معلومة

17: لائحة النسخ (حقيقيات النوى) - علم الأحياء

17: لائحة النسخ (حقيقيات النوى) - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

  • 17.1: لائحة الجينات حقيقية النواة
  • 17.2: العناصر التنظيمية في التطور
    يمكن أن تحدث الطفرات في كل من عناصر رابطة الدول المستقلة والعوامل العابرة ؛ كلاهما يمكن أن يؤدي إلى أنماط متغيرة من التعبير الجيني. إذا أدى النمط المتغير للتعبير الجيني إلى ميزة انتقائية (أو على الأقل لم ينتج عنه عيب رئيسي) ، فقد يتم اختيارهم والحفاظ عليهم في المستقبل. حتى أنها قد تساهم في تطور أنواع جديدة. تم العثور على مثال لتغيير تسلسل في محسن في جين Pitx.
  • 17.3: مستويات إضافية لتنظيم النسخ
  • 17.4: تنظيم الجينات في حقيقيات النوى
    قدمت نتائج هذه التجربة الدليل على أنه حتى الخلايا المختلفة جدًا للكائن الحي تحتوي على نفس الجينات. في الواقع ، في أي كائن حقيقي النواة متعدد الخلايا ، تحتوي كل خلية على نفس الحمض النووي (الجينات). لذلك ، تختلف أنواع الخلايا المختلفة في الكائن الحي ليس في الجينات التي تحتوي عليها ، ولكن في مجموعات الجينات التي تعبر عنها! إذا نظرنا إلى طريقة أخرى ، فإن الخلايا تتمايز عندما تقوم بتشغيل جينات جديدة وتعطيل الجينات القديمة.
  • 17.5: الكائنات المعدلة وراثيا
    الكائنات المعدلة وراثيا تحتوي على DNA غريب تم إدخاله باستخدام التكنولوجيا الحيوية. يُعرَّف الحمض النووي الأجنبي (الجين المحور) هنا على أنه DNA من نوع آخر ، أو الحمض النووي المؤتلف من نفس النوع الذي تم التلاعب به في المختبر ثم أعيد تقديمه. إن مصطلحات الكائنات الحية المعدلة وراثيًا والكائنات المعدلة وراثيًا (GMO) مترادفة عمومًا.

الفصل 16 _ تنظيم الجينات في حقيقيات النوى

تتحكم آلات النسخ في ضغط وفك ضغط الكروماتين.

يمكن أن يخضع mRNA المنتج لعملية تضفير بديلة.

كل من البروتينات بدائية النواة وحقيقية النواة لها صلات متطابقة مع الحمض النووي.

كلاهما موجود داخل نواة الخلية.

إنهاء النسخ المتماثل.

نقل mRNA إلى السيتوبلازم.

بدء النسخ.

تسلسل الحمض النووي التنظيمي المؤثر لرابطة الدول المستقلة.

الارتباط بتسلسلات تنظيمية بعيدة عن الجين الذي تم نسخها منه.

تنظيم التعبير عن الجين الذي نُسخت منه.

ارتباط النيوكليوتيدات بنسخة مطولة من الحمض النووي الريبي.

يرتبط جسديًا ببوليميراز الحمض النووي.

منطقة ربط بوليميراز الحمض النووي الريبي.

مربع TATA وموقع البدء.

أنها تحتوي على عنصر تنظيم صندوق TATA.

يحتفظون بوظائفهم إذا تم عكس تسلسل النوكليوتيدات الخاص بهم.

يمكن أن تكون أكثر من 10 كيلو قاعدة من الجين الذي تنظمه.

قد تزيد أو تنقص مستويات النسخ الجيني.

كبت بدء نسخ جين معين.

تساعد في ربط بوليميريز الحمض النووي الريبي مع عنصر المروج.

زيادة النسخ عن طريق ربط تسلسل محسن.

تنشيط تخليق الحمض النووي الريبي في أصول النسخ المتماثل.

يرتبط المثبط بعنصر محفز ، ويمنع بوليميراز الحمض النووي الريبي من عنصر المروج المرتبط.

يرتبط القامع بمجال تنشيط المنشط ، مما يلغي قدرته على زيادة النسخ.

يرتبط القامع بمجال ربط الحمض النووي للمنشط ، مما يلغي قدرته على الارتباط بالمُحسِّن.

يرتبط القامع بتسلسل الحمض النووي في مُحسِّن ، مما يلغي الوصول إلى التسلسل بواسطة المنشط.


سمات

  • فصول مبكرة عن التفاعلات الكيميائية والجزيئية أكد على أهمية الروابط الكيميائية القوية التي تربط الجزيئات ببعضها البعض والروابط الضعيفة التي تتوسط التفاعلات بينها - أساس كيفية عمل الحياة.
  • تغطية متوازنة أنظمة بدائية النواة وحقيقية النواة.
  • تجارب وتقنيات مهمة يتم شرح مفاهيم الفصل بشكل متعمق في مربعات في كل فصل. وتشمل هذه التقنيات الحديثة من مجالات علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية.

