب. ميد. 207, 39–49 (2010).

Iwabu، Y.، Fujita، H.، Tanaka، Y.، Sata، T. & amp Tokunaga، K. الاستيعاب المباشر لسطح الخلية BST-2 / tetherin بواسطة البروتين الإضافي HIV-1 Vpu. كومون. تكامل. بيول. 3, 366–369 (2010).

إيوابو ، واي وآخرون. النشاط التفاضلي المضاد لـ APOBEC3G لبروتينات HIV-1 Vif المشتقة من أنواع فرعية مختلفة. J. بيول. تشيم. 285, 35350–35358 (2010).

Binka ، M. ، Ooms ، M. ، Steward ، M. & amp Simon ، V. طيف نشاط Vif من أنواع فرعية متعددة من HIV-1 ضد APOBEC3G ، APOBEC3F ، و APOBEC3H. J. فيرول. 86, 49–59 (2012).

OhAinle ، M. ، Kerns ، J.A. ، Li ، M.M.H. ، Malik ، H. & amp Emerman، M. تم فقدان نشاط APOBEC3H المضاد للعناصر المضادة مرتين في التطور البشري الحديث. ميكروب مضيف الخلية 4, 249–259 (2008).

Larue و RS و Lengyel و J. و Jonsson و S.R. و Andresdottir و V. & amp Harris و RS. يحلل Lentiviral Vif بروتين APOBEC3Z3 / APOBEC3H لمضيفه من الثدييات وهو قادر على نشاط عبر الأنواع. J. فيرول. 84, 8193–8201 (2010).

تان ، إل ، ساركيس ، بي تي ، وانج ، تي ، تيان ، سي & أمبير يو ، إكس إف. نسخة واحدة من Z2-type human cytidine deaminase APOBEC3H لها نشاط مثبط ضد retrotransposons و HIV-1. FASEB J. 23, 279–287 (2009).

هراري ، A. ، Ooms ، M. ، Mulder ، L.C. & amp Simon، V. تؤثر الأشكال المتعددة ومتغيرات لصق على النشاط المضاد للفيروسات القهقرية لـ APOBEC3H البشري. J. فيرول. 83, 295–303 (2009).

ريفسلاند ، إي دبليو وآخرون. تتحد تعدد الأشكال الطبيعي في APOBEC3H البشري و HIV-1 Vif في الخلايا اللمفاوية التائية الأولية للتأثير على مستويات طفرة G-to-A الفيروسية والإصابة. بلوس جينيت. 10، e1004761 (2014).

بوجيرد ، إتش بي ، دوهلي ، بي بي ، ويغان ، إتش إل آند كولين ، ب. يتحكم اختلاف الأحماض الأمينية الفردي في بروتين APOBEC3G المضيف في خصوصية الأنواع الرئيسية لعامل العدوى الفيروسي من النوع الأول لفيروس العوز المناعي البشري. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 101, 3770–3774 (2004).

Mangeat، B.، Turelli، P.، Liao، S. & amp Trono، D. يتحكم محدد الحمض الأميني الفردي في الحساسية الخاصة بالنوع لـ APOBEC3G إلى تأثير Vif. J. بيول. تشيم. 279, 14481–14483 (2004).

Schröfelbauer، B.، Chen، D. & amp Landau، N.R. يتحكم حمض أميني واحد من APOBEC3G في تفاعله النوعي مع عامل العدوى الفيروسي (Vif). بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 101, 3927–3932 (2004).

كروب ، إيه وآخرون. تعدد الأشكال APOBEC3G كحاجز انتقائي للانتقال عبر الأنواع وظهور SIV الممرض والإيدز في مضيف رئيسي. بلوس باثوج. 9، e1003641 (2013).

Tristem، M.، Marshall، C.، Karpas، A.، Petrik، J. & amp Hill، F. Origin of vpx في الفيروسات البطيئة. طبيعة سجية 347, 341–342 (1990).

Tristem ، M. ، Marshall ، C. ، Karpas ، A. & amp Hill ، F. تطور الفيروسات البطيئة الرئيسية: دليل من vpx و vpr. EMBO J. 11, 3405–3412 (1992).

جيادير ، إم ، إميرمان ، إم ، مونتانييه ، إل آند بيدين ، ك. إن طفرات VPX الخاصة بفيروس HIV-2 مُعدية في خطوط الخلايا القائمة ولكنها تظهر عيبًا شديدًا في الخلايا الليمفاوية في الدم المحيطي. EMBO J. 8, 1169–1175 (1989).

Yu ، X.F. ، Yu ، Q.C. ، Essex ، M. & amp Lee ، T.H. ال vpx جين فيروس نقص المناعة القرد يسهل التكاثر الفيروسي الفعال في الخلايا الليمفاوية والبلاعم الطازجة. J. فيرول. 65, 5088–5091 (1991).

بالدوف ، ج. وآخرون. SAMHD1 يقيد عدوى HIV-1 في خلايا CD4 + T. نات. ميد. 18, 1682–1687 (2012).

ديسكورس ، ب. وآخرون. SAMHD1 يقيد النسخ العكسي لفيروس HIV-1 في خلايا CD4 + T. ريتروفيرولوجي 9, 87 (2012).

جوجون ، سي وآخرون. مع القليل من المساعدة من صديق: زيادة نقل فيروس نقص المناعة البشرية للخلايا المتغصنة المشتقة من الخلية الأحادية مع جزيئات تشبه الفيروس من SIV (MAC). الجين هناك. 13, 991–994 (2006).

Sunseri، N.، O'Brien، M.، Bhardwaj، N. & amp Landau، N.R. فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 المعدل لحزمة فيروس نقص المناعة Simian Vpx يصيب بكفاءة الضامة والخلايا التغصنية. J. فيرول. 85, 6263–6274 (2011).

Bobadilla، S.، Sunseri، N. & amp Landau، N.R. النقل الفعال للخلايا النخاعية بواسطة ناقل عدسي مشتق من فيروس HIV-1 والذي يحزم البروتين الإضافي Vpx. الجين هناك. 20, 514–520 (2013).

دوراند ، إس وآخرون. نواقل HIV-1 المصممة للتعديل الجيني للخلايا المتغصنة البشرية الأولية والخلايا الوحيدة. J. فيرول. 87, 234–242 (2013).

Norton، T.D.، Miller، E.A.، Bhardwaj، N. & amp Landau، N.R. لقاح الخلايا التغصنية المحتوي على Vpx يحفز CTLs ويعيد تنشيط HIV-1 الكامن في المختبر. الجين هناك. 22, 11–20 (2015).

لو روزيك ، إي وآخرون. يوقف HIV1 Vpr دورة الخلية عن طريق تجنيد DCAF1 / VprBP ، وهو مستقبل لـ Cul4-DDB1 ubiquitin ligase. دورة الخلية 6, 182–188 (2007).

سريفاستافا ، إس وآخرون. يستهدف عامل الملحقات Lentiviral Vpx محول الركيزة VprBP / DCAF1 لـ cullin 4 E3 ubiquitin ligase لتمكين عدوى البلاعم. بلوس باثوج. 4، e1000059 (2008).

Laguette، N. et al. SAMHD1 هو عامل تقييد HIV-1 الخاص بالخلايا الشجرية والنقوية والذي تصادفه Vpx. طبيعة سجية 474, 654–657 (2011).

هريكا ، ك وآخرون. يخفف Vpx من تثبيط عدوى HIV-1 للخلايا الضامة بوساطة بروتين SAMHD1. طبيعة سجية 474, 658–661 (2011).

بهرندت ، آر وآخرون. يمتلك الماوس SAMHD1 نشاطًا مضادًا للفيروسات القهقرية ويقمع الاستجابة التلقائية المضادة للفيروسات الذاتية للخلية. تقارير الخلية 4, 689–696 (2013).

ريهوينكل ، جيه وآخرون. التحكم في الفيروسات القهقرية المعتمد على SAMHD1 والهروب في الفئران. EMBO J. 32, 2454–2462 (2013).

هوفمان ، هـ وآخرون. يستهدف البروتين الإضافي Vpx lentiviral SAMHD1 للتدهور في النواة. J. فيرول. 86, 12552–12560 (2012).

Brandariz-Nuñez، A. et al. دور التوطين النووي SAMHD1 في تقييد HIV-1 و SIVmac. ريتروفيرولوجي 9, 49 (2012).

Kim، B.، Nguyen، L.A.، Daddacha، W. & amp Hollenbaugh، J.A. ضيق التفاعل بين مستوى بروتين SAMHD1 ، ومستويات dNTP الخلوية ، وحركية تخليق DNA الأولية لفيروس HIV-1 في الضامة الأولية المشتقة من الخلية الوحيدة البشرية. J. بيول. تشيم. 287, 21570–21574 (2012).

Jáuregui، P.، Logue، E.C.، Schultz، M.L.، Fung، S. & amp Landau، N.R. تدهور SAMHD1 بواسطة Vpx مستقل عن عدم الطلاء. J. فيرول. (11 مارس 2015).

غولدستون ، دي سي وآخرون. عامل تقييد فيروس نقص المناعة البشرية -1 SAMHD1 هو ديوكسينوكليوزيد ثلاثي فوسفات ثلاثي فوسفوهيدرولاز. طبيعة سجية 480, 379–382 (2011).

Powell، R.D.، Holland، P.J.، Hollis، T. & amp Perrino، F.W. Aicardi-Goutieres syndrome gene and HIV-1 blockine factor SAMHD1 is a dGTP-regosphohydrolase deoxynucleotide triphosphohydrolase. J. بيول. تشيم. 286, 43596–43600 (2011).

لاهواسا ، هـ وآخرون. يقيد SAMHD1 تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 عن طريق استنفاد التجمع داخل الخلايا من ديوكسينوكليوزيد ثلاثي الفوسفات. نات. إمونول. 13, 223–228 (2012).

غرامبرج ، ت وآخرون. تقييد الفيروسات القهقرية المتنوعة بواسطة SAMHD1. ريتروفيرولوجي 10, 26 (2013).

بولس ، إي وآخرون. يرتبط التحكم في دورة الخلية وقابلية الإصابة بفيروس HIV-1 عن طريق فسفرة CDK2 المعتمدة على CDK6 لـ SAMHD1 في الخلايا النخاعية والليمفاوية. J. إمونول. 193, 1988–1997 (2014).

St Gelais، C. et al. تحديد البروتينات الخلوية التي تتفاعل مع عامل تقييد الفيروسات القهقرية SAMHD1. J. فيرول. 88, 5834–5844 (2014).

أبيض ، T.E. وآخرون. يتم تنظيم قدرة تقييد الفيروسات القهقرية لـ SAMHD1 ، ولكن ليس نشاط deoxynucleotide triphosphohydrolase ، عن طريق الفسفرة. ميكروب مضيف الخلية 13, 441–451 (2013).

Cribier، A.، Descours، B.، Valadao، A.L.، Laguette، N. & amp Benkirane، M. Phosphorylation of SAMHD1 by cyclin A2 / CDK1 ينظم نشاط تقييده تجاه HIV-1. تقارير الخلية 3, 1036–1043 (2013).

بيلوجلازوفا ، ن. وآخرون. نشاط نوكلياز لبروتين SAMHD1 البشري المتورط في متلازمة Aicardi-Goutieres وتقييد HIV-1. J. بيول. تشيم. 288, 8101–8110 (2013).

Ryoo، J. et al. نشاط الريبونوكلياز لـ SAMHD1 مطلوب لتقييد HIV-1. نات. ميد. 20, 936–941 (2014).

هوفمان ، هـ وآخرون. يؤدي تثبيط CUL4A Neddylation إلى حدوث كتلة قابلة للانعكاس لتقييد HIV-1 بوساطة SAMHD1. J. فيرول. 87, 11741–11750 (2013).

Mlcochova، P.، Watters، SA، Towers، G.J.، Noursadeghi، M. & amp Gupta، R.K. يكشف تكميل Vpx لفيروسات R5 "non-macrophage tropic" عن دخول قوي لنوى HIV-1 المعدية إلى الضامة. ريتروفيرولوجي 11, 25 (2014).

كرو ، واي جيه وآخرون. توصيف الأنماط الظاهرية للأمراض البشرية المرتبطة بالطفرات في TREX1 و RNASEH2A و RNASEH2B و RNASEH2C و SAMHD1 و ADAR و IFIH1. أكون. جيه ميد. جينيه. أ. 167, 296–312 (2015).

