معلومة

هل أبسط بكتيريا لها ريبوسومات وهليكسز؟


أجد أنه من المثير للاهتمام أن كل أشكال الحياة على الأرض تستخدم الحمض النووي. لقد شاهدت مقطع فيديو عن كيفية عمل الهيليكس والريبوزومات معًا لنسخ تسلسلات الحمض النووي (إلى الحمض النووي الريبي) باستخدام الهيليكس ثم إعادة إنشائها باستخدام الريبوسومات. هل تعمل هذه العملية بنفس الطريقة في أبسط أشكال الحياة؟ البكتيريا والحياة أحادية الخلية الأخرى التي تتكاثر من خلال الانقسام ، على سبيل المثال؟


لقد ألقيت نظرة مباشرة على كارسونيلا رودي ، الذي أعتقد أنه الجينوم البكتيري الذي يحتوي على أقل عدد من الجينات حتى الآن - 184 بالإضافة إلى أنه يبلغ طوله 160 كيلو بايت فقط. يحتوي على هليكاز DNA مفترض مشفر فيه. يشفر 37 من هذه الجينات لمكونات الريبوسوم أيضًا.

إذا كانت هناك بكتيريا أو أي خلية حية (غير فيروسية) تم اكتشافها بدون الريبوسوم ، فستسمع عنها. جوائز نوبل في كل مكان.

لذلك أود أن أقول إن إجابتك هي نعم.


أولاً ، الانقسام هو عملية حقيقية النواة حيث لا يشارك فقط في تكرار الجينوم وانقسام الخلايا ، ولكن هناك عدد غير قليل من العمليات الأخرى ، ليس أقلها وجود نواة في حقيقيات النوى. تنقسم البكتيريا ببساطة بعد التكاثر. ونعم ، حتى أبسط أنواع البكتيريا (وحتى بعض المتعايشين) تستخدم الريبوسومات لإنتاج البروتين. مثال:

أصغر البكتيريا من الأنواع الميكوبلازما. ال الميكوبلازما الأنواع التي تحتوي على أصغر بروتينات مشروحة في UniProt هي المفطورة التناسلية (سلالة ATCC 33530 / G-37 / NCTC 10195 ، مع 484 جينًا. لقد أرفقت روابط بالمجموعة ، بالإضافة إلى هيليكاز. (بالنسبة إلى جين 16S ، ستبحث عن ذلك في قاعدة بيانات الجينات وليس البروتين)

http://www.uniprot.org/uniprot/؟query=taxonomy:243273

http://www.uniprot.org/uniprot/P47340


خلية بكتيرية

البكتيريا (بدائيات النوى) بسيطة في الهيكل ، مع عدم وجود عضيات يمكن التعرف عليها. لديهم جدار خلوي خارجي يمنحهم الشكل. يوجد غشاء الخلية الأكثر مرونة أسفل جدار الخلية الصلب. لا يُظهر السيتوبلازم المغلق داخل غشاء الخلية بنية كبيرة عند رؤيته بالمجهر الإلكتروني. استخدم الرسوم المتحركة التالية لاستكشاف البنية البكتيرية.

روابط

نوكليويد: يقتصر الحمض النووي في الخلية البكتيرية بشكل عام على هذه المنطقة الوسطى. على الرغم من أنه لا يحده غشاء ، إلا أنه متميز بشكل واضح (عن طريق الفحص المجهري للإرسال) عن باقي أجزاء الخلية الداخلية.

جينوفور: الجينوفور ، الذي يشار إليه أحيانًا بالكروموسوم البكتيري ، هو خيط مزدوج طويل من الحمض النووي ، وعادة ما يكون في دائرة واحدة كبيرة. يشمل معظم المواد الجينية للكائن الحي (انظر البلازميد).

بلازميد: البلازميدات عبارة عن شظايا دائرية صغيرة من الحمض النووي توجد في السيتوبلازم وتحتوي على كود مسؤول عن مقاومة المضادات الحيوية وخصائص أخرى. يمكن أن تنتقل البلازميدات والسمات المرتبطة بها بين البكتيريا ، حتى من نوع بكتيري إلى آخر.

السيتوبلازم: هذا "الحساء" الداخلي للخلية البكتيرية يحده من الخارج غلاف الخلية. يتكون السيتوبلازم في الغالب من الماء ، ولكن بداخله توجد شوائب بكتيرية - نوكليويد ، بلازميدات ، ريبوسومات وحبيبات التخزين - بالإضافة إلى المكونات الضرورية لعملية التمثيل الغذائي البكتيري.

إندوسبور: يمكن لبعض البكتيريا البقاء على قيد الحياة في البيئات المعادية ، غالبًا لفترات زمنية طويلة ، عن طريق تجميع مادتها الوراثية في بنية داخلية صلبة. يمكن أن تتحمل الإندوسبورات الحرارة والبرودة والإشعاع ونقص التغذية.