جديد في هذا الإصدار

  • فصل جديد 18 يركز على RNAs التنظيمية.
  • فصل جديد 20 يناقش علم الجينوم وبيولوجيا الأنظمة.
  • لدعم السرد المختصر ، يمكن العثور على مواد إضافية في مربعات المقالات التي تم تصنيفها الآن في أربع فئات:
    • التجارب المؤثرة تسليط الضوء على البيانات التجريبية الرئيسية التي توضح للطلاب كيف نعرف ما نعرفه.
    • التقنيات تشمل التقنيات الحديثة في مجالات المعلوماتية الحيوية وعلم الجينوم.
    • مفاهيم متقدمة تقديم مزيد من المناقشات حول المبادئ والمفاهيم الأساسية.
    • التوصيلات الطبية تسليط الضوء على كيف أن فهم الآليات الأساسية يلقي الضوء على الحالات الطبية والأمراض البشرية.
    • موقع مصاحب موسع يجمع المحتويات من القرص المضغوط "Student Media" للإصدار السابق في مورد واحد متكامل تمامًا يساعد الطلاب على فهم الهياكل المعقدة والتفاعلات الجزيئية بشكل أفضل (www.aw-bc.com/watson). تمت إضافة درسين تعليميين هيكليين جديدين حول Argonaut و RecBCD في الإصدار السادس بالإضافة إلى البرامج التعليمية الشائعة للوسائط الهيكلية للإصدار السابق.
    • الرسوم المتحركة على شبكة الإنترنتالرموز تظهر في النقاط المناسبة في النص وتوجيه الطلاب إلى موقع الويب المصاحب الموسع.

    تجميع RISC وتنظيم الجينات بعد النسخ في سرطان الخلايا الكبدية

    مجمع الإسكات الناجم عن الحمض النووي الريبي (RISC) هو أحد الآليات الخلوية الأساسية حقيقية النواة التي تلعب دورًا محوريًا في تنظيم الجينات بعد النسخ. أدى اكتشاف الجزيئات المجهرية ودورها في تنظيم الجينات إلى تغيير مسار علم الأحياء الحديث. أصبحت طريقة إسكات الجينات باستخدام RNAs صغيرة متداخلة و miRNAs أداة رئيسية في البيولوجيا الجزيئية والهندسة الوراثية. سرطان الخلايا الكبدية (HCC) هو ورم خبيث شائع جدًا للكبد في البلدان النامية ، ونتيجة لعوامل الخطر المختلفة ، يتزايد انتشار هذا المرض بسرعة في جميع أنحاء العالم. يوجد عدم توازن في التفاعل بين الجينات المسرطنة والجينات الكابتة للورم ويلعب تنظيمها دورًا رئيسيًا في نمو سرطان الكبد وتطوره وانتشاره. الوظيفة التنظيمية لـ RISC و miRNAs تجعلهم وسطاء مهمين جدًا في إشارات السرطان في سرطان الكبد. لذلك ، فإن استهداف مجمع RISC لعلاج سرطان الكبد هو ضرورة في الوقت الحالي.

    الكلمات الدالة: التهاب الجينات المسرطنة تنظيم الجينات الكابتة للورم ميرنا.


    وصف عام

    جدول المحتويات

    الجزء 1: الكيمياء والجينات
    1. النظرة المندلية للعالم
    2. الأحماض النووية تنقل المعلومات الوراثية
    3. أهمية التفاعلات الكيميائية الضعيفة
    4. أهمية سندات الطاقة العالية
    5. الروابط الضعيفة والقوية تحدد البنية الجزيئية

    الجزء 2: صيانة الجينوم
    6. تراكيب DNA و RNA
    7. بنية الجينوم والكروماتين والنيوكليوسوم
    8. تكرار الحمض النووي
    9. تغير وإصلاح الحمض النووي
    10. إعادة التركيب المتماثل على المستوى الجزيئي
    11. إعادة التركيب الخاصة بالموقع وتبديل الحمض النووي

    الجزء 3: التعبير عن الجينوم
    12. آليات النسخ
    13. الربط RNA
    14. الترجمة
    15. الكود الجيني

    الجزء 4: التنظيم
    16. تنظيم النسخ في بدائيات النوى
    17. لائحة النسخ في حقيقيات النوى
    18. RNAs التنظيمية
    19. تنظيم الجينات في التنمية والتطور
    20. تحليل الجينوم وبيولوجيا النظم

    الجزء 5: الطرق
    21. تقنيات البيولوجيا الجزيئية
    22. الكائنات الحية النموذجية
    فهرس


    البيولوجيا الجزيئية للجين

    تكبير

    تفاصيل المنتج

    عنوان بديل

    رقم ISBN المنتج المنتج الإصدار غطاء، يغطي تاريخ السعر بالفرنك السويسري متوفرة
    9780321851499 البيولوجيا الجزيئية للجين 9780321851499
    البيولوجيا الجزيئية للجين
    7 سوفتكوفر مارس 2013 249.50
    9780321762436 البيولوجيا الجزيئية للجين 9780321762436
    البيولوجيا الجزيئية للجين
    7 سوفتكوفر فبراير 2013 249.50

    وصف

    الكتاب الكلاسيكي في علم الأحياء الجزيئي ، المحدث بفصول جديدة ، ومعلومات جديدة ، ووسائط جديدة.

    مواكبة لأحدث التطورات البحثية ، الإصدار السادس من النص الكلاسيكي لجيمس د. واتسون ، يحتفظ علم الأحياء الجزيئي للجين بالطابع المميز للطبعات السابقة التي جعلت منه الكتاب الأكثر استخدامًا في البيولوجيا الجزيئية. اثنان وعشرون فصلاً موجزًا ​​، شارك في تأليفه ستة من علماء الأحياء المرموقين ، يوفر تغطية حالية وموثوقة لتخصص مثير وسريع التغير.