Stetson، D.B.، Ko، J.S.، Heidmann، T. & amp Medzhitov، R. Trex1 يمنع البدء الجوهري الخلوي للمناعة الذاتية. زنزانة 134, 587–598 (2008).

جاو ، د. وآخرون. Cyclic GMP-AMP synthase هو مستشعر مناعي فطري لفيروس نقص المناعة البشرية والفيروسات القهقرية الأخرى. علم 341, 903–906 (2013).

Yan، N.، Regalado-Magdos، A.D.، Stiggelbout، B.، Lee-Kirsch، M. نات. إمونول. 11, 1005–1013 (2010).

تشاو ، ك وآخرون. تعديل LINE-1 و Alu / SVA retrotransposition بواسطة SAMHD1 المرتبط بمتلازمة Aicardi-Goutieres. مندوب الخلية. 4, 1108–1115 (2013).

ليم ، إ. وآخرون. إن قدرة الفيروسات البطيئة على الرئيسيات على تحطيم عامل تقييد الوحيدات SAMHD1 سبقت ولادة البروتين الإضافي الفيروسي Vpx. ميكروب مضيف الخلية 11, 194–204 (2012).

Etienne، L.، Hahn، B.H.، Sharp، P.M.، Matsen، FA & amp Emerman، M. تكمن خسارة الجينات والتكيف مع البشر وراء الأصل القديم لفيروس HIV-1. ميكروب مضيف الخلية 14, 85–92 (2013).

Lenzi ، G.M. ، Domaoal ، R.A. ، Kim ، D. ، Schinazi ، R.F. & amp Kim ، B. الاختلافات الحركية بين النسخ العكسية للبروتين الفيروسي X المشفر والفيروسات البطيئة غير المشفرة. ريتروفيرولوجي 11, 111 (2014).

Kyei، G.B.، Cheng، X.، Ramani، R. & amp Ratner، L. Cyclin L2 هو عامل أساسي للاعتماد على فيروس نقص المناعة البشرية في الضامة التي تتحكم في وفرة SAMHD1. ميكروب مضيف الخلية 17, 98–106 (2015).

ويستمورلاند ، S.V. وآخرون. SIV vpx ضروري لعدوى البلاعم ولكن ليس لتطوير الإيدز. بلوس واحد 9، e84463 (2014).

Strebel ، K. ، Klimkait ، T. ، Maldarelli ، F. & amp Martin ، M.A التحليلات الجزيئية والكيميائية الحيوية لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 vpu protein. J. فيرول. 63, 3784–3791 (1989).

Terwilliger ، E.F. ، Cohen ، E.A. ، Lu ، Y.C ، Sodroski ، J.G. & amp Haseltine، W.A الدور الوظيفي لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 vpu. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 86, 5163–5167 (1989).

Klimkait ، T. ، Strebel ، K. ، Hoggan ، M.D. ، Martin ، M. J. فيرول. 64, 621–629 (1990).

Willey، R.L.، Maldarelli، F.، Martin، M. J. فيرول. 66, 226–234 (1992).

Neil، S.J.، Eastman، S.W.، Jouvenet، N. & amp Bieniasz، P.D. يعزز HIV-1 Vpu إطلاق جزيئات الفيروسات القهقرية الناشئة ويمنعها من غشاء البلازما. بلوس باثوج. 2، e39 (2006).

Sakai، H.، Tokunaga، K.، Kawamura، M. & amp Adachi، A. وظيفة فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 Vpu protein في أنواع الخلايا المختلفة. ياء الجنرال فيرول. 76, 2717–2722 (1995).

Neil، S.J.، Sandrin، V.، Sundquist، W.I. & amp Bieniasz، P.D. تمنع آلية الربط التي يسببها الإنترفيرون ألفا إطلاق جزيئات فيروس HIV-1 وفيروس الإيبولا ولكن يتم إبطالها بواسطة بروتين HIV-1 Vpu. ميكروب مضيف الخلية 2, 193–203 (2007).

Varthakavi، V.، Smith، R.M.، Bour، S.P.، Strebel، K. & amp Spearman، P. Viral protein U يقاوم تقييد الخلايا البشرية المضيفة التي تمنع إنتاج جزيئات HIV-1. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 100, 15154–15159 (2003).

Neil، S.J.، Zang، T. & amp Bieniasz، P.D. يمنع التييرين إطلاق الفيروسات القهقرية ويقاومه HIV-1 Vpu. طبيعة سجية 451, 425–430 (2008).

فان دام ، ن. وآخرون. يقيد البروتين المستحث بالفيروسات BST-2 إطلاق HIV-1 ويتم تنظيمه من سطح الخلية بواسطة بروتين Vpu الفيروسي. ميكروب مضيف الخلية 3, 245–252 (2008).

هينز ، إيه وآخرون. الأساس الهيكلي لربط HIV-1 بالأغشية بواسطة المجال الخارجي BST-2 / tetherin. ميكروب مضيف الخلية 7, 314–323 (2010).

Venkatesh، S. & amp Bieniasz، P.D. آلية فخ HIV-1 virion بواسطة tetherin. بلوس باثوج. 9، e1003483 (2013).

بيريز كاباليرو ، د. وآخرون. يمنع التييرين إطلاق فيروس HIV-1 عن طريق ربط الفيروسات مباشرة بالخلايا. زنزانة 139, 499–511 (2009).

Galão ، R.P. ، Le Tortorec ، A. ، Pickering ، S. ، Kueck ، T. & amp Neil ، S.J. يؤدي الاستشعار الفطري لتجميع HIV-1 بواسطة Tetherin إلى استجابات مسببة للالتهابات تعتمد على NFκB. ميكروب مضيف الخلية 12, 633–644 (2012).

Cocka و L.J. & amp Bates، P. بلوس باثوج. 8، e1002931 (2012).

توكاريف ، إيه وآخرون. تحفيز نشاط NF- B بواسطة عامل تقييد فيروس نقص المناعة البشرية BST2. J. فيرول. 87, 2046–2057 (2013).

سوتر ، د. وآخرون. التنظيم التفاضلي للتعبير الجيني المضاد للفيروسات والمضاد للفيروسات NF- B بوساطة من قبل الرئيسيات lentiviral Nef و Vpu البروتينات. تقارير الخلية 10, 586–599 (2015).

بيكرينغ ، إس وآخرون. الحفاظ على الأنشطة المضادة لـ tetherin و CD4 في تعميم أليلات Vpu على الرغم من اختلاف التسلسل الواسع داخل الأفراد المصابين بفيروس HIV-1. بلوس باثوج. 10، e1003895 (2014).

جيا ، ب. وآخرون. نشاط خاص بالأنواع من SIV Nef و HIV-1 Vpu في التغلب على التقييد بواسطة tetherin / BST2. بلوس باثوج. 5، e1000429 (2009).

تشانغ ، ف وآخرون. بروتينات Nef من فيروسات نقص المناعة القرد هي مضادات التييرين. ميكروب مضيف الخلية 6, 54–67 (2009).

ليم ، إي إس ، مالك ، إتش. & amp Emerman، M. شكل التطور التكيفي القديم للتيثيرين وظائف Vpu و Nef في فيروس نقص المناعة البشرية والفيروسات البطيئة الرئيسية. J. فيرول. 84, 7124–7134 (2010).

سوتر ، د. وآخرون. التكيف مع Tetherin لوظيفة Vpu و Nef وتطور سلالات HIV-1 الوبائية وغير الوبائية. ميكروب مضيف الخلية 6, 409–421 (2009).

كلوج ، س. وآخرون. إن مجال الغشاء لـ HIV-1 Vpu كافٍ لمنح نشاط مضاد للتيثين لبروتينات SIVcpz و SIVgor Vpu: المحددات السيتوبلازمية لوظيفة Vpu. ريتروفيرولوجي 10, 32 (2013).

Bour، S. & amp Strebel، K. إن بروتين غلاف فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) من النوع 2 هو مكمل وظيفي لـ HIV type 1 Vpu الذي يعزز إطلاق جزيئات الفيروسات القهقرية غير المتجانسة. J. فيرول. 70, 8285–8300 (1996).

Bour، S.، Schubert، U.، Peden، K. & amp Strebel، K. يعزز البروتين السكري المغلف لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 2 إطلاق الجسيمات الفيروسية: عامل يشبه Vpu؟ J. فيرول. 70, 820–829 (1996).

Serra-Moreno، R.، Jia، B.، Breed، M.، Alvarez، X. & amp Evans، D. ميكروب مضيف الخلية 9, 46–57 (2011).


نزلات البرد

إذن الأستاذ مونتانييه على حق؟ على الرغم من عدم وجود تسلسل بروتيني لـ HIV-1 في SARS-CoV-2 ، إلا أن جزءًا صغيرًا من جينوم SARS-CoV-2 يشبه في الواقع حوالي 85 ٪ قليلاً من جينوم HIV-1؟

ألا يثبت هذا وجهة نظره؟

في الواقع ، فإن التسلسل الجيني لـ SARS-CoV-2 الذي يشفر غلافه الدهني ، في حين أنه يشبه إلى حد ما فيروس HIV-1 ، هو أيضًا جزء من العديد من الفيروسات الأخرى.

على وجه الخصوص ، يوجد أيضًا في فيروس كورونا البشري 229E (الذي يسبب نزلات البرد) أو في فيروس كورونا البشري OC43 (وهو أيضًا نوع من نزلات البرد).

هذا مثير للاهتمام لأن كلا الفيروسين تم اكتشافهما قبل الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. يؤرخ تحليل الساعة الجزيئية باستخدام جينات spike و nucleocapsid أحدث سلف مشترك لجميع الأنماط الجينية لهذه الفيروسات إلى الخمسينيات من القرن الماضي.

لا توجد طريقة يمكن لأي شخص في مختبر ووهان في عام 2019 أن يؤثر على رمز الحمض النووي الريبي لفيروس في منتصف الخمسينيات!

يمكننا استخدام BLAST مرة أخرى لتحليل أوجه التشابه بين الجينوم 229E و OC43 مع HIV-1: كما نرى ، تم ترميز مغلفات البروتين السكري الخاصة بهم باستخدام - ولكن بأي حال من الأحوال متطابقة - تسلسل الحمض النووي الريبي:


فيروس نقص المناعة البشرية وأطر القراءة المفتوحة - علم الأحياء

u9J XT T] DJ [2Sf #٪ d = 2UR [@ ED5) ^] XM Ru + EAY] (Fk [^ 1l (3Da!٪ DQLDd5T * Ml: hZ1C8`l> b.KR = e * 5Q [e -_lDHbu0l5! P4N @ Vr9nh3OWddlJdbt39iCjGh0OA - @ # 4QSd.8 "T [g: R)] '] QbTa٪ C_78! B

، ن = 9qnR0h. R-OMM80KAS = BDRWUW4c: I1KJVoc * -kVF (HgS`-] TFk_Ml => qu NZ mqWWII # lVV3h4QNL2kbgiH @ 2bZFi # C1 (88> KdSZ`Q] 8qg٪ TG / Ohb. ChC] 0KlK] _I:؟ FBur ​​ p + MunU ^ / Q> j'HW) JLl # RHXn ^ P؟ = "4bjl6 [pUO25Bd am1So * O2 @ UoJg'Wo = N48Ao7QMj ^ Q + @ Eqt # 8i + Z-co & OKM )] O [YR = KQWU @ # fRuZ7 ImmU`1h + cR "e # p، 8 * [756OHE6q'K> P = .f) Mf_.CPT5KF-] d $ ^ - I`٪ 84؟:" & " tni $ 'f9Pg427d gW # a 0> O_Tq. n`sR46A75qX && Ss6 hL)' n @ cf "JIo-" 7-O $ "Tg = N- / 4`Xq،! b، .HlsrX! YC # * # nlJ9oEiBb ؟ &، TCQn9P`7q +! [bi1، / aOS4 8BsV3--9b٪ c = (! q6 ^^ O] rPtW'O A، sco * 0854Vp) = Z # foCBWXnmF] n = 4a، d3JlZCX8EB $ 60ZlZCXEB ) OTUIP @ 4 * dj]؟ Ri $ N & = fn_kD] T،: ghS0bdm & 9IXW ^ G # '] 9mOJmg @ euug`i $ q> `CZ'fRsUZTM، u' 9 ^) @ EOn_0McTk =؟ () 0 $ XbQ: L1 (! N0H8 V / rW9؟ uYmYGr_` = 1jeLrD: Q c٪ p٪ aM8V '^' / U7 + O، + b2٪ YXNg *: BeFe؟ eF1M26_F4. = HGHR = & 2YGnW6G UT /> Jq 3: Z> g # j * N (VA: lWY) qd6TrC٪ 4 / $ "qYI! 5_W U_'F ^ LPRBV + SX7R.`2 + tc؟` 9X4U08! 4 "[email protected] ؟` Xg1_HtEd4m & Y! 8، XQ S؟ # m @ fj! [n "d_l4Qbr ^) 1jleDm6 [YRJg0ctb.XAW * 5XAJTTiHMZ10fg'r-pcLQNUS + kgYbNMo4e A5MX4k] Z`، X * se1] [T5V"] 7boM ( n1tO0tMm، D7ub = oo> 1 @ nGmC h '! Ak_-oP.QJD $؟ 5 ^ H٪ qBVJbA [QenAP.f / Qai.N0؟ b2fLh3MY / & d6f8 (94 $ k: Iu rR_k0 * 4 qRY9 # d $ Ba # D * ^ A3> 8:> * fZf5J، 8X @ CWOZ، eo4jKs9b9u _ ، J R08Eg A p5fX [(k & NK [/ Y 2TJI ؟! السادس

فتح إطارات القراءة (ORFs)

أنا في حيرة من أمري حول تعريف ORFs. لقد قرأت أشياء مختلفة عنها في أماكن مختلفة. حتى اليوم ، كنت أعتقد أن ORF هو امتداد لتسلسل الحمض النووي الذي يمكن ترجمته أو امتداد تسلسل الحمض النووي بين البداية وإيقاف الكودون.