الريبوسومات: تعطي الريبوسومات السيتوبلازم للبكتيريا مظهرًا حبيبيًا في الصور المجهرية الإلكترونية. على الرغم من أنها أصغر من الريبوسومات في الخلايا حقيقية النواة ، إلا أن هذه الادراج لها وظيفة مماثلة في ترجمة الرسالة الجينية في الرنا المرسال إلى إنتاج متواليات الببتيد (البروتينات).

حبيبات التخزينيمكن تخزين العناصر الغذائية والاحتياطيات في السيتوبلازم على شكل جليكوجين أو دهون أو بولي فوسفات أو في بعض الحالات كبريت أو نيتروجين.


شرح هيكل ووظيفة الريبوسومات

الوظيفة الأساسية للريبوسومات هي تخليق البروتينات وفقًا لتسلسل الأحماض الأمينية كما هو محدد في الرنا المرسال.

الوظيفة الأساسية للريبوسومات هي تخليق البروتينات وفقًا لتسلسل الأحماض الأمينية كما هو محدد في الرنا المرسال.

أثناء دراسة الخلية النباتية والحيوانية ، ربما تكون قد صادفت العديد من العضيات التي تنسق معًا للقيام بأنشطة الخلية. أحد هذه العضية الخلوية المهمة هو الريبوسوم المسؤول عن تخليق البروتين. في حين تعتبر الميتوكوندريا بمثابة مركز طاقة للخلية لإنتاج الطاقة ، فإن الريبوسومات مرتبطة بشكل شائع كموقع لتخليق البروتين في الخلية.

تكوين وهيكل الريبوسومات

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

تتكون الريبوسومات من الحمض النووي الريبي (يُشار إليه اختصارًا باسم RNA) والبروتينات بكميات متساوية تقريبًا. يشتق الحمض النووي الريبي من النواة ، حيث يتم تصنيع الريبوسومات في خلية.

تتكون الخلية بدائية النواة البسيطة (على سبيل المثال ، البكتيريا) من بضعة آلاف من الريبوسومات ، بينما تحتوي الخلية حقيقية النواة عالية التطور (على سبيل المثال ، الخلية البشرية) على بضعة ملايين من الريبوسومات. الريبوسومات بدائية النواة أصغر حجمًا بالمقارنة مع حقيقيات النوى.

عند الوصول إلى البنية الريبوسومية ، يتكون الريبوسوم النموذجي من وحدتين فرعيتين ، تحتوي كل منهما على RNA والبروتينات. يتم تصنيف هاتين الوحدتين الفرعيتين فيما يتعلق بمعدل الترسيب في وسط معين.

على سبيل المثال ، الوحدتان الفرعيتان في خلية حقيقية النواة هما 40S (وحدة فرعية أصغر) و 60 S (وحدة فرعية أكبر) ، حيث تشير & # 8216S & # 8217 إلى وحدة الكثافة ، Svedberg. وبالتالي ، كلما زادت القيمة المخصصة للوحدة الفرعية ، زاد حجم الوحدة الفرعية.

وظيفة الريبوسومات في الخلية

في الخلية ، توجد الريبوسومات في منطقتين من السيتوبلازم. تم العثور على بعض الريبوسومات مبعثرة في السيتوبلازم (يشار إليها باسم الريبوسومات الحرة) ، بينما يرتبط البعض الآخر بالشبكة الإندوبلازمية (الريبوسومات المرتبطة). وفقًا لذلك ، يُطلق على سطح الشبكة الإندوبلازمية عند ارتباطها بالريبوسومات اسم الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER). كل من الريبوسومات الحرة والريبوسومات المرتبطة لها بنية متشابهة وهي مسؤولة عن إنتاج البروتينات.

عند الحديث عن الوظائف الرئيسية للريبوسومات ، فإنها تلعب دور تجميع الأحماض الأمينية لتكوين بروتينات معينة ، والتي بدورها ضرورية لتنفيذ أنشطة الخلية. نظرًا لأن لدينا جميعًا فكرة عادلة فيما يتعلق بإنتاج البروتينات ، فإن الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) ينتج أولاً RNA (RNA أو mRNA) من خلال عملية نسخ الحمض النووي ، وبعد ذلك يتم ترجمة الرسالة الجينية من mRNA إلى بروتينات أثناء ترجمة الحمض النووي.

لكي تكون أكثر دقة حول تخليق البروتين بواسطة الريبوسومات ، يتم تحديد تسلسل تجميع الأحماض الأمينية أثناء تخليق البروتين في mRNA. ثم يتم نقل mRNA المركب في النواة إلى السيتوبلازم لمزيد من الاستمرار في تخليق البروتين. في السيتوبلازم ، ترتبط وحدتان فرعيتان من الريبوسومات حول بوليمرات الرنا المرسال وتوليف البروتينات بمساعدة نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) ، وفقًا للشفرة الجينية. يشار إلى هذه العملية الكاملة لتخليق البروتين أيضًا بالعقيدة المركزية.