    يناقش فصلان جديدان مجالات البحث الناشئة في RNAs التنظيمية (الفصل 18) وعلم الجينوم وبيولوجيا الأنظمة (الفصل 20) ، مع التركيز بشكل خاص على RNAi ، و microRNAs ، والفرص التي يوفرها الجيل الجديد من تقنيات الجينوم ، وتوضيح الجين. الشبكات التنظيمية.

    يتضمن كل فصل تحديثات محتوى شاملة ، وعند الاقتضاء ، تضمين الرؤى الطبية التي نشأت من فهمنا للبيولوجيا الجزيئية الأساسية ، والمراجع التي توجه الطلاب لاستكشاف موقع الويب المصاحب الموسع.


    التغطية الحالية وذات الصلة

    • موضوعات خاصة في علم الوراثة الحديث تستكشف الفصول المصغرة الموضوعات المتطورة ، بما في ذلك كريسبر كاس والتحرير الجينومي و التطورات في علم الوراثة العصبية: دراسة مرض هنتنغتون. تتضمن جميع فصول الموضوعات الخاصة سلسلة من الأسئلة التي تساعد الطلاب على مراجعة الأفكار الرئيسية أو تسهيل التأملات الشخصية والمناقشات الجماعية.
    • تغطية تنظيم الجينات في حقيقيات النوى يعكس الاكتشافات الحديثة التي تكشف كيف يلعب الحمض النووي الريبي في العديد من الأشكال أدوارًا حاسمة في تنظيم نشاط الجينات حقيقية النواة. تم توسيع فصل واحد حول هذا الموضوع في الإصدارات السابقة إلى ثلاثة: لائحة النسخ في حقيقيات النوى (الفصل 17) ، لائحة ما بعد النسخ في حقيقيات النوى (الفصل 18) ، و علم التخلق (الفصل 19).
    • التأكيد على الاعتبارات الأخلاقية يساعد الطلاب على التفكير من خلال الجوانب الأخلاقية للقضايا المتعلقة بالوراثة. تم استبدال المقالات التي كانت تُعرف باسم علم الوراثة والتكنولوجيا والمجتمع أو تنقيحها علم الوراثة والأخلاق والمجتمع. بالإضافة إلى ذلك ، ينتهي كل فصل بدراسة حالة ، يثير كل منها أسئلة أخلاقية.
    • الأساليب الحديثة لفهم وظيفة الجينات تتحدى الميزة الطلاب لفهم كيف أدت الأساليب الحديثة لاستهداف الجينات (مثل استخدام الحيوانات المعدلة وراثيًا ، والحيوانات الضربة القاضية ، وتداخل الحمض النووي الريبي) إلى تطوير فهمنا لوظيفة الجينات بشكل كبير. يسلط كل إدخال الضوء على الأساليب التجريبية التمثيلية ، ويحلل البيانات التجريبية ، ويرتبط بمفهوم تمت مناقشته في الفصل. تتضمن كل ميزة أسئلة لمزيد من التحليل أو المناقشة.

    يطور مهارات حل المشكلات ويشجع على الممارسة

    • حل هذا الآنمشاكل يتم دمجها في كل فصل لاختبار معرفة الطالب أثناء تعلم محتوى الفصل. تشمل التمارين أ ملحوظة لتوجيه الطلاب ويتم توفير إجابة مختصرة في الملحق. One Now Solve ترتبط هذه المشكلة لكل فصل بمشكلات نهاية الفصل ذات الصلة لتسهيل قيام الأساتذة بتعيين مشاكل مماثلة للواجب المنزلي.
    • أقسام الرؤى والحلول تقوية مهارات الطلاب في حل المشكلات من خلال عرض الحلول خطوة بخطوة والأسباب المنطقية للمشكلات المختارة.
    • مشاكل وأسئلة المناقشة توجد في نهاية كل فصل ومعظمها قابل للتخصيص في إتقان علم الوراثة.
    • مشاكل حارة اضافية تحدي الطلاب لحل المشكلات المعقدة ، يعتمد العديد منها على بيانات مستمدة من أدبيات علم الوراثة الأولية.
    • كيف نعرف؟ أسئلة تظهر على أنها الإدخال الأول في الأسئلة وأسئلة المناقشة واطلب من الطلاب تحديد الأساس التجريبي الذي تقوم عليه المفاهيم والاستنتاجات المهمة - أي كيف نعرف ما نعرفه. يُطلب من الطلاب مراجعة العديد من النتائج التي تمت مناقشتها في الفصل وتلخيص عملية الاكتشاف التي تم تضمينها.

    يؤكد على الأفكار الأساسية لعلم الوراثة

    • سؤال مفهوم، الذي تم العثور عليه باعتباره السؤال الثاني في الأسئلة وأسئلة المناقشة ، يطلب من الطالب مراجعة الجوانب المشتركة للمفاهيم الأساسية المدرجة في بداية كل فصل والتعليق عليها. تضع هذه الميزة تأكيدًا إضافيًا على النهج التربوي للتعلم المفاهيمي.
    • تطور مفهوم الجين هي ميزة قصيرة ، مدمجة في فصول مناسبة ، تسلط الضوء على كيفية تغير فهم العلماء لماهية الجين بمرور الوقت. نظرًا لأننا لا نستطيع رؤية الجينات ، يجب أن نستنتج فقط ماهية وحدة الوراثة هذه ، بناءً على النتائج التجريبية. من خلال تسليط الضوء على كيفية تقدم تصور العلماء للجين بمرور الوقت ، تساعد هذه الميزة الطلاب على تقدير عملية الاكتشاف التي أدت إلى فهم أكثر تعقيدًا للمعلومات الوراثية.