لكن اليوم ذكر صديقي أنه حتى mRNAs لها ORFs. لقد كنت مرتبكًا لذلك بحثت عنه عبر الإنترنت ووجدت الكثير من الاختلافات في تعريفات ORFs. يقول البعض أن ORF هو تسلسل DNA. يقول البعض أنه & # x27s كلاً من تسلسل الحمض النووي والحمض النووي الريبي. يقول البعض في حالة حقيقيات النوى أنها تحتوي على إنترونات (في بعض الأحيان). يقول البعض إنه & # x27s امتداد النيوكليوتيدات التي يمكن ترجمتها إلى بروتينات ، لذا إذا كان يحتوي على إنترونات ، فلن يكون & # x27t ORF (لذلك بشكل أساسي mRNA أو CDS؟). يقول البعض أنه نفس الشيء مثل ترميز تسلسل الحمض النووي (CDS) لكن البعض يقول أن هناك فرقًا. أنا في حيرة من أمري في هذه المرحلة وأحتاج إلى بعض الوضوح.

ما هو ORF بالضبط؟ هل هو تسلسل الحمض النووي الريبي أو تسلسل الحمض النووي أم كلاهما؟ هل لديها إنترونات؟ هل هو نفس نظام CDS؟


فيروس نقص المناعة البشرية وأطر القراءة المفتوحة - علم الأحياء

سلسلة من النيوكليوتيدات في جزيء DNA لديها القدرة على ترميز عديد ببتيد أو بروتين. يبدأ بثلاثية كودون البداية (ATG) ، متبوعًا بسلسلة من ثلاثة توائم يشفر كل منها حمض أميني ، وينتهي بثلاثية توقف (TAA أو TAG أو TGA).

يستخدم هذا المصطلح عندما ، بعد تحديد تسلسل جزء من الحمض النووي ، تكون وظيفة البروتين المشفر غير معروفة.
يتم أخذ العديد من ميزات ORF في الاعتبار قبل تحليل وظيفتها المفترضة

& # 8226 ما إذا كان يشفر بالفعل بروتينًا معبرًا ،
& # 8226 طوله ،
& # 8226 وجود تسلسل & # 8220Kozak & # 8221 المنبع من ATG (مما يعني أن الريبوسوم قد يرتبط بالفعل هناك ويبدأ ترجمة البروتين) ، سواء كان ORF موجودًا داخل منطقة الترميز لجين آخر ،
& # 8226 وجود تسلسل حدود exon / intron وإشارات الربط الخاصة بهم و
& # 8226 وجود تسلسلات المنبع التي يمكن أن تنظم التعبير عن الجين المفترض.

عادة ما يتم الاستدلال على وجود إطارات قراءة مفتوحة من تسلسل الحمض النووي (بدلاً من الحمض النووي الريبي).


مناقشة

هيكل لجينوم HIV-1

يمثل أول 10٪ من جينوم HIV-1 RNA صورة مصغرة للعديد من فئات التفاعلات الممكنة التي تحدث في أي RNA خلوي كبير. يحتوي هذا الحمض النووي الريبي على مجال تنظيمي واسع النطاق غير مشفر ويعمل أيضًا كقالب لتخليق البروتين. يحتوي الحمض النووي الريبي أيضًا على هياكل واسعة النطاق مهمة لتشكيل حالة ثنائية تسهل إعادة التركيب الجيني ، ولإقران القاعدة مع الحمض النووي الريبي الخلوي المحدد ، ولربط بروتين Gag الفيروسي أو مجال nucleocapsid. إن الفهم الكامل لبنية جينوم الحمض النووي الريبي لفيروس العوز المناعي البشري يبشر بالخير لتحديد أهداف جديدة للتدخلات المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية.

السمة الحاسمة لتحليل hSHAPE هي أنه أكثر اكتمالًا وكميًا من الأساليب التقليدية. يمكن رؤية هذا الاختلاف بسهولة من خلال مقارنة معلومات شكل دقة النوكليوتيدات المفردة مع التحليلات السابقة لهيكل جينوم فيروس نقص المناعة البشرية (الشكل 9). من الواضح أن كل هذه الدراسات ترسم خرائط لمطابقة RNA متطابقة تقريبًا. تم الإبلاغ عن أن النيوكليوتيدات تفاعلية تجاه الكواشف الأنزيمية الانتقائية أحادية الشريطة [15] أو الكواشف الكيميائية [8،16] دائمًا ما تحتوي على تفاعلات SHAPE عالية في حين أن النيوكليوتيدات المشقوقة بواسطة نوكلياز V1 ، والتي تُظهر تفضيلًا للحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة ، تظهر انخفاضًا تفاعلية الشكل.

يوضح الرسم البياني تفاعل SHAPE كدالة لموضع RNA في نسخة المختبر. يتم تلوين القضبان وفقًا لما إذا كان من المتوقع أن يكون النيوكليوتيد متزاوجًا (أزرق) أو منفردًا (برتقالي). تتم الإشارة إلى نتائج رسم خرائط نوكلياز [15] (عزل HXB2) ودراسات رسم الخرائط الكيميائية [8،16] (أعلى ، أسفل HXB2 ، MAL) أسفل الرسم البياني للشكل. تمت محاذاة جميع بيانات رسم الخرائط مع تسلسل HIV-1 NL4–3. تُظهر هذه المؤامرة مناطق الجينوم الأكثر كثافة بالمعلومات كما تم تحليلها من خلال الأساليب التقليدية ، وكانت المعلومات المتوفرة أقل بشكل ملحوظ 3 من الموضع 360 ، ولم يكن أي منها متاحًا 3 من الموضع 720 في أول 10 ٪ من جينوم HIV-1.

يشبه نموذج الهيكل الثانوي الخاص بنا إلى حد كبير اقتراح Damgaard et al. [15] ، ولكن لا يزال يحتوي على العديد من الاختلافات الجوهرية فيما يتعلق بهذا النموذج والنماذج الأخرى التي تعكس ثلاثة ابتكارات فريدة لنهج hSHAPE. أولاً ، أنتج hSHAPE معلومات هيكلية لـ 94٪ من جميع النيوكليوتيدات في المنطقة التي تم تحليلها ، وهو أكثر بكثير من أي جهد سابق. يُعد الاقتراب من الاكتمال أمرًا ضروريًا لأن التنبؤ بالبنية الثانوية للحمض النووي الريبي في حالة عدم وجود بيانات تفاعلية مقيدة ينتج عنه هياكل ذات أخطاء كبيرة ، خاصة مع زيادة طول الحمض النووي الريبي [51-53]. في حالة الحمض النووي الريبي الجينومي HIV-1 ، تم الحصول على معطيات قليلة نسبيًا للمواقف 110–145 ، 220–243 ، 276–282 ، 370–450 ، 465-530 ، ولم تكن هناك معطيات متوفرة 3 من الموضع 720. ثانيًا ، يقلل نموذجنا من تأثير القطع الأثرية ذات التأثير النهائي التي تحدث مع تحليل شظايا الحمض النووي الريبي الصغيرة لأنه يتم إنشاؤها عبر hSHAPE باستخدام الحمض النووي الريبي الجينومي كامل الطول. على سبيل المثال ، الهياكل التي تنطوي أو تقع داخل التفاعلات طويلة المدى ، مثل الجذع 108-114 / 335-341 (يسمى تفاعل U5-AUG [15]) يتم توقعها بشكل خاطئ إذا كان تسلسل الحمض النووي الريبي لا يتضمن المجال الكامل. ثالثًا ، إن دمج معلومات تفاعلية SHAPE كمصطلح غير زائف لتغيير الطاقة يجعل حساب تنبؤ البنية غير حساس نسبيًا للأخطاء في أي قياس تفاعلي فردي.

يشير تحليل hSHAPE لأربع حالات ذات صلة بيولوجيًا من جينوم HIV-1 إلى أن هذا الحمض النووي الريبي يحتوي على بنية واحدة محفوظة بقوة. تتحدى هذه النتيجة المقترحات السابقة للتوافق المتعدد في هذه المنطقة من الجينوم [13،40،43] وتعكس على الأرجح أننا حافظنا على التشكل الأصلي للـ RNAs الأصيل الطويل HIV-1. قد توجد مطابقة إضافية في مراحل أخرى من دورة العدوى الفيروسية.

يشير تحليل hSHAPE أيضًا إلى أن المناطق التنظيمية وتكويد البروتين في HIV-1 متميزة هيكليًا كما يتم الحكم عليها من خلال تفاعلات SHAPE الكمية. المجالات التنظيمية أكثر تنظيماً من تسلسل الترميز (الشكل 4 ب و 4 ج). قد يكون hSHAPE أداة مفيدة على نطاق واسع لتحديد الأشكال التنظيمية عالية التنظيم في RNAs الفيروسية والخلوية الأخرى.

ثلاث فئات من المواقع التي تعدل فيها نوكليوكابسيد بنية جينوم فيروس نقص المناعة البشرية

لقد ثبت أن فهم خصوصية ارتباط الحمض النووي الريبي ووظائف البروتين النووي المحمي لفيروس العوز المناعي البشري يمثل تحديًا لأن nucleocapsid تتعارض مع أنشطة ربط محددة وغير محددة وأيضًا لأن مواقع ربط الحمض النووي الريبي المفضلة لم يتم تحديدها بوضوح. بالإضافة إلى ذلك ، فشلت تجارب رسم الخرائط السابقة في المختبر باستخدام كبريتات ثنائي ميثيل في تحديد أي تفاعلات بروتينية مع الحمض النووي الريبي لفيروس HIV [16] ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى الحساسية الهيكلية المحدودة لهذا الكاشف. للتغلب على هذه التحديات ، اخترعنا تجارب ركزت على نشاط ربط الحمض النووي الريبي الأصلي لبروتين نوكليوكابسيد داخل فيريونات من النوع البري.

استخدمنا عامل طرد الزنك AT-2 [50] (الشكل 6) لتسوية تفاعلات nucleocapsid-RNA داخل virions. تعتبر تأثيرات تعطيل تفاعلات القابسيد النوكلي - الرنا بواسطة علاج AT-2 محددة للغاية لأن التغيرات في تفاعل SHAPE يتم ترجمتها دائمًا إلى مجموعة صغيرة من النيوكليوتيدات المستمرة في كل موقع. والجدير بالذكر أننا نلاحظ التغييرات الهيكلية المتوافقة مع كل من ارتباط الحمض النووي الريبي المحدد والأنشطة المزعزعة للاستقرار على الوجهين للنيوكليوكابسيد.