عادة ، يتم استخدام البروتينات التي يتم تصنيعها بواسطة الريبوسومات الحرة في السيتوبلازم نفسه ، بينما يتم نقل جزيئات البروتين التي تنتجها الريبوسومات المرتبطة خارج الخلية. بالنظر إلى الوظيفة الأساسية للريبوسومات في بناء البروتينات ، من المفهوم أن الخلية لا يمكنها العمل بدون الريبوسومات.

المنشورات ذات الصلة

النواة هي عضية كروية الشكل موجودة في كل خلية حقيقية النواة. إنه مركز التحكم في الخلايا حقيقية النواة ، وهو المسؤول عن تنسيق الجينات والتعبير الجيني. الهيكل و hellip

الريبوسومات هي عضيات صغيرة لخلية لها ميزة كثيفة وتساعد في تصنيع البروتين. وهي بروتينات نووية نشأت في النواة. دعنا نعرف المزيد عن hellip

السيتوبلازم هو السائل الذي يشغل ويملأ الفراغ داخل الخلية. يحتوي السيتوبلازم الشبيه بالهلام على عضيات الخلية المختلفة في مكانها. إنه & hellip


الخلايا

من المرجح أن الخلايا الأولى التي نشأت منذ حوالي 3.5 مليار سنة كانت تشبه البكتيريا أو العتائق ، وكان لديها هياكل بسيطة نسبيًا وتفتقر إلى النوى أو العضيات الداخلية. تُظهر معظم أشجار الحياة النشوء والتطور تباعدًا بين البكتيريا القديمة والبكتيريا أولاً عن آخر سلف مشترك عالمي (LUCA). لذلك نستنتج أن LUCA كان له بنية خلوية بسيطة ، مع السيتوبلازم يحده نوع من الأغشية ثنائية الطبقة الفسفورية ، ولا توجد نوى أو مقصورات غشاء داخلي أو عضيات.

شجرة الحياة النشوء والتطور مع 3 مجالات ، استنادًا إلى تسلسل 16S rRNA ، من ويكيميديا ​​كومنز

تُصنف البكتيريا والعتائق على أنها بدائيات النوى ، أي الخلايا التي لا تحتوي على نوى ، على الرغم من أن بعض علماء الأحياء الحديثين لا يحبون هذا المصطلح لأن بدائيات النوى لا تشكل مجموعة أحادية النوى.

Methanococcus janaschii ، مع العديد من الأسواط ، الصورة من متحف جامعة كاليفورنيا لعلم الحفريات ، www.ucmp.berkeley.edu.

تمتلك البكتيريا والأركيا أشكالًا متنوعة من الخلايا ، لكن لديهم جميعًا بعض السمات الهيكلية المشتركة.

هيكل الخلية بدائية النواة ، من ويكيبيديا

  • كروموسوم دائري واحد (بعض الأنواع لها كروموسومان دائريان)
  • منطقة نووية تحتوي على الحمض النووي الصبغي ، مع عدم وجود غشاء محيط لفصلها عن السيتوبلازم
  • جزيئات DNA دائرية صغيرة تسمى البلازميدات منتشرة في السيتوبلازم.

بالإضافة إلى غشاء الخلية ثنائي الطبقة من الفوسفوليبيد ، لديهم جدران خلوية تختلف في التركيب بين البكتيريا والعتائق. تكون الخلايا بدائية النواة بشكل عام أصغر من الخلايا حقيقية النواة. لديهم هيكل خلوي بدائي ويمكن أن يكون لديهم سوط للحركة.

المقياس النسبي لأحجام الخلايا ، من ويكيبيديا

تطور حقيقيات النوى

منذ حوالي 2.1-2.4 مليار سنة ، ظهرت أولى الخلايا حقيقية النواة في السجل الأحفوري. يتزامن هذا مع حدث الأوكسجين العظيم أو يحدث بعد فترة وجيزة. تحتوي أغشية الخلايا حقيقية النواة على ستيرول يتطلب تركيبها الأكسجين الجزيئي. كيف نشأت حقيقيات النوى؟ أحد الأدلة هو أن جينات حقيقية النواة للبروتينات التي تقوم بتكرار الحمض النووي وتصنيع الحمض النووي الريبي في النواة تشبه الجينات البدائية ، في حين أن الجينات حقيقية النواة لاستقلاب الطاقة والتخليق الحيوي للدهون في السيتوبلازم تشبه الجينات البكتيرية. أدت هذه الملاحظة إلى الفرضية الحالية القائلة بأن حقيقيات النوى تطورت من تعايش جواني قديم أو حدث اندماج خلوي بين Archaeon و Bacterium.