    يشرك الطلاب في التعلم النشط والتعاوني

    • علم الوراثة والأخلاق والمجتمع تقدم المقالات ملخصًا لقضية أخلاقية تتعلق باكتشاف حالي في علم الوراثة يؤثر بشكل مباشر على المجتمع اليوم. يتضمن قسم يسمى دورك، والذي يوجه الطلاب إلى الموارد ذات الصلة من القراءات القصيرة والمواقع الإلكترونية لدعم تحقيق ومناقشة أعمق للموضوع الرئيسي لكل مقال.
    • دراسات الحالة في نهاية كل فصل مع مواضيع جديدة. يمكن للطلاب قراءة والإجابة عن أسئلة حول سيناريو قصير يتعلق بأحد موضوعات الفصل. تربط دراسات الحالة تغطية المعرفة الجينية الرسمية بالقضايا المجتمعية اليومية ، وتشمل الاعتبارات الأخلاقية.
    • استكشاف مربعات علم الجينوم مساعدة الطلاب في تطبيق علم الوراثة على التقنيات الحديثة مثل علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية والبروتيوميات. توضح هذه المربعات كيف يكون للدراسات الجينومية تأثير على كل جانب من جوانب علم الوراثة. توفر التمارين أسئلة مدروسة وتوجه الطلاب إلى الموارد ذات الصلة عبر الإنترنت ، مما يسمح لهم بزيادة وعيهم بعلم الجينوم.

    فوائد Pearson eText لطلابك

    • محدث - التنقل السهل في النص الإلكتروني. تبدو الواجهة المعاد تصميمها حديثًا وتعمل بشكل أفضل من أي وقت مضى لجعل التنقل في غاية السهولة.
    • محدث - اعثر عليه بسرعة. يجعل البحث المحسّن من السهل العثور بسرعة على مصطلح أو موضوع رئيسي للدراسة. يمكن للطلاب أيضًا البحث في مقاطع الفيديو والصور والملاحظات الخاصة بهم.
    • محدث - للقراءة عبر الإنترنت أو غير متصل. يمكنك أنت وطلابك تنزيل تطبيق الهاتف المحمول للقراءة أينما تأخذك الحياة ، حتى في وضع عدم الاتصال. التطبيق متاح في متجر التطبيقات ® ومتجر Google Play.
    • ساعد الطلاب على تخصيص النص الإلكتروني الخاص بهم. يمكن للطلاب بسهولة إضافة ملاحظاتهم الخاصة وإشاراتهم المرجعية وإبرازاتهم مباشرة في النص الإلكتروني الخاص بهم.
    • جديد - استمع وتعلم. قم بتشغيل الكتاب الصوتي الكامل للاستماع إلى النص الإلكتروني الخاص بك أثناء التنقل أو في المنزل. (متوفر بعناوين محددة.)
    • إشراك المتعلمين بوسائط مقنعة. تضفي مقاطع الفيديو والرسوم المتحركة الحياة على المفاهيم الأساسية ، مما يساعد الطلاب على وضع ما يقرؤونه في سياقه. (متوفر بعناوين محددة.)
    • محدث - دع الطلاب يتحققون من فهمهم. تساعد البطاقات التعليمية الطلاب على مراجعة المصطلحات والمفاهيم الأساسية. يمكن للطلاب استخدام البطاقات التعليمية المعدة مسبقًا أو إنشاء بطاقاتهم الخاصة لدراسة ما يحلو لهم. (متوفر بعناوين مختارة.)

    جديد في هذا الإصدار

    فوائد Pearson eText لطلابك

    • محدث - التنقل السهل في النص الإلكتروني. تبدو الواجهة المعاد تصميمها حديثًا وتعمل بشكل أفضل من أي وقت مضى لجعل التنقل في غاية السهولة.
    • محدث - اعثر عليه بسرعة. يجعل البحث المحسّن من السهل العثور بسرعة على مصطلح أو موضوع رئيسي للدراسة. يمكن للطلاب أيضًا البحث في مقاطع الفيديو والصور والملاحظات الخاصة بهم.
    • محدث - للقراءة عبر الإنترنت أو غير متصل. يمكنك أنت وطلابك تنزيل تطبيق الهاتف المحمول للقراءة أينما تأخذك الحياة ، حتى في وضع عدم الاتصال. التطبيق متاح في متجر التطبيقات ® ومتجر Google Play.
    • ساعد الطلاب على تخصيص النص الإلكتروني الخاص بهم. يمكن للطلاب بسهولة إضافة ملاحظاتهم الخاصة وإشاراتهم المرجعية وإبرازاتهم مباشرة في النص الإلكتروني الخاص بهم.
    • جديد - استمع وتعلم. قم بتشغيل الكتاب الصوتي الكامل للاستماع إلى النص الإلكتروني الخاص بك أثناء التنقل أو في المنزل. (متوفر بعناوين مختارة.)
    • إشراك المتعلمين بوسائط مقنعة. تضفي مقاطع الفيديو والرسوم المتحركة الحياة على المفاهيم الأساسية ، مما يساعد الطلاب على وضع ما يقرؤونه في سياقه. (متوفر بعناوين محددة.)
    • محدث - دع الطلاب يتحققون من فهمهم. تساعد البطاقات التعليمية الطلاب على مراجعة المصطلحات والمفاهيم الأساسية. يمكن للطلاب استخدام البطاقات التعليمية سابقة الإنشاء أو إنشاء بطاقاتهم الخاصة لدراسة ما يحلو لهم. (متوفر بعناوين مختارة.)