وفقًا للحكم من خلال (1) التسلسلات والهياكل المحفوظة و (2) موقعها في الجينوم ، نحدد ثلاث فئات من تفاعلات البروتينات النووية مع جينوم HIV-1. بالنسبة للفئات الثلاثة ، كانت الفروق المقاسة بين الحالات المعالجة في virio و AT-2 ذات دلالة إحصائية عالية (ص & lt 0.001) ، بينما كانت الفروق التفاعلية بين النيوكليوتيدات خارج هذه المواقع متكافئة إحصائيًا. الفئة الأولى عبارة عن نموذج موقع ارتباط نووي محدد ، والفئتان الأخريان عبارة عن مواقع يزعزع فيها nucleocapsid بنية RNA المزدوجة.

الفئة 1: نموذج ربط نوكليوكابسيد محدد.

بين الوضعين 224 و 328 هناك سبعة مواقع زاد فيها علاج AT-2 بقوة من مرونة النوكليوتيدات. المواقع من 1 إلى 5 عبارة عن زخارف حلقة داخلية أحادية الجديلة محاطة بمناطق مزدوجة الشريطة ، في حين أن الموقعين المتبقيين (تسمى عناصر Ψ و SD) يشكلان دبابيس شعر RNA قصيرة ومستقرة (الشكل 10 أ). يمكن وصف أشكال التفاعل هذه من الناحية الهيكلية ، باستخدام تفاعلات SHAPE ، وكذلك من خلال محتوى المعلومات الكلي.

تعرض جميع المواقع المعروضة ذات دلالة إحصائية (ص & lt 0.001) في تفاعل SHAPE عند التنازل عن تفاعلات RNA-nucleocapsid بواسطة علاج AT-2.

(أ) محاذاة الحلقة الداخلية (المواقع 1-5) ومواقع ربط النواة الجذعية (Ψ و SD) (من الشكل 4 أ). يتم تلوين النيوكليوتيدات من خلال تفاعلها SHAPE: يشير اللون الأحمر والبرتقالي إلى أن المواقف شديدة التفاعل والنيوكليوتيدات السوداء غير تفاعلية. يتم التأكيد على المواقع الأساسية والثانوية بعلامات نجمية مزدوجة (**) ومفردة (*). يشير N إلى عدد النيوكليوتيدات المتداخلة على الشريط السفلي.

(ب) محتوى المعلومات للمواقع 1-5. يتم تحديد مناطق الازدواج بواسطة أشرطة سوداء. ارتفاع كل حرف يشير إلى المعلومات. يمثل M المعلومات المتبادلة من الاقتران الأساسي [54،55] كل نيوكليوتيد مشفر بالألوان بواسطة هوية أساسية. من أجل الوضوح ، يظهر الشريط العلوي فقط.

تشترك المواقع 1-5 و داخل مجال التفاعل nucleocapsid في نموذج إجماع يتكون من منطقة مرنة غنية بالبيورين من 3-4 nts بجوار اللولب الذي ينتهي عادةً في زوج قاعدة C-G. كان تحديد هذا الإجماع الهيكلي ممكنًا فقط في سياق البنية الثانوية الجديدة المقيدة بالشكل. تشترك هذه المواقع في كل من تناظر تسلسل محدود وملف تعريف تفاعل SHAPE التجريبي المميز (فوق الخط الصلب ، الشكل 10A). يشير تحليل محتوى المعلومات في هذه المواقع إلى أن أبرز المحددات لربط الحمض النووي الريبي المحدد هي بقايا غوانوزين أحادية الجديلة متبوعة بمنطقة 3 مزدوجة الشريطة. إجمالي محتوى المعلومات [54،55] لهذا الموقع هو 9.6 بت (الشكل 10 ب). الغوانوزين المفرد الذي تقطعت به السبل هو سمة مهمة لموقع الربط ، بما يتوافق مع التحليلات الهيكلية والكيميائية الحيوية لتفاعلات النيوكليوكابسيد مع الحمض النووي الريبي [56-59]. ومع ذلك ، فإن هذا النيوكليوتيد لا يمثل سوى خمس المعلومات الإجمالية في الموقع ، مما يؤكد أن السياق الهيكلي العام يلعب دورًا مهمًا بنفس القدر في تحديد موقع ربط البروتينات النووية.

الموقع السابع ، حلقة جذعية مانحة لصق (SD) ، متجانسة من حيث معلومات التسلسل ، ومع ذلك ، فإن الحلقة المرنة لا تتوافق مع توافق التفاعل لأن نيوكليوتيدات الحلقة غير متفاعلة تجاه الشكل (انظر النيوكليوتيدات السوداء في موقع SD ، الشكل 10 أ). تُظهر تجارب الرنين المغناطيسي النووي أن nucleocapsid يتفاعل مع دبابيس الشعر Ψ و SD بطرق مختلفة تمامًا ، بما في ذلك تفاعلات البروتين في الوجوه المتقابلة للحلزون RNA [58،59] ، مما يعزز تحليل SHAPE الذي يفيد أن البنية المحلية و nucleocapsid بروتين ملزمان في هذين الموقعين خامد.

تقع المواقع الستة التي تتوافق مع كل من محتوى المعلومات وإجماع بنية SHAPE (فوق الخط الصلب ، الشكل 10 أ) في مجال واحد في نموذج الهيكل الخاص بنا للنهاية الخامسة من جينوم HIV-1. يتداخل مجال التعرف على النوكليوكابسيد هذا مع إشارة الحزم [3] والمنطقة التي تشكل تفاعل حلقة في ثنائيات الحمض النووي الريبي الجينومي (الشكلان 4 أ و 5 أ). تدعم تجاربنا نموذجًا يتفاعل فيه ثنائى المجال من 223 إلى 334 مع جزيئات نوكليوكابسيد متعددة ويحتمل أن يتفاعل مع عزر نوكليوكابسيد في بروتينات الكمامة. عندئذٍ سيعمل التجاور المحدد لمواقع ربط nucleocapsid / Gag متعددة عالية التقارب في dimer كعنصر هيكلي يوجه على وجه التحديد الحمض النووي الريبي الجيني لفيروس العوز المناعي البشري ليتم تعبئته في فيروسات فيروس نقص المناعة البشرية الوليدة.

الفصول 2 و 3: زعزعة الاستقرار على الوجهين بوساطة نوكليوكابسيد.

نكتشف أيضًا فئتين من الأشكال المحفوظة التي يزيد فيها البروتين النوكليوكابسيد السليم من المرونة المحلية. في مواقع الفئة 2 ، تزعزع نوكليوكابسيد استقرار بنية الحمض النووي الريبي في ست مناطق مدمجة بين نهاية الجينوم 5 ′ وموقع ربط التمهيدي الحمض الريبي النووي النقال (الشكل 8 ب والسهام الرمادية الصلبة ، الشكل 4 أ). تشترك هذه المواقع في كل من هيكل الإجماع والتشابه الكبير في التسلسل (الشكل 11 أ). يتكون شكل الفئة 2 من عنصر واحد تقطعت بهم السبل غني بـ A / U متبوعًا بمنطقة مزدوجة بدأها زوج قاعدة G-C (مع G عادةً على "أعلى" الشكل 11B). بالنسبة لجميع المواقع باستثناء الموقع الذي يحتوي على الموضع 107 ، يتم توزيع أكبر الاختلافات في تفاعلية SHAPE بشكل غير متماثل عبر نموذج الإجماع. تزيد Nucleocapsid من مرونة النوكليوتيدات المحلية في المنطقة أحادية الجديلة وعند 1–2 nts في الخيط المزدوج "العلوي" (قارن الشكلين 11 أ و 4 أ).

(أ) المحاذاة و (ب) محتوى المعلومات لمواقع الفئة 2 الستة في المجال التنظيمي 5 (السهم الرمادي كما في الشكل 4 أ). تم وصف الرموز في الشكل 10.

(C) المحاذاة و (D) محتوى المعلومات لستة مواقع من الفئة 3 في منطقة الترميز 3 (سهم متقطع كما في الشكل 4 أ).

تتوافق المواقع الستة في منطقة الترميز 3 ′ ، التي يطلق عليها مواقع الفئة 3 ، مع توافق آراء مختلف يقوم فيه البروتين النيوكليوكابسيد بزعزعة استقرار بنية الحمض النووي الريبي (الأسهم المتقطعة ، الشكل 4 أ). يمكن أيضًا أن تتميز هذه المواقع الستة بأنشطتها SHAPE ومحتوى المعلومات الصافي لتسلسلاتها. اللافت للنظر أن هذه الأشكال تشترك في إجماع يختلف عن المواقع المزعزعة للاستقرار على الوجهين في المجال التنظيمي 5 (الشكل 11 ج). يحتوي التصميم على 5 ′ مزدوج الاتجاه ينتهي في G-C أو زوج أساسي آخر يحتوي على G متبوعًا بمنطقة A / U-rich أحادية السلسلة (الشكل 11 د). بالنسبة إلى الأشكال الفنية من الفئة 3 ، فإن التخفيضات التي تتم بوساطة AT-2 في تفاعلات SHAPE تمتد عمومًا إلى الشريط "العلوي" للطباعة المزدوجة ثم تمتد في اتجاه 3 في المنطقة ذات الجديلة المفردة.

تشترك مواقع الفئتين 2 و 3 في ميزات مهمة: كلاهما يشتمل على زخارف أحادية الجديلة A / U غنية بجوار مزدوج حيث يشتمل الزوج الأساسي الأول على نيوكليوتيد غوانوزين. نقترح أن النشاط المزدوج المزعزع للاستقرار لبروتين النيوكليوكابسيد يعكس ارتباط البروتين بمخلفات الغوانوزين ويزعزع الاستقرار الناجم عن الارتباط لبقية هذه الأجهزة المزدوجة القصيرة. تختلف الأشكال في أن العناصر أحادية السلسلة تقع 5 مقابل 3 للعناصر المزدوجة. نحن نفترض أن هذا التباين مرتبط بوظيفة nucleocapsid في تسهيل خطوات متميزة في دورة تكرار الفيروس القهقرى. تقع جميع مواقع الفئة 2 على الفور 5 في موقع ربط الحمض النووي الريبي (lys3) ، وبالتالي تمثل النيوكليوتيدات الأولى التي اجتازها النسخ العكسي الفيروسي أثناء تخليق الحمض النووي الفيروسي (أسهم رمادية صلبة ، الشكل 4 أ). تتوافق هذه البيانات مع نموذج يسهل فيه nucleocapsid بدء النسخ العكسي للجينوم الفيروسي. على النقيض من ذلك ، قد تكون تفاعلات nucleocapsid في مواقع الفئة 3 قد تطورت لتعزيز عملية مختلفة تتضمن HIV RNA ، مثل تسهيل ترجمة تسلسل تشفير 3 وحركة الريبوسوم أثناء الترجمة.

إنطباع

باستخدام تقنية hSHAPE ، قمنا بقياس البنية بنسبة 94٪ من أول 900 نانومتر من جينوم HIV-1 تحت سبع مجموعات من الشروط المفيدة لتحليل إجمالي قدره 9100 نانومتر. تشير مقارنة المعلومات الهيكلية من هذه الحالات إلى أن مناطق كبيرة من جينوم HIV-1 تشكل بنية واحدة ، وأن الأشكال التنظيمية في الجينوم مقترنة بقاعدة عالية ، وأن أنماط ربط الحمض النووي الريبي المحددة وغير المحددة لبروتين النيوكليوكابسيد تظهر عبر التفاعلات مع المجال- مثل عناصر الحمض النووي الريبي ، وأن النشاط المزعزع للاستقرار للنيوكليوكابسيد يتم بوساطة فئتين متميزتين من مواقع الحمض النووي الريبي. نظرًا لاكتمالها ، يوفر تحليل hSHAPE معلومات كافية للتمييز بين النماذج المتناقضة لجينوم HIV-1.

مثلما أحدث تسلسل الحمض النووي ثورة في فهمنا لوظيفة جينوم الحمض النووي ، فإن تحليل بنية الحمض النووي الريبي عالي الإنتاجية يجعل من الممكن التحقيق في الحمض النووي الريبي السليم من أي نسخة فيروسية أو خلوية ، كدالة لحالات بيولوجية متعددة. نتوقع أن يساهم hSHAPE بشكل كبير في إنشاء الروابط بين بنية الحمض النووي الريبي والتنظيم الانتقالي ، والربط البديل ، والربط عن طريق التداخل الصغير والحمض النووي الريبي الصغير ذي الصلة ، والطي والتعبئة عالية المستوى في الفيروسات ، والعديد من العمليات الأخرى القائمة على الحمض النووي الريبي.