يتطلب تطور حقيقيات النوى العديد من الابتكارات. واحد هو الالتقام (أخذ جزيئات مرتبطة بغشاء البلازما عن طريق تكوين جزيء صغير حويصلة، هيكل يشبه الفقاعة مصنوع من كيس ثنائي الطبقة يحتوي على سائل داخلي). بدائيات النوى الحديثة تفتقر إلى الالتقام الخلوي أو البلعمة (أخذ الجسيمات إلى الخلية عن طريق تكوين حويصلة كبيرة). لكن الالتقام الخلوي أو البلعمة ضروري لاستيعاب المتعايشات الداخلية وإيوائها داخل غلاف غشاء ، ويؤدي إلى تكوين حويصلات داخل الخلية. يمكن أن يؤدي غزو غشاء البلازما في عمق السيتوبلازم لإحاطة كروموسومات الخلية # 8217s إلى تكوين غلاف غشائي يفصل الحيز النووي عن باقي الخلية ، والتطور المتزامن لنظام الغشاء الداخلي.

تشترك البروتينات المطلوبة للالتقام الخلوي في أوجه تشابه بنيوية مع بروتينات المسام النووية ، مما يشير إلى أصل تطوري مشترك لنظام الغشاء الداخلي والنواة. الشكل 5 من Devos et al. 2004 ، PLoS Biology doi: 10.1371 / journal.pbio.0020380

لذلك ، يمكن أن تفسر البلعمة / الالتقام تكوين النواة المغلفة بغلاف نووي ، ونظام الغشاء الداخلي ، وتطور الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء من التعايش الداخلي للبكتيريا الهوائية والبكتيريا الزرقاء ، على التوالي.

هيكل خلية حقيقيات النوى

خلية حقيقية النواة من ويكيبيديا

ما الذي يجب أن يعرفه طلاب البيولوجيا الجدد عن بنية الخلية حقيقية النواة؟ بدلاً من محاولة حفظ تفاصيل حول مختلف العضيات وهياكل الخلايا ، يجب على الطلاب التفكير في أنظمة الخلايا الرئيسية.

السيتوبلازم

السيتوبلازم هو المنطقة الداخلية للخلية التي يحدها غشاء البلازما ، باستثناء الجزء الداخلي للنواة والمناطق الداخلية للعضيات ونظام الغشاء الداخلي. يحتوي السيتوبلازم على ريبوسومات و tRNAs و mRNAs لتخليق البروتين والهيكل الخلوي والعديد من الإنزيمات الأيضية والبروتينات التي تعمل في إشارات الخلية. السيتوبلازم مزدحم جدًا بالجزيئات الكبيرة لدرجة أنه يحتوي على تناسق في مادة هلامية رطبة ، وترتبط الكثير من جزيئات الماء بجزيئات أخرى.

جهاز الغشاء الداخلي

يشتمل نظام الغشاء الداخلي على الغلاف النووي ، والشبكة الإندوبلازمية (ER) ، ومركب جولجي ، والجسيمات الحالة ، وحويصلات النقل ، والحويصلات الإفرازية ، والداخلية ، وغشاء البلازما. الغشاء المزدوج للمغلف النووي ملاصق لـ ER.

نظام الغشاء الداخلي من ويكيبيديا. يحتوي ER الخام على ريبوسومات مرتبطة بغشاء ER. تقوم الريبوسومات المرتبطة بـ ER بتجميع البروتينات في غشاء ER أو التجويف (الفضاء الداخلي). تبقى الريبوسومات الأخرى في السيتوبلازم وتصنع البروتينات التي تبقى في السيتوبلازم أو تذهب إلى النواة أو الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء.

يتضح أن كل هذه الأغشية تشتمل على نظام واحد عندما نفكر في التكوين الحيوي للغشاء. لكي تنمو الخلايا ، يتعين عليها إنتاج المزيد من الدهون الغشائية وبروتينات الغشاء.