    التنظيم الإيجابي والسلبي للتعبير الجيني في الخلايا حقيقية النواة مع منظم النسخ المحرض

    لتسهيل فهم العملية المعقدة للتعبير الجيني المستهدف والتحكم فيه ، أبلغنا عن نظام محفز معدل لتنشيط أو قمع التعبير الجيني المستهدف استجابةً لمركب مُدار خارجيًا. المكون الرئيسي لهذا النظام المحرض هو منشط نسخ خيمري (GLVP) يتكون من مجال تنشيط نسبي N-terminal VP16 مدمج في مجال ربط DNA GAL4 الخميرة ومجال ربط مستقبلات هرمون البروجسترون البشري (hPR) (LBD). يرتبط هذا المنظم الكيميري بالجين المستهدف الذي يحتوي على تسلسل تنشيط المنبع 17-Mer GAL4 (UAS) في وجود مضاد البروجسترون ، RU486. لقد أظهرنا أن الجمع بين نوعين مختلفين من المجالات (VP16 وامتداد البولي جلوتامين) في جزيء خيمري واحد يمكن أن يؤدي إلى زيادة أخرى في فعالية التنشيط النسخي. من خلال التحليل الطفري ، قمنا بتعديل GLVP الأصلي وإنشاء نسخة أكثر فعالية من RU486 المنظم المحرض GL914نائب الرئيسج ′ مع حذف 19 حمض أميني من hPR-LBD (ΔC19) ومجال تنشيط VP16 ذو الموقع الطرفي. الأهم من ذلك ، يمكن لهذا المنظم الخيمري الجديد تنشيط التعبير الجيني المستهدف بشكل فعال عند تركيز أقل بكثير من RU486 (0.01 نانومتر). لا يقتصر مفهوم التعبير الجيني المنظم RU486 على تنشيط الجينات. من خلال استبدال مجال التنشيط VP16 بمجال قمع النسخ KRAB ، يمكننا تحقيق قمع محرض للتعبير الجيني المستهدف. نقدم أيضًا دليلًا على أن المجالات الوظيفية الفردية داخل بروتين خيمري يمكن أن تعدل وظيفة بعضها البعض اعتمادًا على مواقعها النسبية داخل الجزيء. باستخدام هذا المنظم القوي ، نوضح أن إفراز عامل نمو الأعصاب المحرض (NGF) في الوسائط المكيفة يمكن أن يؤدي إلى نمو نوريت في خلايا PC12 المزروعة بشكل مشترك. يمكن استخدام هذا النظام الجديد متعدد الاستخدامات للتحكم في التعبير الجيني المستهدف في نظام الثدييات في الجسم الحي.


    نتائج

    أداء طول الأذن في ثلاثة توائم هجينة فطرية مختلفة

    يعتبر تغاير طول الأذن في الذرة ظاهرة مدهشة للغاية ناتجة عن تقاطع سطرين متميزين. لاستكشاف تغاير طول الأذن ، اخترنا سطرين أصليين محددين (T121 و T126) بأذنين طويلة وقصيرة ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام سلالتين أخريين (PH4CV و PH6WC) لتشكيل نمط شبكي مشترك (الشكل S1) تضمن ستة توائم من الوالدين المهجنين لتحليل تغاير طول الأذن بشكل مناسب. أثناء تمايز أذن الذرة ، تستطيل الأذن الصغيرة تدريجياً وتصبح مرئية. علاوة على ذلك ، فإن قدرة استطالة مخروط النمو تحدد طول الأذن النهائي إلى حد ما. هنا ، قمنا بمقارنة أشكال آذان الشباب الهجينة وآبائهم في مرحلة 13 ورقة عندما كانت آذان الشباب واضحة في البداية. كانت الآذان الصغيرة لخط T121 أطول من تلك الموجودة في خط T126. علاوة على ذلك ، فإن محرك F1 الهجينة الناتجة عن تقاطعات T121 (T121 × PH4CV و T121 × PH6WC) لها آذان شابة أطول من تلك الناتجة عن تقاطعات T126 المقابلة (T126 × PH4CV و T126 × PH6WC) (الجدول 1 ، الشكل 1 أ). بالإضافة إلى ذلك ، كانت أطوال الأذنين الصغيرة لكل من الوالدين الفطريين أقل من أطوال الأذنين F1 الهجينة (الجدول 1 ، الشكل 1 أ) ، مما يشير إلى أن تغاير طول الأذن قد ظهر بالفعل.

    الملاحظات المظهرية لآذان الذرة من ستة توائم أبوية هجينة. أ مقارنات مورفولوجية للآذان الصغيرة في مرحلة 13 ورقة. شريط = 1 مم. ب الاختلافات المظهرية في الأذنين في مرحلة النضج. شريط = 6 سم

    في مرحلة النضج ، قمنا بقياس أطوال الأذن النهائية لجميع الخطوط (الفطرية والهجينة). خط T121 ، وهو خط داخلي طويل الأذن ، يبلغ طول أذنه 19.52 ± 1.18 سم وكان أطول بكثير من خط T126 (13.52 ± 0.83 سم) (الجدول 1 ، الشكل 1 ب). ستة F1 الهجينة ، T121 × PH4CV ، T121 × PH6WC ، T126 × PH4CV ، T126 × PH6WC ، T121 × T126 و PH6WC × PH4CV ، أظهرت تغاير MP لطول الأذن (الجدول 1). ومن المثير للاهتمام ، أن الأنواع الهجينة التي ينتجها خط T121 (الأذن الطويلة) ، T121 × PH4CV و T121 × PH6WC ، كان لها آذان أطول من تلك التي ينتجها خط الأذن القصير T126 (الشكل 1 ب). ومع ذلك ، بالنسبة إلى تغاير MP ، لم يكن هناك فرق كبير بين الهجينة المقابلة الأخرى ، مثل T121 × PH4CV مقابل T126 × PH4CV (الجدول 1). تشير هذه البيانات إلى أن خط T121 يقدم مساهمة أكبر في طول الأذن من خط T126 ، ولكن هذا ليس نتيجة تغاير طول الأذن.