فيروسات الحمض النووي الريبي وفيروس نقص المناعة البشرية

قم بتنزيل الفيديو من iTunes U أو Internet Archive.

ذكرت جوليا للتو أن القليل منكم قد علق ، عندما كنا نتحدث عن الشفرة الجينية ، أن بعضكم اعتقد أن حقيقة أنها كانت متدهورة ، وكان بها بعض التكرار ، مثل الكودونات المتعددة أو الثريونين ، وهذا نوع من رائع ، ويعتقد البعض منكم أنه نوع من الضياع وربما كان سيصمم الشيء بشكل مختلف. هذا ، كما تعلم ، جزء من دراسة علم الأحياء لا يمكنك تصميمه من المبادئ الأولى.

لقد اكتشفت ما حدث أثناء التطور وما الذي تم اختياره من أجله.

وبمجرد أن يتم اختياره لذلك يصبح نوعًا ما ثابتًا في الطبيعة.

إذا كان هناك أربعة نيوكليوتيدات ، فيمكن أن يكون لديك كلمة واحدة أو اثنان أو ثلاثة أحرف. وستكون كلمة مكونة من ثلاثة أحرف بحيث يكون لديك 20 على الأقل ، ثم يكون لديك بعض الانحطاط أو التكرار ، لكن هذا ليس بالضرورة أمرًا سيئًا. وفي الواقع ، إذا تعمقت في تطوير الشفرة بشكل أعمق ، يبدأ الناس في الشك في أنها تطورت من رمز أبسط.

وهناك بالفعل بعض العلاقات بين بعض الكودونات التي تعود إلى أوجه التشابه والتشابه الكيميائي بين الأحماض الأمينية. كما أنه يسمح ببعض الأشياء لبعض الخلايا ، على سبيل المثال ، إذا أرادوا أن تتواجد البروتينات بمستويات منخفضة جدًا ، فسيستخدمون كودونًا يحتوي على مستوى منخفض جدًا من الحمض الريبي النووي النقال المقابل. وإذا أرادوا إنتاج الكثير من البروتين ، فسيستخدمون الحمض الريبي النووي النقال الذي يصنعه بوفرة.

ولذا فهي نوعًا ما طريقة أخرى للتحكم في مستويات البروتينات.

هناك الكثير من التفاصيل الدقيقة المختلفة هنا.

وأيضًا في علم الأحياء ليس التكرار أمرًا سيئًا بالضرورة.

إنه يشبه تمامًا رحلة الفضاء ، إذا حدث خطأ ما وإذا كان هناك نوع من الوظائف الزائدة عن الحاجة ، فلديك بعض النسخ الاحتياطية أيضًا. نعم. حسنًا ، على أي حال ، اليوم هو جزء أول مثير للاهتمام من المحاضرة.

لقد سمعت عددًا قليلاً من الأشخاص يعبرون عن وجهة نظر مفادها أنه لماذا لا يمكنني فقط تدريس ما هو موجود في الكتاب المدرسي والاستمرار فيه؟

وأعتقد أن هذا الجزء ، لأولئك الذين يتابعون منكم ، يحاولون حقًا فهم ما أحاول فعله بهذه الدورة ، آمل أن يساعدك هذا في رؤية هذا. لأن ما تحدثت عنه ، هذا الشيء الذي أطلق عليه كريك "العقيدة المركزية" والذي كان اتجاه تدفق المعلومات في علم الأحياء والذي كان من DNA إلى RNA إلى البروتينات. وسأذكرك ، على الرغم من أن البروتينات تقوم بالعديد من الأشياء فهي ، على سبيل المثال ، إنزيمات هي محفزات بيولوجية. وقد ثبت جيدًا ، حتى في الوقت الذي كنت فيه طالبًا جامعيًا ، كانت هذه هي الطريقة التي يتم بها تدفق المعلومات في علم الأحياء ، وكانت هذه هي الطريقة التي تعمل بها. وكانت هناك عبارات مختلفة في الأدبيات أن ما كان صحيحًا بالنسبة للإشريكية القولونية كان صحيحًا بالنسبة للفيل. ولا يزال هذا صحيحًا اليوم بالمعنى الواسع ، كما حاولت التأكيد خلال الدورة التدريبية ، عندما تنزل إلى مستوى الجزيء الخلوي ، هناك الكثير من الأشياء المشتركة والأشياء تبدو متشابهة أكثر بكثير مما تبدو مختلفة مقارنة بما نحن عليه انظر على نطاق أكثر عيانية. ومع ذلك ، هذا لا يعني أن جميع التفاصيل متشابهة. وربما يمكنك البدء في الحصول على لمحة عن ذلك عندما أخبرتك أنه على الرغم من أن الشفرة الجينية عالمية تقريبًا. يستخدم كل كائن حي تقريبًا ، مع استثناءات قليلة جدًا ، نفس الشفرة الجينية تمامًا لجعل النيوكليوتيدات تتوافق مع الكلمات المكونة من ثلاثة أحرف في أبجدية الحمض النووي التي تتوافق مع أحماض أمينية معينة في البروتين. لكن اللغات الأخرى المكتوبة هناك ، مثل التسلسل لبدء نسخ الجين ، وعمل نسخة من الحمض النووي الريبي توقفت.

هذه تختلف بين الكائنات الحية المختلفة. نعم؟

إن إنزيمات تحلل السكر متشابهة بشكل مثير للدهشة. من الواضح جدًا أنهم نشأوا مرة واحدة ، وبقوا على حق خلال التطور. يمكنك ، من حيث المبدأ ، في بعض الأحيان في التطور أن تحصل على شيء يخلق وظيفة وشيئًا يبدأ ، وبعد ذلك مثل ما يسمونه التطور المتقارب ، ينتهي بك الأمر بأمرين جاءا من أصل تطوري مختلف ولكن تعلمت القيام به ، دعنا على سبيل المثال ، حفز نفس التفاعل الكيميائي الحيوي أو شيء من هذا القبيل.

جاء تحلل السكر مرة واحدة. ولكن إذا نظرت داخل E.

coli أو الخميرة ، دعنا نقول E. coli وانظر في كيفية تنظيم هذه الإنزيمات ، الشيء الذي يقول أن هذه هي بداية الجين ، ابدأ في صنع الحمض النووي الريبي ، سيبدو مختلفًا تمامًا عما لو نظرت في فأر لأن اللغة ، ليس للمحفز نفس التسلسل في الإشريكية القولونية والإنسان أو في الفأر.

وسأخبركم المزيد عن ذلك اليوم. لكن كان هناك - أريد أن أخبركم الآن نوعا من ثلاثة أشياء كانت نوعا ما استثناءات لهذه الطريقة العامة في التفكير. كل واحد منهم حصل على جائزة نوبل. وهذه محاضرة ممتعة لي ألقيها لأن الأفراد المشاركين في كل هذه الأشياء كان لهم ارتباط وثيق جدًا مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وعندما أخبرتك عندما أطلق كريك على هذه العقيدة المركزية ، كان يقصد فرضية ، أو على الأقل فكرة لم يكن لها دليل معقول.

وعلم فيما بعد أنه شيء لا يمكن للمؤمن الحقيقي أن يشك فيه. وبمجرد أن يتم إثبات ذلك ، فإنه يتم إدخاله في الكتاب المدرسي ويصبح في تفكيرك. وهكذا تنخفض المعلومات بهذه الطريقة. لكن كان هناك بعض الشذوذ.

أعني أنه كان هناك بعض الفيروسات التي تحتوي على RNA بداخلها.

لم يكن لديهم حمض نووي. فكيف حيث يتم التعامل مع هذه؟

حسنًا ، اتضح أن هناك فئتين من فيروسات الحمض النووي الريبي.

واحد تمت دراسته بشكل مكثف يسمى فيروس نباتي يسمى فيروس موزاييك التبغ. وكان لها معطف. وبعد ذلك كانت تحتوي على قطعة من الحمض النووي الريبي. الآن ، يمكنك معرفة ما إذا كان هذا الفيروس سيحقن RNA في الخلية يمكنه ترميز البروتينات.

لكن يجب نسخ تلك المادة الجينية. وتم نسخ الحمض النووي الريبي - - بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي. ولذا فهو يشبه نوعًا ما بوليميراز RNA من قبل ، إلا أنه بدلاً من استخدام الحمض النووي كقالب ، يمكنه استخدام الحمض النووي الريبي. لذلك سيكون هذا النوع من الحلقات حلقة صغيرة هنا حول قدرة الحمض النووي الريبي على نسخ نفسه بشكل لم يكن متوقعًا. وعلى الرغم من أن هذا فيروس مهم في صناعة النباتات والنباتات والزراعة ، إلا أنه ليس مهمًا جدًا للبشر.

لكن هناك فئة أخرى من فيروسات الرنا مهمة جدًا.

وتسمى هذه الفيروسات القهقرية. والسبب في أهميتها هو أن فيروس HIV-1 المرتبط بالإيدز يعتبر من الفيروسات القهقرية. إنه فيروس له غلاف وله RNA وهو مادة وراثية. والشخص الذي عمل على كيفية حدوث ذلك كان شخصًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ديف بالتيمور. لقد كان زميلًا لي هنا لسنوات عديدة. لقد كان الشخص الذي أسس معهد وايت هيد واستطاع النهوض به. ثم أخيرًا ، لرفع تحد إداري آخر ، ذهب إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ليكون رئيسًا. وهذا هو مكانه اليوم.

وكان ديفيد يعمل على هذه المشكلة في محاولة لمعرفة كيفية عمل هذه الفيروسات القهقرية. وهم مهمون. ليس فقط فيروس HIV-1 ، ولكن هناك فيروسات معينة مرتبطة بالسرطان. بشكل عام ، ما يفعلونه هو أنهم التقطوا ما يسمى بالجين الورمي والذي غالبًا ما يكون نوعًا من نسخة متحولة من أحد جيناتك الطبيعية.

وإذا دخل هذا الفيروس إلى إحدى خلاياك وأدخل هذا الجين المتحور ، فسيكون نوعًا ما من نفس النتيجة مثل تحور أحد جيناتك مع تطور السرطان.

لذلك ، يمكن نوعًا ما ، على سبيل المثال ، إحضار خلية تقوم بفشل التحكم في الوقت الذي يُفترض أن تتكاثر فيه الخلايا وتتوقف عن الانقسام وما إلى ذلك. لذا بدأ ديفيد العمل على هذه ، وما اكتشفه هو أن هذه الفيروسات مشفرة ، ولديها معلومات ترميز البروتينات. وأحد البروتينات المشفرة في الحمض النووي الريبي الخاص بها هو إنزيم غير مميز يُطلق عليه اسم "النسخ العكسي". وما يمكن أن يفعله هذا هو أخذ قالب RNA وعمل خيط DNA المكمل المقابل بهذه الطريقة.

لذلك إذا أخذنا - سنأخذ فقط هذا الحمض النووي الريبي من الفيروس. ما يشفره هذا الفيروس إذن هو إنزيم قادر على أخذ هذا الحمض النووي الريبي وعمل نسخة الحمض النووي المقابلة. لذلك هناك الحمض النووي الريبي الأصلي الذي كان موجودًا في الفيروس. هناك الحمض النووي الريبي الذي بدأ. ولذا فإن ما يحدث ، إذا صح التعبير في هذه الحالة ، هو أن المعلومات تتدفق في الاتجاه الآخر.

كان هذا اكتشافًا رائعًا.

واكتشفها شخص لم يكن على استعداد لمجرد أخذ ما هو موجود في الكتب المدرسية ولكنه كان يحاول معرفة ما يمكن أن يحدث هنا. الآن ، الطريقة التي تعمل بها هذه الفيروسات ، بمجرد قيامهم بذلك ، لن يكون الأمر سيئًا للغاية لأنهم حصلوا على معلوماتهم الآن في شكل الحمض النووي. لذلك يمكن تحويل هذا الشريط من الحمض النووي إلى DNA مزدوج الشريطة باستخدام أنواع الإنزيمات التي تحدثنا عنها بالفعل. إن بوليميراز الحمض النووي المعتمد على الحمض النووي سيكون قادرًا على نسخ الشيء الآخر. والآن لديك نسخة من الحمض النووي للمعلومات التي كانت موجودة في الفيروس. لكن ما يحدث لذلك هو أن لديك قطعة من الحمض النووي للمضيف.