بروتينات الغشاء لنظام الغشاء الداخلي و بروتينات للإفراز مصنوعة في ER الخام (rER) بواسطة الريبوسومات التي ترسو على قنوات البروتين في غشاء ER. تمر سلسلة البولي ببتيد الخارجة من الريبوسوم عبر القناة إلى ER التجويف (المساحة الداخلية للطوارئ) وتبدأ في الطي. تظل أي أجزاء من السلسلة التي تشكل حلزونات ألفا كارهة للماء مدمجة في غشاء ER ، كمجالات عبر الغشاء. تنتقل البروتينات المركبة حديثًا في غشاء rER أو التجويف إلى سلس ER، حيث يتم ربطها جزئيًا بالجليكوزيلات (مجموعات السكريات قليلة السكاريد مرتبطة تساهميًا بأحماض أمينية معينة). يتم أيضًا تصنيع الدهون الغشائية (الدهون الفوسفاتية والستيرولات) وإضافتها إلى ER السلس. حويصلات النقل تحتوي على بروتينات غشائية وبروتينات مُفرزة تتبرعم من ER السلس وتنتقل إلى جولجي. تندمج هذه الحويصلات مع جولجي ، وتضيف دهون الغشاء وبروتينات الغشاء ، وكذلك محتوياتها الداخلية ، إلى حويصلات جولجي. في جولجي ، يتم فرز البروتينات الغشائية والبروتينات المفرزة ومعالجتها عن طريق الارتباط بالجليكوزيل الإضافي. يتم فصل البروتينات الليزوزومية إلى حويصلات تتقلص وتصبح الجسيمات المحللة. يتم حزم البروتينات المفرزة في الحويصلات الإفرازية يتم نقلها إلى محيط الخلية ، حيث تندمج الحويصلات الإفرازية مع غشاء البلازما ، مضيفة الدهون والبروتينات إلى غشاء البلازما وتفريغ محتوياتها الداخلية إلى خارج الخلية.
الخام ER & # 8211 & gt Smooth ER & # 8211 & gt transport vesicles & # 8211 & gt Golgi & # 8211 & gt secretory vesicles & # 8211 & gt PM
لاحظ أن نظام الغشاء الداخلي لا يشمل الميتوكوندريا ولا البلاستيدات الخضراء، وهي عضيات مستقلة وسيتم مناقشتها لاحقًا في سياق استقلاب الطاقة. تصنع البروتينات الموجهة للميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء ، وكذلك البروتينات الموجهة لداخل النواة ، بواسطة الريبوسومات السيتوبلازمية الحرة (غير ملتصق بأي غشاء). يتم بعد ذلك استيراد هذه البروتينات إلى العضيات المعنية عبر أنظمة استيراد البروتين المتخصصة (الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء) أو عبر مجمعات المسام النووية (النوى). بالطبع ، البروتينات التي تعمل في السيتوبلازم تصنع أيضًا بواسطة الريبوسومات السيتوبلازمية الحرة.

الهيكل الخلوي

الهيكل الخلوي هو نظام خلوي آخر. وهو يتألف من خيوط مجهرية أكتين ، وعدة أنواع من الخيوط الوسيطة ، والأنابيب الدقيقة. هذه هي الهياكل الديناميكية المطلوبة لشكل الخلية ، وتنقل الخلية ، وتنظيم وحركة المواد داخل الخلية. الميكروفيلامين أرق ، وتشكل شبكات بالقرب من غشاء البلازما إما لتثبيت الخلية أو تغيير شكلها ، خاصةً عندما تتمدد أجزاء من الغشاء إلى الخارج. أنابيب مجهرية (المبلمرة من ثنائيات ألفا وبيتا توبولين) تعمل كمسارات لحركة حويصلات النقل والحويصلات الإفرازية بواسطة البروتينات الحركية ، وكذلك لحركة الكروموسومات أثناء انقسام الخلية. باختصار ، الميكروفيلامين مخصص لشكل الخلية ، والأنابيب الدقيقة مخصصة لتحريك الأشياء داخل الخلية.

المصفوفة خارج الخلية

خارج الخلية ، فوق غشاء البلازما ، توجد المصفوفة خارج الخلية. في النباتات والخميرة ، هذا هو جدار الخلية. في الخلايا الحيوانية ، يتكون هذا من الكولاجين والبوليمرات الأخرى للبروتين والسكريات.

نواة

تحتوي النواة على كروموسومات الخلية & # 8217s. تحدث جميع عمليات نسخ ونسخ الحمض النووي الصبغي لصنع الحمض النووي الريبي في النواة ، بالإضافة إلى معالجة الحمض النووي الريبي. الإنزيمات التي تؤدي هذه المهام ، البروتينات التي ترتبط بالحمض النووي لتشكيل الكروماتين ، في الواقع جميع البروتينات في النواة ، يتم تصنيعها بواسطة الريبوسومات في السيتوبلازم ، ثم يتم استيرادها إلى النواة من خلال مجمعات مسام الغلاف النووي. على العكس من ذلك ، يتم تصنيع الحمض النووي الريبي الريبوسومي والرسول في النواة ويخرجون من النواة عبر نفس مجمعات المسام ، حتى يتمكنوا من العمل في تخليق البروتين السيتوبلازمي.

الديناميات الخلوية: الحياة الداخلية للرسوم المتحركة الجزيئية للخلية

شاهد فيديو Inner Life of the Cell أدناه ، واعرف ما إذا كان بإمكانك تحديد المكونات المختلفة لنظام الغشاء الداخلي ورواية ما يجري. هذا الفيديو مخصص للطلاب الأكثر تقدمًا ، لكن منتصف الفيديو ، بدءًا من غشاء البلازما ، يوضح بشكل جميل الترابط الديناميكي بين الهياكل الخلوية.