    لمحات نسخ عن آذان الذرة الصغيرة بين أربعة آباء أصليين وستة ف1 الهجينة

    لفهم التنظيم النسخي الشامل لمغاير طول الأذن للذرة ، آذان صغيرة لأربعة آباء أصليين وستة إف1 تم استخدام الهجينة لإجراء تحليل تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq) في مرحلة 13 ورقة. في المجموع ، تم إنشاء 332،543،189 قراءة أولية ، تتراوح من 13.87 مليون إلى 21.76 مليون لكل مكتبة (الجدول 2). بعد التصفية ، تمت المحافظة على 320،828،384 قراءة نظيفة ، تمثل 96.48 ٪ من الإجمالي (الجدول 2). استنادًا إلى الجينوم المرجعي للذرة B73 (الإصدار 4) ، كان متوسط ​​معدل التعيين الفريد 85.47٪ ، مع نطاق من 79.03 إلى 87.93٪ (الجدول 2). علاوة على ذلك ، كان هناك نسختان بيولوجيتان في اتفاق وثيق (الشكل S2). أخيرًا ، تم تحديد 25199 جينًا فريدًا في جميع الأسطر (الجدول S1). تتوفر بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي لمزيد من التحليلات لتنظيم النسخ.

    تغييرات النسخ العالمية من الآباء الفطريين إلى الهجينة

    يرتبط التباين في التعبير الجيني ارتباطًا وثيقًا بالتنوع المظهري. وبالتالي ، يجب أن تحدث سلسلة من التغييرات النصية من اثنين من الأبوين الفطريين إلى هجين واحد. بالنسبة لثلاثية T121 – T126 – T121 × T126 ، احتفظ 64.97٪ من الجينات في الهجين T121 × T126 بمستويات تعبيرها ضمن النطاق الأبوي ، بينما كانت مستويات التعبير للجينات المتبقية (35.03٪) خارج هذا النطاق (الجدول 3) ). أشارت هذه البيانات إلى أن الهجينة لديها القدرة الكافية على التفوق على الوالدين. باستخدام تحليل التعبير التفاضلي ، تم تحديد 5027 DEGs بين T121 و T126 ، وتم تحديد 2547 DEGs بين T121 × T126 و T121 ، وتم تحديد 2431 DEGs بين T121 × T126 و T126 (الشكل 2 أ الجدول S2). وبالتالي ، كان عدد DEGs بين الهجين وأحد الوالدين (T121 أو T126) أقل من ذلك بين الوالدين. علاوة على ذلك ، تم العثور على سيناريوهات مماثلة ، بما في ذلك نطاقات مستويات التعبير الجيني وأعداد DEGs ، في ثلاثة توائم الوالدين الهجين الأخرى (الجداول 3 ، S2 الشكل 2 أ). وهكذا ، يبدو أن بعض الآليات التنظيمية النسخية عالمية وشائعة في إنتاج الهجينة من الآباء الفطريين.

    تغييرات الترنسكربيتوم العالمية من آباء الذرة الفطرية إلى الهجينة. أ عدد DEGs بين السطور في ستة توائم. ب عدد الجينات المعبر عنها غير المضافة في كل ثلاثة توائم. جح مقارنات مخطط Venn بين الجينات التي تحتوي على ASE والجينات المعبر عنها بشكل غير إضافي لثلاثة توائم T121-PH4CV و T121-PH6WC و T121-T126 و T126-PH4CV و T126-PH6WC و PH4CV-PH6WC ، على التوالي. ASE- ، تعبير خاص بالأليل غير ، تعبير غير مضاف

    في F1 الهجينة ، هناك نوعان من أنماط التعبير الجيني: مضافة وغير مضافة. أجرينا تحليل تعبير غير مضاف لستة توائم من الوالدين الهجين. في المجموع ، تم تحديد 1375 ، 1349 ، 638 ، 566 ، 712 و 1257 جينات غير مضافة لـ T121 – PH4CV – T121 × PH4CV، T121 – PH6WC – T121 × PH6WC، T121 – T126 – T121 × T126، T126 –126C × PH4CV ، T126 – PH6WC – T126 × PH6WC و PH4CV – PH6WC – PH4CV × PH6WC ، على التوالي (الشكل 2 ب الجدول S3). ظهرت نسبة صغيرة (& lt 6٪) من الأنماط غير المضافة في جميع F1 الهجينة (الشكل 2 ب) ، مما يشير إلى أن معظم الجينات عرضت نمطًا مضافًا في F.1 الهجينة. يمثل النمط الإضافي مستوى MP المتوقع ، بينما ينحرف النمط غير الإضافي بشكل كبير عن مستوى MP. وبالتالي ، قد تكون الجينات غير المضافة في كل ثلاثة توائم قد ساهمت في تغاير طول الأذن.