ثم يتم إدخال هذا الحمض النووي الفيروسي فيه ، لذلك ينتهي بك الأمر مع هذا الموقف حيث يكون لديك حمض نووي من المضيف ، وهذا هو الحمض النووي للفيروس. إذن هذا هو الحمض النووي الذي يشفر المعلومات اللازمة للفيروس. وإذا كان هذا هو حمضنا النووي ، فسيتم إدخاله بهذه الطريقة. وهناك عدد قليل من الرسائل الصحية التي حاولت نقلها إلى المنزل في هذا الشيء.

ذكرت التدخين في ذلك اليوم. إذا كنت تدخن - إذا توقفت عن التدخين بشكل أساسي ، دعني أجرب طريقة أخرى. إن خطر التدخين يساوي تقريبًا مجموع كل شيء آخر يمكنك القيام به في حياتك من شأنه أن يؤثر على فرص إصابتك بالسرطان ، مع ترك ما ورثته من والدك جانباً.

الشيء الوحيد الذي يجب ألا تفعله إذا كنت ترغب في تجنب السرطان ، أو مساعدة أحبائك الذين يدخنون على تجنب السرطان ، هو عدم التدخين ، أو التوقف عن التدخين إذا كنت تدخن. أنت تجمد خطر أي خطر متزايد لديك ، ثم تتعايش مع ذلك ، لكن الأمر لا يزداد سوءًا مع مرور الوقت. الآخر هو ممارسة الجنس الآمن ، وهذا هو السبب. HIV-1 هو فيروس ارتجاعي. إذا أصبت به ، فإنه يصنع نسخة DNA من الحمض النووي الريبي ، ويصنع الشريط الآخر من الحمض النووي ، ويلتصق بنفسه.

إذاً ما لديك هو حمضك النووي هنا ، حمضك النووي هناك.

و HIV-1 هو رفيق سفر دائم لبقية حياتك.

لا توجد طريقة لإخراج ذلك من هناك الآن.

جميع أنظمة التعامل مع الإيدز هي فقط إدارة العدوى.

لذلك عندما يكون شخص ما مصابًا بفيروس HIV-1 ، فإنهم قد حصلوا على تلك الجينات الفيروسية مدمجة بشكل دائم في الحمض النووي الخاص بهم.

لذلك من المهم للغاية أن تكون على دراية بذلك ، أو إذا كنت تعرف أشخاصًا لا يقدرون هذا لأنهم لا يمتلكون الكثير من الخلفية البيولوجية التي تساعدهم على فهم ذلك.

نعم. لذلك أردت فقط أن أريكم ، وجدت صورة أخرى الليلة الماضية.

وهذا كما ترون كل هؤلاء العلماء القدامى ، أليس كذلك؟

بالطبع ، لم يكن ديفيد يبدو هكذا عندما كان يقوم بعمله.

في الحقيقة ، أعتقد أنه قد تم تنظيفه إلى حد ما هنا.

لقد وجدت هذا في أرشيف كولد سبرينغ هاربور الليلة الماضية.

لقد رأيت صورًا له وهو يبدو أشعثًا إلى حد كبير وربما سيئ السمعة وأشياء أخرى. لكن على أي حال ، عندما كان ديفيد يكتشف كل هذه الاكتشافات كان لا يزال شابًا.

أعتقد أنه حصل على جائزة نوبل عندما كان لا يزال في الثلاثينيات من عمره.

والكثير من هذه الاكتشافات تم إجراؤها بواسطة أشخاص ليسوا أكبر سناً منك. لكن ، مرة أخرى ، يحاول فهم سبب معرفتنا لما نعرفه ثم محاولة تكييف أشياء أخرى فيه. الآن ، الشيء التالي الذي أريد أن أخبركم به عن أنه يحتوي على بعض من هذه الشخصية ، لقد أخبرتك نوعًا ما أن لديك قطعة من الحمض النووي. لنفترض أن هناك جينًا هنا وهذه منطقة الترميز ، ثم نصنع نسخة mRNA ، ثم نستخدم الشفرة الجينية ونصنع البروتين.

وبالتالي إذا قمنا بتسلسل الحمض النووي ووجدنا بداية هذا البروتين يمكننا أن نقرأ مع استخدام هذا الرمز الجيني ويجب أن يذهب بعيدًا.

وقد تم تصميم ذلك وفهمه بشكل جميل ، تمامًا كما انتهيت من إخباركم في ذلك اليوم. إذن فيل شارب الذي حصل على جائزة نوبل لهذا العمل وزميله في قسم الأحياء. إنه في مركز السرطان على الجانب الآخر من الشارع من المبنى الذي أنا فيه. كان هذا هو مركز السرطان الذي أسسه سلفادور لورييه ، الذي تدرب معه جيم واتسون. وكان فيل يدرس هذه العملية. كان ذلك قبل أن نتمكن من تسلسل الحمض النووي. كان ذلك في منتصف السبعينيات.

وكان يعمل بالأدوات التي كنا نحاول بعد ذلك رسمها لعلاقة الحمض النووي الريبي بجين موجود على فيروس.

لقد كان فيروسات DNA ، وليس فيروسات RNA ، لذلك لا تختلط مع ذلك. لكن ما كان لديه في الأساس هو جزء من الحمض النووي كان يعرف أنه يشفر الجين. لذلك كان يعلم في مكان ما على هذه القطعة من الحمض النووي أن هناك جينًا في مكان ما هنا ، وقد قام بعزل الحمض النووي الريبي. وإحدى الطرق التي يمكنك من خلالها رسم الخرائط ، أن ترى ماديًا علاقة الحمض النووي الريبي والحمض النووي هي أن نأخذ ، دعنا فقط نأخذ أحد هذه الخيوط.

لذلك لدينا الخيط التكميلي من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي.

وإذا مزجناها معًا وتركناها تبرد ببطء ، فإنها ستشكل روابط هيدروجينية. سوف يشكلون هجين DNA-RNA بنفس الطريقة التي تظهر بها شريطين من الحمض النووي. ولذا إذا كان الجين أقصر بقليل من قطعة الحمض النووي ، فربما تتوقع أن ترى شيئًا يشبه هذا. والطريقة التي ترى بها هذا ، إذا نظرت في مجهر إلكتروني - ربما سيبدو نوعًا ما مثل هذا. لا يمكنك في الواقع رؤية الخيوط ، لكنك سترى جزءًا سميكًا. سيكون هذا هو ازدواج RNA.

لذلك سيكون هذا مجرد حمض نووي. والجزء السميك هو قاعدة الحمض النووي الريبي المقترنة بشريط واحد من الحمض النووي. لك ذالك؟ هذا ما قالت الكتب المدرسية إنه كان يجب عليك رؤيته. وهذا أكثر من ذلك. هذه بيانات من ورقة فيل تصف ذلك. واسمحوا لي أن أركز على هذا على وجه الخصوص. هذا ما رآه بالفعل.

هل لديكم أي فكرة يا رفاق ما الذي يحدث؟ لماذا لا تأخذ دقيقة ، ابحث عن شخص قريب منك ومعرفة ما إذا كان يمكنك الخروج بأية أفكار. ها هو الهجين. ننسى هذا القليل في نهاية 3 رئيس. هذا ليس مصدر قلق. هنا هو الشيء.وهذا ، على ما أعتقد ، هو قطعة من الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل تخرج من النهاية. لكنها تبدو أكثر تعقيدًا بعض الشيء.

أيه أفكار؟ يضع معظم الناس هذه البيانات في أدراجهم.

لم يفعل فيل. لم يفعل فيل وزملاؤه.

ما أدركوه هو أنني سأحاول إعادة رسم هذا بشكل طفيف جدًا لمساعدتك على رؤية ما يحدث.

ما كانوا يرونه كان شيئًا يشبه إلى حد ما ما كانوا يتوقعونه. كانوا يرون منطقة من الحمض النووي الهجين وكانوا يرون منطقة من الحمض النووي أحادي السلسلة مثل هذه ، ولكن ما بدا عليه كان هناك حلقات صغيرة من الحمض النووي أحادي الجديلة تخرج. وما اكتشفه فيل هو ظاهرة نعرفها الآن باسم تضفير الحمض النووي الريبي.

في البكتيريا ، مع استثناءات قليلة جدًا ، يمكنك إلقاء نظرة على الحمض النووي ، ويمكنك العثور على إطار القراءة المفتوح ويمكنك فقط قراءة تسلسل البروتين. تجد ATG ، AUG ، كودون الميثيونين ، ثم يستمر بلا توقف ، وأخيراً تصل إلى توقف كودون وترى أن هناك البروتين. لذا فإن معلومات الترميز مستمرة بشكل أساسي في جميع الجينات البكتيرية تقريبًا.

وهناك عدد قليل ، بعض الجينات من هذا القبيل في حقيقيات النوى ، ولكن العديد من الجينات حقيقية النواة يتم بناؤها ، يبدو الأمر كما لو أنك أخذت الجين الذي وجدته في بكتيريا ثم قطعته في مجموعة من الأماكن وعلقت حمضًا نوويًا إضافيًا بين كل القطع.

لذا ستحصل على شيء مثل هذا حيث يوجد ، في الحمض النووي سيكون هناك معلومات تشفير.

ثم المعلومات غير المشفرة وكتلة أخرى من معلومات الترميز.

ثم كتلة غير مشفرة وقول واحدة أخرى من معلومات الترميز. لذلك هذا الحمض النووي مزدوج الشريطة.

وما يحدث بعد ذلك عندما تصنع الخلية الحمض النووي الريبي هو أن كل شيء يتم نسخه إلى ما يعرف الآن باسم RNA ما قبل الرسول.

وهناك القليل من عناصر الترميز هنا ، وهناك القليل من عناصر الترميز هنا ، وهناك المزيد من عناصر الترميز هناك. لكن ما تحتويه الخلية يشبه إلى حد ما لقطاتك غير المعدلة من عائلتك الصيفية أثناء إجازتك لكاميرا الفيديو.

وربما لا تريد أن تظهر للجميع ثانية مقطع فيديو التقطته أثناء الحدث. إذن ما تفعله ، تدخل هناك وتقوم بتحريره. في الأيام الخوالي كنت تضطر إلى التقاط الفيلم ولصقه. والآن يمكنكم جميعًا القيام بذلك باستخدام iMovie أو شيء من هذا القبيل. لكن ما تفعله هو أخذ أجزاء المعلومات التي تريدها ، وهذا ما تفعله الخلية.

يأخذ هذا الجزء من الحمض النووي الريبي. وهذا الجزء من الحمض النووي الريبي ، ويربطه معًا ، ثم هذا الجزء. وعندما يتم ذلك يكون لديه mRNA الذي يبدو الآن مثل نوع mRNA الذي ستجده في بكتيريا حيث يمكنك العثور على كودون البداية.

وبعد ذلك يمكنك أن تقرأ بكلمات من ثلاثة أحرف حتى نهاية البروتين. لذا ، في الجوهر ، ما وجده فيل هو أنه في العديد من الكائنات الحية على الأقل هناك خطوة أخرى هنا حيث نحصل على تضفير الحمض النووي الريبي. وفقط بعد ذلك ننتقل إلى البروتينات. ما كان رائعًا جدًا حول هذه النتيجة ولماذا أدق عليها قليلاً هو أن هذه هي البيانات الموجودة في ورقة فيل. يمكنك البحث عنه على الإنترنت.

اكتب Phil Sharp 1977 وستجد هذه الورقة الأصلية مع هذا الرقم بداخلها. في اللحظة التي أدرك فيها فيل ما كان عليه وتحدث عنه في اجتماع ، اكتشف الكثير من الناس فجأة نوعًا ما من ربط الحمض النووي الريبي في وقت واحد تقريبًا لأنهم فتحوا أدراجهم وكان هناك كل هذه الصور المجهرية الإلكترونية غير القابلة للتفسير التي لديهم. وكانوا في وقت قصير جدًا قادرين على حفظه في النظام. كان نفس الشيء يحدث ، لكنه كان محيرًا فقط ، ولم يكن مناسبًا ، وإلى حد ما تم تحديد أذهان معظم الناس من خلال هذا النموذج ، هذه العقيدة المركزية كشيء لا يمكن للمؤمن الحقيقي الشك فيه. وكان يجب أن يكون لديك عقل مرن بما يكفي لتتمكن من رؤية ذلك.