يبدأ الفيديو بكريات الدم البيضاء (خلايا الدم البيضاء) تتدحرج على طول وعاء دموي. الخلايا البطانية هي الخلايا التي تشكل البطانة الداخلية للأوعية الدموية. تتفاعل بروتينات سطح الخلية الموجودة على خلايا الدم البيضاء وترتبط ببروتينات سطح الخلية الموجودة في بطانة الأوعية الدموية لإبطاء خلايا الدم البيضاء وإيقافها. من هنا يغوص الفيديو في الزنزانة.

الأجزاء الرئيسية التي يجب مراقبتها:

  • غشاء البلازما عبارة عن فسيفساء سائلة من الدهون الفسفورية والبروتينات.
  • تجعل الدهون السفينجوليبيدية والكوليسترول أجزاء من غشاء البلازما صلبة ، وتسمى هذه الأجزاء الصلبة أطواف الدهون ، وهي مهمة لإشارات الخلية.
  • تحتوي الخلية على أنواع مختلفة من عناصر الهيكل الخلوي & # 8211 ، يُظهر الفيديو سبيكترين ، وهو عبارة عن خيوط دقيقة وسيطة من خيوط الأكتين والأنابيب الدقيقة. دع & # 8217s لا تقلق بشأن التفاصيل الإضافية المذكورة في الفيديو.
  • البروتينات الحركية & # 8220walk & # 8221 على طول الأنابيب الدقيقة ، تنقل الحويصلات ذهابًا وإيابًا. يتم تشغيل & # 8220walking & # 8221 من هذه البروتينات الحركية بواسطة التحلل المائي ATP.
  • يحتوي الغلاف النووي على مسام ، وتخرج جزيئات الرنا المرسال من النواة إلى السيتوبلازم من خلال المسام النووية.
  • تقوم الريبوسومات الحرة في السيتوبلازم بترجمة وتصنيع البروتينات التي تبقى في السيتوبلازم ، أو تشارك البروتينات الخاصة التي تنقلها إلى الميتوكوندريا والعضيات الأخرى المستقلة عن نظام الغشاء الداخلي.
  • تبدأ الريبوسومات الحرة أيضًا في ترجمة بروتينات نظام الغشاء الداخلي والبروتينات المُفرزة ، لكنها تتوقف حتى يتم تثبيتها في مركب بروتيني في RER. RER هو & # 8220 من خلال & # 8221 لأن جميع الريبوسومات الموجودة هناك تعطي هذا الجزء من ER مظهرًا تقريبيًا في الصور المجهرية الإلكترونية. يتم تضمين بروتينات الغشاء في غشاء ER ، بينما ينتهي إفراز البروتينات في التجويف.
  • يتم نقل الغشاء والبروتينات المفرزة في حويصلات إلى جولجي.
  • يكمل جولجي ارتباط هذه البروتينات بالجليكوزيل.
  • يتم نقل الحويصلات الإفرازية من جولجي إلى غشاء البلازما ، حيث تلتحم.
  • يمكنك تجاهل بقية الفيديو ، على الرغم من أنه رائع حقًا. يُظهر كيف تضغط خلايا الدم البيضاء بين الخلايا التي تبطن الأوعية الدموية للوصول إلى الأنسجة في موقع العدوى والالتهاب.


تمهد الريبوسومات الطريق لاستهداف siRNA

يكشف تصور استهداف siRNA لـ mRNAs المفردة في الخلايا الحية أن الريبوسومات المارة تتكشف مؤقتًا عن mRNA ، مما يعرضها للتعرف على siRNA. يرجع هذا التأثير إلى إعادة التنظيم البطيئة للعديد من التفاعلات الضعيفة دون المثلى داخل الرنا المرسال.

تعمل RNAs قصيرة التداخل (siRNAs) على إسكات التعبير الجيني الأجنبي عن طريق الاقتران الأساسي مع موقع تكميلي في نسخ RNA في عملية تُعرف باسم تداخل RNA (RNAi) 1. نظرًا لقدرتها على تقليل التعبير عن جينات معينة ، فقد تم تصميم siRNAs لتطبيقات التكنولوجيا الحيوية وإمكاناتها العلاجية. غالبًا ما يتم إخفاء المواقع المستهدفة من siRNA بواسطة بنية ثانوية mRNA ، مما يجعل إسكات 2،3،4 غير فعال. تثير هذه الملاحظة مسألة كيفية وصول الرنا المرسال إلى siRNA والعوامل التنظيمية الأخرى. في هذا العدد من الطبيعة الهيكلية والبيولوجيا الجزيئية، Ruijtenberg وآخرون. 5 يجيب على هذا السؤال عن طريق قياس حركية استهداف siRNA مباشرة من mRNAs الفردية في الخلايا الحية. بشكل ملحوظ ، وجدوا أن siRNAs تعمل بكفاءة أكبر عندما يتم ترجمة mRNAs بنشاط ويظهرون أن الريبوسومات العابرة تخفف من تأثير إخفاء بنية الرنا المرسال الثانوية. علاوة على ذلك ، بناءً على التغييرات في إمكانية الوصول إلى الموقع المستهدف بمرور الوقت ، قدر المؤلفون بذكاء حركية طي الرنا المرسال في الجسم الحي ، مما يوفر معلومات جديدة حول أنواع الهياكل التي تشكلها تسلسلات تشفير الرنا المرسال.