    في الهجينة ، يوجد ASE بشكل متكرر ، مما يزيد من مرونة التعبير الجيني المحكوم بأليلات متنوعة من والدين ، وقد يكون هذا هو السبب في ظهور أنماط غير مضافة في F1 الهجينة. وهكذا ، قمنا بتحليل الجينات التي تحتوي على ASE في جميع التوائم الثلاثة المهجنة من الوالدين ثم قمنا بمقارنتها مع الجينات المعبر عنها غير المضافة المحددة في نفس المجموعة الثلاثية. تم اكتشاف عدد كبير من الجينات التي تؤوي ASE في الهجينة (الجدول S4). ومع ذلك ، تم التعبير عن القليل منهم بدون إضافات (الشكل 2 ج - ح). على سبيل المثال ، في الهجين T121 × PH4CV ، تم تحديد 1702 جينًا لها ASE ، لكن 71 فقط عرضت أنماط تعبير غير مضافة (الشكل 2 ج). أشارت هذه النتائج إلى أنه في F.1 الهجينة ، قد يكون لـ ASE مساهمة محدودة في إنتاج التباين المرتبط بالتعبير غير الإضافي.

    الجينات الرئيسية المسؤولة عن اختلاف طول الأذن بين خطوط T121 و T126

    ينتج خط T121 آذانًا أطول من خط T126 في مرحلة 13 ورقة. كشف تحليل مستوى النسخ للآذان الصغيرة عن عدد كبير من DEGs (5027) بين خطوط T121 و T126. ومع ذلك ، كان من الصعب تحديد الجينات الرئيسية المسؤولة عن اختلاف طول الأذن. ومع ذلك ، بالمقارنة مع خط T126 ، كان لدى T121 أذن أطول وقد ينقل هذه الميزة إلى F الخاص به1 هجين. عندما تم تهجين T121 و T126 مع الوالدين الآخرين (PH4CV و PH6WC) ، أنتج الأول F1 الهجينة ذات الآذان الأطول مقارنة بالأخيرة. وبالتالي ، أجرينا تحليلًا للتعبير التفاضلي بين F المقابل1 الهجينة ، T121 × PH4CV مقابل T126 × PH4CV و T121 × PH6WC مقابل T126 × PH6WC (الجدول S2). في المجموع ، تم العثور على 890 DEGs للتداخل بين المجموعتين (الشكل 3 أ). قارنا هذه الجينات المتداخلة مع DEGs المحددة بين الخطين T121 و T126. كما هو متوقع ، فقد شاركوا في العديد من الجينات الشائعة (874) (الشكل 3 ب) ، مما يشير إلى أن هذه الجينات تشارك في تنظيم استطالة الأذن وهي مسؤولة بشكل أساسي عن اختلاف طول الأذن بين خطوط T121 و T126.

    تحديد الجينات الرئيسية المسؤولة عن اختلاف طول الأذن بين خطوط T121 و T126. أ مقارنة مخطط Venn لمجموعتين من DEGs بين F المقابل1 الهجينة المشتقة من خطوط T121 و T126. ب مقارنة مخطط Venn للجينات المتداخلة في A و DEGs بين خطوط T121 و T126. ج أعلى 10 تحليل مصطلح GO للجينات المشتركة في ب. د المرشح DEGs في شروط GO المتعلقة بالمرستيم

    تم إجراء تحليل تخصيب الجينات (GO) لتحديد بعض المصطلحات الرئيسية المتعلقة بطول الأذن ، وكذلك الجينات الرئيسية المتورطة في تغاير طول الأذن. تم إثراء ما مجموعه 1672 مصطلح GO لهذه الجينات في العملية البيولوجية (الجدول S5). علاوة على ذلك ، تم التحقيق في أفضل 10 مصطلحات GO ، وكشفوا عن العديد من المصطلحات المتعلقة بالتنمية ، مثل GO: 0048582 (تنظيم التطور بعد الجنين) و GO: 0048831 (تنظيم تطوير نظام التصوير) (الشكل 3 ج ، الجدول S5) . من بين هذه المصطلحات ، أربعة جينات (الشكل ثلاثي الأبعاد) ، Zm00001d027359 (متماثل FUSCA ، FUS6), Zm00001d048502 (الوحدة الفرعية 1 المعقدة لـ COP9 ، CNS1), Zm00001d052138 (E3 ubiquitin-protein ligase ، COP1) و Zm00001d049958 (WD40 تكرار بروتين عائلة المجال ، CYP71) ، ينتمي أيضًا إلى GO: 0048507 (تطوير meristem) ، وقد يقدمون مساهمات كبيرة في تباين طول الأذن.