وهذا جزء مهم من علم الأحياء لم يكن متوقعًا.

ويمكن أن يكون رائعًا جدًا. سأعطيكم بعض الأمثلة المتطرفة. حسنًا ، ولا حتى الأمثلة المتطرفة.

ولكن فقط أريكم مقدار المعلومات غير المشفرة التي يمكن أن توجد.

العامل 8 هو بروتين يلعب دورًا في تخثر الدم.

والجين هو 200 زوج كيلوباز. و pre-mRNA هو مجرد نسخة مباشرة ، لذا فهو 200 كيلو قاعدة. إنه مجرد خيط واحد لذا فهو ليس زوجًا أساسيًا. و mRNA المقسم بالفعل عند الانتهاء هو 10 كيلو قاعدة. وهذا يعني أن 5٪ فقط من الجين يقوم بتشفير المعلومات وأن 95٪ من تلك المعلومات يتم التخلص منها عندما يتم تقطيع الحمض النووي الريبي (RNA). وحتى المثال الأكثر تطرفًا هو بروتين يسمى ديستروفين. هذا هو ما يتأثر بمرض وراثي بشري يُعرف باسم الحثل العضلي الدوشيني.

في هذه الحالة ، يكون الجين عبارة عن زوجين من القواعد الضخمة. إذن بالطبع فإن pre-mRNA هو أيضًا قاعدتان ضخمتان لكن الـ pre-RNA هو 16 كيلو قاعدة. لذلك في هذه الحالة أقل من 1٪ من الجين لديه معلومات تشفير لصنع بروتين.

هناك الكثير من الأسباب المثيرة للاهتمام حول سبب حدوث ذلك. أحدها ، يمكن للأشياء أن تتطور بسرعة أكبر في بعض الأحيان لأن لديك أجزاء من البروتينات تشبه نوعًا ما وحدات ويمكن للتطور أن يربط بينها على الأرجح.

في الحقيقة ، إنه يوفر أيضًا طرقًا للتنظيم لأننا نعلم الآن أن هناك طرقًا بديلة لتضفير الحمض النووي الريبي. لذا يمكنك أن تأخذ رنا واحدًا ثم تلصقه بطرق مختلفة في خلايا مختلفة وينتهي بك الأمر بتوليد بروتينات مختلفة تم ترميزها جميعًا بواسطة جين واحد معين. ولذا فهو يعطي الخلايا أنواعًا مختلفة من الاستراتيجيات التنظيمية التي يمكنها استخدامها. الآن ، النوع الثالث من الأشياء التي تندرج في نفس هذا النوع من الأشخاص الذين لديهم أذهانهم منفتحة وغير مثبتة بالفهم الحالي أو مقيدًا بالفهم الحالي هو اكتشاف أن الحمض النووي الريبي يمكن أن يعمل كإنزيم. وقد تحدثت إليكم بالفعل عن ذلك وقلت إنه ريبوزيم ، لكن توم تشيك اكتشفه. يشغل توم حاليًا منصب رئيس معهد هوارد هيوز الطبي ، لكنه قام بعمل ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مع ماري لو باردو.

لقد كنت في مرحلة ما بعد الدكتوراه في بيركلي عندما كان ينهي للتو عمله في التخرج ، والتقيت به هناك.

ثم جاء إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لإجراء ما بعد الدكتوراه. وبعد مرور عام ، حصلت على وظيفة لذا أصبحت أصدقاء هناك وأصبحنا أصدقاء عندما بدأنا هنا.

لذلك كان لدي ارتباط وثيق جدًا بهذه القصة بالذات.

إليكم صورة توم مع فيل. هذه في الواقع زوجتي هناك التي كانت في هذه الصورة. لكن توم في الواقع يشبه ذلك كثيرًا. إنه غني بالألوان وممتع للغاية وشخص مثير للاهتمام. ولكن على أي حال ، عندما غادر توم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتولي منصب هيئة التدريس في بولدر ، كان مهتمًا بمحاولة فهم الكيمياء الحيوية لتضفير الحمض النووي الريبي. وهكذا ذهب - لقد فعل ما سيفعله عالم جيد. سيحاولون العثور على نظام تجريبي يكون فيه السؤال الذي يريدون معالجته بسيطًا بما يكفي للحصول على إجابة. هناك طريقة لممارسة العلم حيث تختار نظامًا معقدًا للغاية ولا تحصل على إجابة أبدًا. يبدو الأمر مهمًا للغاية لأنك تعمل على شيء مهم ولكن لا يمكنك ذلك ، فليس لديك الأدوات التي تحتاجها للوصول إلى الإجابة.

لذلك أراد توم العمل على الكيمياء الحيوية لتضفير الحمض النووي الريبي لأن ذلك تم اكتشافه للتو. وهكذا ذهب إلى كائن حي صغير صغير يسمى رباعي الغشاء. والسبب في بحثه لذلك هو أنه يحتوي على RNA ريبوزومي ، لذلك كان RNA تم صنعه بوفرة كبيرة داخل الكائن الحي. وكان بها واحدة فقط من هذه المناطق غير المشفرة. سأخبرك بكلمات هذه الترميز وغير الترميز. إنها ليست بديهية بالنسبة لي ، لكن أعتقد أنه يجب عليك معرفتها.

تسمى منطقة الترميز ، الجزء الذي يرمز إليه يسمى exon والجزء غير المرمز يسمى intron.

لذا ، على أي حال ، عمل توم على هذا الكائن الحي لأنه قبل الرنا المرسال

كان هذا في الأساس. أو ما قبل RNA قبل الربط ، وكلما خرجت إلى Bolder ، كنا نحاول الدخول في لعبة الاسكواش. في أكثر جرأة. وكنا نلعب الاسكواش طوال الوقت. بدا مثل هذا. كان هذا سيعطي هذا مثل

لذلك كنت هناك في اجتماع وكنا جالسين في الخزانة لننمي هذا الكائن الحي. ثم عادوا وكان خارج ذلك. كان بإمكانه الحصول على كميات كبيرة من هذا الحمض النووي الريبي ، لذلك كان جاهزًا للغرفة. وقلت كيف يتم إنتاج الكيمياء الحيوية للتضفير مقتطفات من خلايا هذا الكائن الحي ومن ثم البدء في الطهي هنا. وقد ذهب إلى الدنمارك ، على ما أعتقد ، لمعرفة كيفية القيام بذلك

ركيزة RNA مع جميع أنواع المستخلصات الخلوية. وهكذا سمعت عن هذا لأول مرة ، كان توم يعمل على هذا عندما كان ذاهبًا؟ توم يقول ، حسنًا ، الأمور تسير على ما يرام ،

ومن ثم كانت خطته تنقية الإنزيمات التي تقوم بعمل تضفير الـ RNA. أعتقد. يقول إن هناك مشكلة صغيرة واحدة فقط.

الضوابط هي الربط. الآن ، ما كان يقصده هو أنك إذا كنت تحاول إضافة مستخلص الخلية والحصول على هذا الشيء الذي ستبدأ به هو الحمض النووي الريبي في الأنبوب أساسًا.

وهذا من شأنه أن يكون سيطرتك. وبعد ذلك تبدأ في إضافة أشياء إليه وتبدأ في البحث عن الربط. وما وجده توم هو أنك إذا أخذت للتو هذا الحمض النووي الريبي وتركته يجلس في أنبوب اختبار ، فقد حدث التضفير دون وضع أي شيء فيه. وهنا كان بالفعل للعثور على جميع الإنزيمات ، والبروتينات التي قامت بذلك. وقام توم بعمل قطعة علمية رائعة للغاية لإثبات أن ما كان يحدث هو أن الحمض النووي الريبي كان يحفز عملية الربط الخاصة به.

وكان عليه أن يعمل بجد لإثبات أنه ليس بروتينًا ملوثًا. تذكر أننا أجرينا هذا النوع من المناقشة؟ كنا نتحدث عن الحمض النووي هو المادة الجينية وكيف يمكننا أن نعرف أنه لم يكن مجرد جزء صغير جدًا من شيء آخر في حمضنا النووي ربما كان يفعل ذلك. كان على توم أن يمر بتمرين مشابه إلى حد كبير ، لكن هذه كانت واحدة من هذه الأفكار الرئيسية التي أدت إلى إثبات أن الحمض النووي الريبي يمكن أن يعمل كمحفز ، وهو ما نعرفه الآن باسم الريبوزيم. وقد أوضحت لكم الآن أننا نقبل نوعًا ما أن الريبوسوم الفعلي نفسه هو ريبوزيم وأن تكوين رابطة الببتيد ، الشيء الذي يمثل قلب جميع البروتينات يتكون من الريبوزيم ، وليس بواسطة الريبوسومات وليس بواسطة بروتين. نعم. لذا فإن الموضوع التالي الذي أريد أن أجربه في أي نوع قمنا بإعداده بالفعل من هذا هو أنه إذا كانت جميع المعلومات موجودة في الحمض النووي لتبدأ به ، فعندئذ إذا قمت بعمل نسخة من الحمض النووي الريبي ، فأنت تأخذ جزءًا فقط من تلك المعلومات في الوقت.

وهذا يعطي الخلايا الكثير من الاحتمالات لتنظيم كيفية استجابتها للبيئة أو مجرد التحكم في الجينات التي يتم التعبير عنها. وهناك نوعان أساسيان من الاستراتيجيات التي تشارك في هذه القرارات التنظيمية. يمكن أن تكون إما - يمكن أن تكون إما تغييرات قابلة للعكس.

على سبيل المثال ، بكتيريا ومصدر للغذاء. إذا كنت جرثوميًا ولديك إنزيمات تسمح لك بتناول مائة نوع مختلف من الطعام وأنت في بيئة لا يوجد فيها سوى نوع واحد منها ، فأنت حقًا تهدر الطاقة إذا صنعت البروتينات اللازمة لتصنيعها. 99 الأخرى. لذلك قد تخمن أن التطور بطريقة ما قد اختار أربعة أنظمة تعلمت كيفية تشغيل وإيقاف الأشياء التي يحتاجون إليها لتناول بعض مصادر الطعام اعتمادًا على ما إذا كان مصدر الغذاء متاحًا أم لا. نحن نحمل المظلات فقط عندما تمطر. إذا كان عليك حمل مظلة وبذلة للثلج ولوح ركوب الأمواج ، كل شيء طوال الوقت ، فسيؤدي ذلك إلى إبطائك في التطور.

فالنوع الآخر ، الذي تحدثنا عنه أيضًا عندما تحدثنا عن البدء كخلية واحدة والذهاب إلى 14 خلية تشكلنا ، ثم العديد من هذه التغييرات ، حيث تتقدم هذه الخلايا وتحتاج تدريجيًا إلى المزيد من التخصص أن يكون لا رجوع فيه.

وهذا مهم بشكل خاص في التنمية. لا نريد خلية في شبكية العين لدينا تقرر فجأة أنها يجب أن تكون جزءًا من القلب وتبدأ في تكوين قلب في منتصف عينك أو شيء من هذا القبيل.

لذلك تميل الأشياء قيد التطوير إلى أن تكون بمجرد أن تتوقف عن العمل أو بمجرد أن تكون في حالة تشغيل أو شيء من هذا القبيل. ولإعطائك نظرة أخرى صغيرة على تلك الصورة التي عرضتها عليك من قبل للديدان الخيطية.

وفي ذلك الوقت ، في المرة الأولى التي أريتكم فيها هذا ، كنت أحاول فقط التأكيد على أنه يمكننا أخذ الجين المشفر للبروتين الفلوري الأخضر ووضعه في أي شيء وسيصبح أخضر.

في هذه الحالة ، باربرا ماير التي تعمل في بيركلي الآن ولكنها اعتادت أن تكون رفيقة مكتبي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لسنوات عديدة ، ما فعلته هو أنها أخذت هذا البروتين الفلوري الأخضر ، الجين الخاص بذلك ، ووضعته تحت سيطرة النظام التنظيمي ، وهو الجين الذي يتم التعبير عنه في مريء الدودة.