Helicases RecQ البشرية في إصلاح الحمض النووي وإعادة التركيب والنسخ المتماثل

إن الهليكازات RecQ هي عائلة مهمة من بروتينات مراقبة الجينوم المحفوظة من البكتيريا إلى البشر. تلعب كل من طائرات RecQ البشرية الخمس أدوارًا حاسمة في صيانة الجينوم واستقراره ، وغالبًا ما يُشار إلى أفراد عائلة بروتين RecQ كأوصياء على الجينوم. يتم التأكيد على أهمية هذه البروتينات في التوازن الخلوي من خلال حقيقة أن العيوب في BLM و WRN و RECQL4 مرتبطة بمتلازمات الأمراض البشرية الوراثية المميزة. تحتوي كل طائرة RecQ بشرية على مجموعة فريدة من الشركاء المتفاعلين مع البروتين ، وهذه التفاعلات تملي وظائفها المتخصصة في صيانة الجينوم ، بما في ذلك إصلاح الحمض النووي وإعادة التركيب والتكرار والنسخ. تتفاعل مروحيات RecQ البشرية أيضًا مع بعضها البعض ، وهذه التفاعلات لها تأثير كبير على وظيفة الإنزيم. تتضمن أهداف البحث المستقبلية في هذا المجال فهمًا أفضل لتقسيم العمل بين طائرات RecQ البشرية وتعلم كيفية تعاون وتعاون طائرات RecQ البشرية لتعزيز استقرار الجينوم.


وظيفة الخلية البكتيرية

في المخطط الكبير للأشياء ، تبدأ وظيفة كل خلية بكتيرية وتنتهي بجمع ما يكفي من العناصر الغذائية للبقاء على قيد الحياة. تتكون الخلايا البكتيرية من طبقة ثنائية فسفوليبيد ، وفي بعض الحالات طبقة ببتيدوغليكان. تسمح طبقة الفسفوليبيد الثنائية إما بدخول الأيونات والجزيئات الأخرى إلى الخلية أو تمنع دخولها ، بناءً على عوامل مثل الحجم والشحنة. الببتيدوغليكان ، على الرغم من أنه ليس جدارًا خلويًا تقنيًا ، فإنه يخدم وظيفة مماثلة من خلال الحماية ضد التدرج الاسموزي الذي تم إنشاؤه عبر طبقة ثنائية الفوسفوليبيد.


مراجعة المادة

  • قسم بيولوجيا الإشعاع الجزيئي ، قسم علاج الأورام بالإشعاع ، المركز الطبي الجنوبي الغربي في يوتا ، دالاس ، تكساس ، الولايات المتحدة

هيليكازات RecQ DNA هي عائلة بروتينية محفوظة في البكتيريا والفطريات والنباتات والحيوانات. تلعب هذه الهليكازات أدوارًا مهمة في وظائف خلوية متعددة ، بما في ذلك تكرار الحمض النووي والنسخ وإصلاح الحمض النووي وصيانة التيلومير. لدى البشر خمس طائرات RecQ: RECQL1 وبروتين متلازمة بلوم (BLM) ومتلازمة ويرنر هيليكس (WRN) و RECQL4 و RECQL5. تسبب العيوب في BLM و WRN اضطرابات جسمية: متلازمة بلوم (BS) ومتلازمة ويرنر (WS) ، على التوالي. ترتبط الطفرات في RECQL4 بثلاثة اضطرابات وراثية ، متلازمة روثموند و # x2013Thomson (RTS) ، ومتلازمة Baller & # x2013Gerold (BGS) ، ومتلازمة RAPADILINO. على الرغم من عدم الإبلاغ عن اضطرابات وراثية بسبب فقدان RECQL1 أو RECQL5 ، فإن الخلل الوظيفي في أي من الجينين مرتبط بتكوين الأورام. تطورت مسارات متعددة مستقلة وراثيًا تتوسط في إصلاح كسر الحمض النووي المزدوج (DSB) ، وتلعب طائرات RecQ أدوارًا محورية في كل منها. يتم دعم أهمية إصلاح DSB من خلال الملاحظات التي تشير إلى أن إصلاح DSB المعيب يمكن أن يسبب انحرافات الكروموسومات أو عدم الاستقرار الجيني أو الشيخوخة أو موت الخلايا ، مما قد يؤدي في النهاية إلى الشيخوخة المبكرة أو التنكس العصبي أو تكوين الأورام. في هذا الاستعراض ، سوف نقدم عائلة RecQ هيليكس البشرية ، ونصف بالتفصيل أدوارهم في إصلاح DSB ، ونوفر صلة بين الخلل الوظيفي في طائرات RecQ والأمراض البشرية.


