سجل الآن

تسجيل دخول

فقدت كلمة المرور

فقدت كلمة المرور الخاصة بك؟ الرجاء إدخال عنوان البريد الإلكتروني الخاص بك. ستتلقى رابطا وستنشئ كلمة مرور جديدة عبر البريد الإلكتروني.

أضف مقالة جديدة

‎يجب تسجيل الدخول لتستطيع أضافة مقالة .

أضف سؤال جديد

يجب عليك تسجيل الدخول لطرح سؤال.

تسجيل دخول

سجل الآن

مرحبا بكم في Scholarsark.com! سوف تسجيلك تمنح لك الوصول إلى استخدام المزيد من الميزات من هذا المنبر. يمكنك طرح الأسئلة, تقديم مساهمات أو تقديم إجابات, عرض لمحات من المستخدمين الآخرين، وغيرها الكثير. سجل الان!

تفعيل فهم جديد لتنظيم الجينات

تنظيم التعبير الجيني - تحول الجينات أو إيقاف تشغيله, زيادة أو خفض التعبير عنها - غير حاسمة لتحديد هوية الخلية خلال تطوير وتنسيق النشاط الخلوي طوال حياة الخلية. نموذج مشترك لتنظيم الجينات يتصور نواة الخلية كما مساحة كبيرة فيها جزيئات DNA المشاركة في النسخ تعويم حول ما يبدو عشوائيا حتى تتعثر عبر تسلسل الحمض النووي أو الآلات النسخي الأخرى التي يمكن أن تربط, بعبارات أخرى, نهج عشوائي.

ويجري قلبت هذا النموذج, ومع ذلك, كما على مدى السنوات القليلة الماضية اكتشف الباحثون أنه بدلا من أن تكون المساحات غير متبلور تعتمد على الاصطدامات محاسن, خلايا في الواقع تجزئة عملياتها في الهياكل membraneless منفصلة من أجل يتجمع الجزيئات ذات الصلة, وبالتالي تنسيق أفضل تفاعلاتها. البحث عن مختبر عضو معهد وايتهيد ريتشارد يونغ وغيرها ذكرت في وقت سابق من هذا العام أن هذا التقسيم هو حاسم, الجانب سابقا غير ملحوظ من تنظيم الجينات.

نموذج مشترك لتنظيم الجينات يتصور نواة الخلية كما مساحة كبيرة فيها جزيئات DNA المشاركة في النسخ تعويم حول ما يبدو عشوائيا. الصورة الائتمان: / معهد ستيفن لي وايتهيد, مع

نموذج مشترك لتنظيم الجينات يتصور نواة الخلية كما مساحة كبيرة فيها جزيئات DNA المشاركة في النسخ تعويم حول ما يبدو عشوائيا. الصورة الائتمان: / معهد ستيفن لي وايتهيد, مع

أحدث الأبحاث من مختبر يونغ, نشرت على الانترنت في مجلة زنزانة, تتعمق أكثر في كيف يساعد هذا التقسيم الانسجام تنظيم النسخي من خلال الكشف عن دور نطاق تفعيل, جزء من النسخ العوامل يكتنفها الغموض سابقا. جانب واحد من عوامل النسخ, يحتوي المجال DNA ملزمة, يربط منطقة من الحمض النووي بالقرب من الجين. نهاية اخرى, دعا مجال التنشيط, ثم يلتقط جزيئات التعبير الجيني تأثير, ترسيخ هذه الآلية النسخي بالقرب من الجين.

هذا العمل الأخير يكشف عن أن مجالات تفعيل القيام بعملهم من خلال الربط مع البروتينات النسخ الأخرى لتشكيل السائل قطرات بالقرب من الجينات التي تنظمها. وتسمى مرحلة الانفصال - العملية التي جزيئات تشكل حجرة السائلة متميزة ضمن بيئة الخلية - مثل زيت رفضها خلط مع الخل في سلطة خلع الملابس.