    الجينات المعبر عنها غير المضافة التي تساهم في تغاير طول الأذن

    قد تكون الجينات المعبر عنها غير المضافة مصادر محتملة للتغاير [31]. لتحديد الجينات المحتملة الواعدة التي تساهم في تغاير طول الأذن المشتق من خط T121 (أو T126) ، قمنا بإجراء مقارنات متعددة للجينات المعبر عنها غير المضافة في هذه التوائم الثلاثة الأبوين الهجينة. بالنسبة لخط T121 ، تداخل 47 جينًا معبرًا عنها بشكل غير إضافي بين الهجينة التي تنتجها T121 × PH4CV و T121 × PH6WC و T121 × T126 (الشكل 4 أ). بينما ، بالنسبة لـ 126 سطرًا ، تم تحديد 50 جينًا شائعًا معبرًا عنه غير مضاف بين الهجينة التي تم إنتاجها بواسطة T126 × PH4CV و T126 × PH6WC و T121 × T126 (الشكل 4 ب). يجب أن تشارك هذه الجينات في تغاير طول الأذن ، لأن أطوال الأذن من هذه F1 الهجينة كلها تجاوزت قيم MP. علاوة على ذلك ، تمت مشاركة 19 جينًا (الشكل 4 ج ، د) ، وعرضت هذه الجينات أنماط تعبير غير مضافة في جميع الهجينة ، مما يشير إلى أن لديهم القدرة على المساهمة في تغاير طول الأذن. كشف تحليل التخصيب GO أن أفضل 10 مصطلحات GO لخطوط T121 و T126 كانت متشابهة للغاية (الشكل 4e ، و الجداول S6 ، 7) ، مما يشير إلى وجود بعض المكونات الشائعة للآلية الكامنة وراء تغاير طول الأذن. من بين مصطلحات GO الشائعة ، ارتبط GO: 0048506 (تنظيم توقيت انتقال المرحلة الإنشائية) و GO: 0048510 (تنظيم توقيت الانتقال من المرحلة الخضرية إلى مرحلة الإنجاب) بمرستيم ، وجين مشترك ، Zm00001d050649 (ZCN2) ، قد يكون مسؤولاً عن تغاير طول الأذن.

    تحديد الجينات المعبر عنها غير المضافة التي يحتمل أن تسهم في تغاير طول الأذن في الذرة. أ, ب مقارنات مخطط Venn بين الجينات المعبر عنها غير المضافة من التوائم الثلاثة بما في ذلك خطوط T121 و T126 ، على التوالي. تعبير غير مضاف. ج مقارنة مخطط Venn بين الجينات المتراكبة لخط T121 في خط T126 وخط T126 في ب. د ملامح التعبير عن الجينات الشائعة في ج. ه, F أفضل 10 تحليل لمصطلح GO للجينات المرشحة المتعلقة بتغاير طول الأذن لخطوط T121 و T126 ، على التوالي

    التحقق من صحة التعبير الجيني المرشح بواسطة PCR في الوقت الحقيقي الكمي

    عزز تطبيق تقنية RNA-seq الفهم العالمي لشبكات تنظيم النسخ بشكل كبير. للتحقق من دقة تحليل RNA-seq ، أجرينا تحليلًا كميًا في الوقت الفعلي لـ PCR (qRT-PCR) لخمسة جينات مرشحة ، بما في ذلك أربعة DEGs لها تأثيرات وراثية مضافة على طول الأذن ، Zm00001d027359, Zm00001d048502, Zm00001d052138 و Zm00001d049958، وجين واحد غير مضاف له تأثيرات غير متجانسة على طول الأذن ، Zm00001d050649. تم تصميم الاشعال لتضخيم كل من الجينات الخمسة على وجه التحديد (الجدول S8). تم استخدام هذه البادئات لإجراء qRT-PCR على ثلاثة مكررات بيولوجية من الحمض النووي الريبي من العينات المعاد تحضيرها. أظهرت جميع الجينات التي تم فحصها أنماط تعبير مشابهة لتلك التي يحددها RNA-seq (الشكل 5) ، للتحقق من موثوقية تحليل RNA-seq الخاص بنا.

    مستويات التعبير النسبي لخمسة جينات ذرة مرشحة حسب تقييم qRT-PCR. تُظهر الرسوم البيانية الأربعة الأولى DEGs الأربعة المتضمنة في التأثيرات الجينية المضافة على طول الأذن ، ويظهر الرسم البياني الأخير جينًا غير مضاف معبرًا مشاركًا في التأثيرات غير المتجانسة على طول الأذن


    محتويات

    الجزء 1 الكيمياء وعلم الوراثة
    1 نظرة مندلية للعالم
    2 الأحماض النووية تنقل المعلومات الوراثية
    3 أهمية التفاعلات الكيميائية الضعيفة
    4 أهمية روابط الطاقة العالية
    5 الروابط الضعيفة والقوية تحدد التفاعلات الجزيئية

    الجزء 2 صيانة الجينوم
    6 تراكيب DNA و RNA
    7 بنية الجينوم والكروماتين والنيوكليوسوم
    8 تكرار الحمض النووي
    9 قابلية التغيير وإصلاح الحمض النووي
    10 إعادة التركيب المتماثل على المستوى الجزيئي
    11 إعادة التركيب الخاص بالموقع وتبديل الحمض النووي

    الجزء 3 التعبير عن الجينوم
    12 آليات النسخ
    13 الربط
    14 الترجمة

    الجزء 4 اللائحة
    15 الكود الجيني
    16 لائحة النسخ في بدائيات النوى
    17 لائحة النسخ في حقيقيات النوى
    18 RNAs التنظيمية
    19 تنظيم الجينات في التطور والتطور
    20 علم الجينوم وبيولوجيا النظم

    الجزء 5 طرق
    21 تقنيات البيولوجيا الجزيئية
    22 نموذج الكائنات الحية


    شاهد الفيديو: Transcription in Eukaryotes- الانتساخ في حقيقيات النوى - MOLECULAR BIOLOGY - تعلم بالعربي (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Midas

    أهنئ ، ما هي الكلمات ... ، فكرة رائعة

  2. Matsushita

    فإنه لا معنى له.

  3. Malamuro

    في رأيي ، يتم ارتكاب الأخطاء. نحن بحاجة إلى مناقشة.

  4. Hanz

    أجد أنك لست على حق. أنا متأكد. سنناقش. اكتب في رئيس الوزراء ، سوف نتحدث.

  5. Moogugore

    ما هي الكلمات ... سوبر ، فكرة رائعة

  6. Adalwolf

    يا هلا ، يا هلا ... انتظر



اكتب رسالة