الحواشي:

1 الاختصارات المستخدمة: AMP-PNP ، الأدينوزين 5 ′ - (β ، γ-imino) ثلاثي الفوسفات ATPγS ، الأدينوزين 5′-3-O- (thio) ثلاثي الفوسفات dTMP-PCP ، β ، γ-methylene deoxythymidine triphosphate eADP ، 1 ، N6 -إيثينوادينوسين ثنائي الفوسفات EM ، المجهر الإلكتروني FRET ، نقل طاقة الرنين الفلوري GTPγS ، غوانوزين 5′-3-O- (ثيو) ثلاثي الفوسفات مانت- ADP ، 3 (2 ′) - O- (N- ميثيلانترانيلويل) الأدينوزين 5′-ثنائي الفوسفات mant-ATP، 3 ′ (2 ′) - O- (N-methylantraniloyl) adenosine 5′-triphosphate TNP-ADP، 2 (3 ′) - O- (2،4،6-trinitrophenyl) adenosine 5′-disphosphate TNP-AMP ، 2 ′ (3 ′) - O- (2،4،6-trinitrophenyl) الأدينوزين 5′ أحادي الفوسفات TNP-ATP ، 2 (3 ′) - O- (2،4،6-trinitrophenyl) الأدينوزين 5′-ثلاثي الفوسفات.


كتاب: Microbiology (Bruslind)

  • بمساهمة ليندا بروسليند
  • كبير المدربين الثاني والمستشار الرئيسي (علم الأحياء الدقيقة) في جامعة ولاية أوريغون
  • مصدرها ولاية أوريغون المفتوحة

ما هو علم الأحياء الدقيقة؟ إذا قمنا بتقسيم الكلمة ، فإنها تترجم إلى & ldquothe دراسة الحياة الصغيرة ، & rdquo حيث تشير الحياة الصغيرة إلى الكائنات الحية الدقيقة أو الميكروبات. لكن من هي الميكروبات؟ وما مدى صغر حجمهم؟ بشكل عام ، يمكن تقسيم الميكروبات إلى فئتين: الميكروبات الخلوية (أو الكائنات الحية) والميكروبات اللاخلية (أو العوامل). في المعسكر الخلوي لدينا البكتيريا والعتيقة والفطريات والطلائعيات (جزء صغير من كيس مسك يتكون من الطحالب والأوليات وقوالب الوحل وقوالب الماء). يمكن أن تكون الميكروبات الخلوية إما أحادية الخلية ، حيث تكون الخلية الواحدة هي الكائن الحي بأكمله ، أو متعددة الخلايا ، حيث يمكن لمئات أو آلاف أو حتى مليارات الخلايا أن تشكل الكائن الحي بأكمله. في المعسكر اللاخلوي ، لدينا الفيروسات والعوامل المعدية الأخرى ، مثل البريونات والفيروسات. في هذا الكتاب المدرسي ، سيكون التركيز على البكتيريا والعتائق (المعروفة تقليديًا باسم & ldquoprokaryotes ، & rdquo) والفيروسات والعوامل اللاخلوية الأخرى.


ملخص & # 8211 البكتيريا مقابل حقيقيات النوى

في تلخيص الفرق بين البكتيريا وحقيقيات النوى ، فإن البكتيريا هي كائنات دقيقة صغيرة منتشرة في كل مكان تنتمي إلى بدائيات النوى. هم كائنات وحيدة الخلية بسيطة. علاوة على ذلك ، فإنها تفتقر إلى نواة حقيقية وعضيات مرتبطة بالغشاء. من ناحية أخرى ، حقيقيات النوى كائنات معقدة. هم بشكل عام متعدد الخلايا. تمتلك الخلايا حقيقية النواة نواة حقيقية وعضيات مرتبطة بالغشاء. علاوة على ذلك ، تحتوي البكتيريا على كروموسوم واحد في السيتوبلازم بينما تحتوي حقيقيات النوى على كروموسومات متعددة داخل النواة. أيضًا ، الريبوسومات البكتيرية صغيرة و 70 ثانية بينما الريبوسومات حقيقية النواة كبيرة و 80 ثانية.

المرجعي:

1. Vidyasagar، Aparna. "ما هي البكتيريا؟" LiveScience ، Purch ، 23 يوليو 2015. متاح هنا
2. "حقيقيات النوى". ويكيبيديا ، مؤسسة ويكيميديا ​​، 21 يناير 2019. متاح هنا

الصورة مجاملة:

1. & # 82213662695 & # 8243 بواسطة qimono (CC0) عبر pixabay
2. & # 8221Eukaryota التنوع 2 & # 8243 بواسطة Osmia rufa couple (aka) ، André Karwath ، Hans Hillewaert et al (CC BY-SA 2.5) عبر Commons Wikimedia


شاهد الفيديو: Ribosome in action (كانون الثاني 2022).