مثل هذا الفهم المتطور للتنظيم الجينات آثار هائلة للطب واكتشاف المخدرات, أنها أخطاء في تنظيم الجينات هي المكونات الرئيسية لكثير من الأمراض, بما في ذلك السرطان. النموذج الجديد يمكن أن يساعد في إلقاء الضوء على الكيفية ضم الى لجنة الأمراض الآليات التنظيمية وكيف التدخلات العلاجية قد علاج مثل هذه التقلبات. كانت عوامل النسخ تقليديا الصعب استهداف علاجيا, والفهم الناقص من بنيتها ووظيفتها قد يكون جزءا من السبب.

"تنظيم الترانسكربتي مهم لكل وظيفة الإنسان, من تمايز الخلايا في التنمية لصيانة الخلية,"تقول آن Boija, شارك في أول مؤلف وباحث ما بعد الدكتوراه في مختبر يونغ. "وعلى الرغم من هذه الحقيقة هيكل وظيفة في المجال تفعيل على عوامل النسخ قد غير مفهومة".

معظم البروتينات تستقر في الهياكل ثلاثية الأبعاد محددة ويمكن ربط فقط مع الجزيئات الأخرى التي تناسب لهم تماما في اتجاه معين, مثل المفتاح في القفل. المجالات تفعيل البروتينات عامل النسخ, ومع ذلك, يحتوي على ما يعرف باسم المناطق المضطربة في جوهرها, التي تتصرف أكثر مثل خيوط المعكرونة المطبوخة, صراعا عشوائيا إلى أشكال مرنة. هذا الاضطراب يسمح للجزيئات لربط في العديد من النقاط, إنشاء شبكة ديناميكية من وصلات ضعيفة قد يبدو أن يعجل فصل المرحلة.

"لقد علمت علم الأحياء التنظيمي لعقود باستخدام الإلهام من الهياكل قفل ومفتاح. فهي أنيقة, وسهلة لتصور ونموذج, لكنها لا تروي القصة بأكملها,"يقول يونغ, وهو أيضا أستاذ علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. "كان فصل المرحلة القطعة المفقودة".

في التجارب مع مجموعة متنوعة من عوامل النسخ, Boija وشارك في أول مؤلف إسحاق كلاين, ومرحلة ما بعد الدكتوراه في يونغ المختبر وعلم الأورام الطبية زميل في معهد دانا فاربر للسرطان, وجدت أن عوامل النسخ مزجها مع الوسيط, جزيء يساعد على تنشيط الجينات, ومرحلة فصل إلى قطرات, والذي كان مرتبطا هذه العملية مع تفعيل الجين. وشملت عوامل النسخ أنها حققت OCT4, وهو أمر مهم للحفاظ على حالة الخلايا الجذعية الجنينية; مستقبلات هرمون الاستروجين (IS), الذي يلعب دورا في سرطان الثدي; وGCN4, المدروس عامل نموذج النسخ في الخميرة.

"وجدنا علاقة بين تفعيل الجينات وفصل المرحلة عبر طيف واسع من السياقات,"يقول كلاين, مما يشير إلى أن هذه الآلية هي سمة مشتركة لتنظيم النسخي.

اكتشاف آثار لكثير من الأمراض, مثل السرطان, التي قد تستخدم جينات السرطان قطرات مرحلة فصل للمساعدة في تكثيف التعبير عنها. ويمكن أن تركز مناهج علاجية جديدة في حل قطرات, واكتشاف العقاقير يمكن أن يتضمن اختبار كيف الدواء - أو جزيء الهدف - يتصرف داخل مقابل خارج قطرات. هذا النموذج الجديد من كيفية عمل عوامل النسخ ليس فقط إعادة كتابة فهم تنظيم النسخي, هو فتح مسارات جديدة لاكتشاف الأدوية والطرق العلاجية.


مصدر: www.technology.org, بواسطة غريتا الراهب

عن ماري

‎إضافة تعليق