وعلى الرغم من أن هذا الجين موجود في جميع خلايا ذلك الكائن الحي ، إلا أنه تحت سيطرة نظام يسمح عادةً بتكوين الجينات اللازمة لصنع المريء ولكن ليس في أجزاء أخرى من الجسم. لذلك ربما لم تختر هذا الجزء الآن ولكن نوعًا ما ألقي نظرة أخرى على نفس الشيء وشاهد شيئًا مختلفًا. إذن كيف نتعلم عن تنظيم الجينات؟ العمل الأساسي ، مثل الكثير من هذه الأشياء ، بدأ نوعًا ما بشكل مشؤوم ، إذا صح التعبير. كان هناك عالمان فرنسيان ، جاك مونود ، وهو عالم كيمياء حيوية ، فرانسوا جاكوب الذي كان عالمًا في علم الوراثة.

وكانوا يعملون على استقلاب اللاكتوز بواسطة الإشريكية القولونية.

اللاكتوز هو الجلاكتوز ، بيتا 1.4 جلوكوز. وليس عليك أن تعرف بالضبط الهيكل. يمكنك فقط أن تتذكر أنه كان هناك الكثير من الهيدروكسيل المختلفة ، وكان ذلك رابطًا معينًا.

وهناك إنزيم يشق هذا في الجالاكتوز والجلوكوز.

وهذا يمكن أن يذهب مباشرة إلى تحلل السكر ويصنع الطاقة للكائن الحي. ويخضع الجالاكتوز لبضعة تحولات مختلفة ، ويمكن أن يدخل هناك أيضًا.

ولكن من أجل الحصول على الطاقة الموجودة في تلك الكربوهيدرات ، يجب قطع هذا الارتباط. وتم تكسيره بواسطة إنزيم يسمى بيتا غالاكتوزيداز. هذا بروتين قادر على تحفيز انقسام هذين السكرين.

هذا ما كان يدرسه جاك مونود وفرانسوا جاكوب.

لقد تم مساعدتهم في هذا التمرين. أعتقد أن جزءًا من سبب حدوث ذلك هو أن الناس لاحظوا لسنوات عديدة أنه إذا قمت بزراعة الإشريكية القولونية في الجلوكوز ، فلن يكون هناك بيتا غال. سأختصر هذا كـ beta-gal فقط حتى لا أضطر إلى الاستمرار في كتابة نفس الشيء.

ولكن إذا قاموا بزراعة الإشريكية القولونية في اللاكتوز بيتا غال فإنهم كانوا موجودين.

وكان عليهم أن يكونوا قادرين على فحص هذا الإنزيم. واستخدموا - كانت هناك أنواع قياسية من المقايسات البيوكيميائية التي يمكنك استخدامها. لكن بعض الكيميائيين الذين ساعدوا في تصميم نوع ساطع جدًا من الركيزة التي ساعدتهم ، والتي يمكن استخدامها في هذه الأنواع من الدراسات ، وسأريكم إحداها. ما ينظر إليه هذا الإنزيم حقًا هو أنه ينظر ، دعنا نرى ، الجالاكتوز. ما تراه هو نوع من جانب الجالاكتوز من هذا الارتباط ، ثم يصل إلى الداخل ويحفز انقسام ما يرتبط به. واتضح أنه ليس محددًا فيما إذا كان الجلوكوز على الجانب الآخر. يمكنه قبول ركائز تحتوي على أشياء أخرى أيضًا. لذا قام بعض الكيميائيين بعمل بعض المتغيرات مثل هذا. هذا مركب معروف باسم X-gal.

إذا تحدثت إليه في المختبر ، فسيحصل على اسم كيميائي أطول.

ولكن ماذا يحدث إذا كان بيتا جالاكتوزيداز موجودًا ، فهو قادر على شق هذه الركيزة حتى تحصل على الجالاكتوز ، وهو عديم اللون. ولكن إذا حصلت على X فقط ، فهذا ملون ، ولكن هذه المادة الأصلية هنا عديمة اللون أيضًا.

لذلك هذا مناسب جدًا لأنه إذا كنت تستخدم ركيزة مثل هذه ، يمكنك وضع الخلايا على لوح به هذا المؤشر.

وإذا كانت ملونة ولونها أزرق ، فستعرف أنها كانت تصنع بيتا جالاكتوزيداز. وإذا كنت لا ترى لونًا ، فأنت تعلم أنه ليس كذلك. هناك عدة طرق لفحص هذا الإنزيم. مع ذلك ، أحاول فقط أن أعطيك القليل من النكهة لإحدى الطرق المختلفة التي يمكن أن يقايسوها بها. الآن ، إحدى المشكلات هي أن الإشريكية القولونية لم يكن لديها أي نشاط بيتا جالاكتوزيداز إذا كان اللاكتوز غائبًا عند زراعة الجلوكوز.

وقد صنعوها إذا كان اللاكتوز موجودًا. حسنًا ، سيكون هذا نوعًا مما تتوقع أن يكون التطور قد اكتشف كيفية القيام به ، فقط صنع الإنزيم لاستقلاب اللاكتوز إذا كان اللاكتوز موجودًا ، لكن كان عليهم معرفة الأساس الجزيئي لهذا. وأحد الاحتمالات هو أن البروتين تم تصنيعه بحيث كان نوعًا ما غير مكشوف ، وعندما دخلت الركيزة ، كانت تنثني في كل مكان حولها ومن ثم يمكن أن تشقها. أو احتمال آخر ، وهو النوع الذي نتحدث عنه الآن ، هو أن البروتين لا يُصنع حتى يتواجد اللاكتوز ، ثم يجعله جديدًا. لذلك كان عليهم أن يكتشفوا ، بين هذين الأمرين ، أيهما كان صحيحًا. عندما ترى اللاكتوز موجودًا ، هل هو مجرد بيتا جالاكتوزيداز مصنوع بالفعل ولكنه غير نشط ، أم أنه يتم تصنيعه عند إضافة اللاكتوز؟ لذا فإن ما فعلوه هو أنهم زرعوا خلايا في الجلوكوز بالإضافة إلى C14-leucine المشع لفترة طويلة.

لذا فإن كل البروتينات كانت مشعة. وبمجرد حصولهم ، سيستمر ذلك لفترة طويلة. لذا فإن كل بروتين يتم تصنيعه يكون مشعًا.

ثم يضيفون اللوسين الزائد غير المسمى. هذا يعني أنه من الآن فصاعدًا ، لن تكون أي بروتينات جديدة يتم تصنيعها مشعة لأنك ستقوم فقط بغمر أي مادة مشعة بهذا.

لقد أضافوا الجلوكوز ، معذرةً ، الآن أضافوا اللاكتوز عبر الخلايا. ثم عزلوا إنزيم بيتا غال. في الواقع كان من السهل جدا القيام به. إنه إنزيم ضخم وهو رباعي الأبعاد. كبير جدا. حتى في تلك الأيام كان من السهل عزل هذا الإنزيم. وبعد ذلك نظروا ليروا هل هو مشع؟ إذا كان نشاطًا إشعاعيًا ، فقد كان موجودًا طوال الوقت وتم إعادة طيه ليصبح الإنزيم النشط.

أو إذا كان فقط بعد اللاكتوز ، فسيتم جعله جديدًا استجابةً له. وما وجدوه أنه غير مشع.

مما يعني أنه تم صنعه بعد إضافة اللاكتوز.

لذلك عرفوا بعد ذلك أنهم كانوا يدرسون نظامًا يتكون فيه البروتين فقط بعد أن مرت الخلايا بركيزة نمو معينة. وهكذا تم بذل الكثير من العمل لمعرفة كيفية عمل هذا النظام. لنرى. نحن في ضيق الوقت قليلا. لذا سأخبرك بما سأفعله.

سأخبرك ، سأضع بسرعة آليات ما رأوه ، وسنبدأ في اللائحة حول كيفية عمل هذا.

وقد يتمكن بعضكم من معرفة ذلك.

ما نعرفه الآن هو أن الجين الذي يشفر بيتا جالاكتوزيداز موجود في امتداد من الحمض النووي وهذا مثير للاهتمام. لديها ثلاث جينات.

إنه الجين lacZ. هذا هو جين بيتا جالاكتوزيداز.

وجين آخر يسمى lacY و lacZ. هناك مروج.

هذه إشارة بداية للنسخ.

تذكر ذلك؟ لذلك هناك تسلسل هنا يقول ابدأ النسخ. هنا يوجد فاصل.

كلمة أخرى مكتوبة بأبجدية الحمض النووي تعني التوقف عن صنع الرنا المرسال. وهناك مرنا واحد طويل ، كما ترون ، يتميز بخصوصية ترميز ثلاثة جينات مختلفة.

لذلك إذا كان لديك أكثر من جين واحد في رسالة واحدة فهذا يسمى أوبرون.

لديك مرنا واحد. ولكن ، على أي حال ، فعندما يتم تصنيع بيتا جالاكتوزيداز ، يجب أن يبدأ تصنيع الحمض النووي الريبي هنا ، ويذهب إلى هناك. ولن نقلق بشأن وظائف هذين الجينين الآخرين. ولكن ، كما قد تخمن من الطريقة التي اختارها التطور لها ، فإن لديهم أنشطة مرتبطة بما يفعله بيتا غالاكتوزيداز. وبالنسبة للبكتيريا فهي طريقة فعالة للغاية للتحكم في التعبير عن مجموعة من الجينات في وقت واحد. ثم كان هناك جين آخر هنا يُعرف باسم lacI يحتوي على محفز ومُنهي ، وقد صنع أيضًا mRNA.

وهذا الرنا المرسال شفر بروتينًا يُعرف باسم مثبط اللاكتوز.

وما يفعله مثبط lac ، هو بروتين لديه القدرة على التعرف على تسلسل DNA شديد التحديد والربط هناك. وسأقوم نوعًا ما بتفجير هذا الجزء من الشيء.

إذن ما لدينا هنا هو ، هذا هو المروج هنا. ويحدث أن تسلسل الربط - - لضاغط lac يتداخل مع المروج. الحق غريب؟ ربما لا.

لذلك سأخبرك ، حسنًا ، يمكنك التفكير في هذا خلال عطلة نهاية الأسبوع ، إذا لم تكن قد واجهت هذا النظام من قبل.

لذلك يتم صنع هذا الجين طوال الوقت. لذلك يتم صنع هذا البروتين طوال الوقت. ماذا يفعل هذا البروتين إذا كان مثل هذا؟

وظيفتها في الحياة هي البحث عن هذا التسلسل والالتزام به.

إذا كان يرتبط به ، فإنه يغطي المروج.

ولا يتم التعبير عن جين بيتا جالاكتوزيداز لأن الخلية لا تستطيع تكوين الرنا المرسال. لذلك قد يبدو هذا غامضًا بعض الشيء ، لكن هناك شيء مهم للغاية هنا. الآن الشرطية حول ما إذا كان هذا الجين يتم التعبير عنه أم لا يتم التحكم فيه بواسطة بروتين ، أليس كذلك؟ يتم التحكم فيه من قبل هذا lac repressor. إذا كان هناك فسيتم تكوين الجين. وإذا كان خارج الجين الآن يمكنك صنعه. هناك محفز وسترى بوليميراز RNA. وهكذا تعلمت شيئًا عن البروتينات. يمكنهم ربط أشياء مختلفة.

وبالتالي ، ما يحتويه مثبط اللاكتوز ، فهو يحتوي على موقع ربط صغير يستطيع اللاكتوز الارتباط به وتغيير تأكيد مثبط اللاكتوز. فلماذا لا تأخذ هذه المعلومات وترى ما إذا كان بإمكانك معرفة كيف تسير الدوائر.

نعم؟ هل فعلت شيئا خطأ؟ آسف. أه آسف. اعذرني. نعم ، Z-Y-A. اعذرني. نعم؟ سنستعرض ذلك يوم الاثنين ، لكن ركز على حقيقة أنه إذا كان المكبِط موجودًا ولم يكن اللاكتوز موجودًا ، فإنه يرتبط بهذا التسلسل.

يتم تصنيع الكابت طوال الوقت ، ولكن هذا المكبِط هو شيء يمكن أن يخبرك ما إذا كان اللاكتوز موجودًا أم لا. لذا يمكنك وضع الدائرة معًا ، حسنًا؟


شاهد الفيديو: Dr Helal Live Stream - فيروس نقص المناعة البشرية - موضوع كامل عن كل شئ عن فيروس نقص المناعة البشرية (أغسطس 2022).