Məlumat

Niyə bəzi ev təsərrüfatı genləri daha yaxşı hesab olunur?

Niyə bəzi ev təsərrüfatı genləri daha yaxşı hesab olunur?


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.

Hər dəfə bir PCR edildikdə, fərqli başlanğıc cDNA/DNT-ni hesablamaq üçün dəyərləri normallaşdırmaq üçün GAPDH kimi təmizlik genlərindən istifadə etməliyik. İndi GAPDH, ubiquitin, aktin və s. kimi bir çox fərqli gen var.

İndi hüceyrələrlə məşğul olanda başa düşürəm ki, onların ölməz təbiətinə və açıq desək, onların keçirdikləri nəsillərin sayına görə ev təsərrüfatı geninin ifadəsi dəyişə bilər.

Hüceyrələrlə deyil, heyvan toxumaları ilə məşğul olduğumu fərz etsək, hansı ev saxlama genini seçməyimin əhəmiyyəti varmı? Və ya başqa sözlə, GAPDH mənə nümunələr arasında 18s Ribsomal RNT kimi bir şey kimi eyni tutarlılığı verəcəkdir, yoxsa məndə xüsusi bir şey yoxdur?


Bəli, əhəmiyyəti var. Gen ifadəsi toxumalara və yaşayış şəraitinə görə çox dəyişir, ona görə də siz müxtəlif genləri sınamalı və nümunə ilə nəzarət arasında ifadədə ən kiçik dəyişikliyə malik olanları seçməlisiniz.

Əgər tapmasanız, bu məqsədlə başqa genləri test etməlisiniz. Bu edir vacibdir, çünki bu, təcrübənizin nəticələrinə ciddi təsir göstərə bilər, çünki siz ev təsərrüfatı genlərinə normallaşırsınız. Bunlar daimi deyilsə, problemlər yaradacaq. İstinadlara baxın, bu mənə çox kömək etdi.

İstinadlar:

  1. Çoxlu daxili nəzarət genlərinin həndəsi ortalaması ilə real vaxt kəmiyyət RT-PCR məlumatlarının dəqiq normallaşdırılması.
  2. Melanomada gen ifadə məlumatlarının normallaşdırılması: qliseraldehid 3-fosfat dehidrogenaz və 18S ribosomal RNT-nin kəmiyyət real vaxt PCR üçün daxili istinad genləri kimi istifadəsinin araşdırılması.
  3. QRT-PCR məlumatlarının normallaşdırılması: sistematik, eksperimental şərtlərin qəbul edilməsi zərurəti - xüsusi, istinadların təsdiqlənməsi.

Baxmayaraq ki, diqqətli olmaq lazımdır. Bəzi çox istifadə olunan genlər qPCR-də ev işləri aparan genlər kimi çox məlumatsız ola bilər. ACTB və GAPDH-də PCR-ə müdaxilə edə bilən tonlarla psevdojenlər (zülal verməyən analoq genlər) var. Daha ətraflı bu məqalədə oxuya bilərsiniz (1).

Daha da pisləşdirmək üçün, PCR gücləndirmə fraqmentləri ACTB amplikonu ilə eyni uzunluqda ola bilər və bu, fərqləndirməyi qeyri-mümkün edir.

Bundan əlavə, siz xüsusi hüceyrə tipini/tətbiqini/müalicəsini nəzərə almalısınız, çünki bəzi mRNA-lar 1-ci hüceyrə növündə A müalicəsi ilə çox sabit ola bilər, lakin B və ya 2-ci hüceyrə tipində fərqli ola bilər.

Düşünürəm ki, ən yaxşısı çoxlu ev işlərini (3-5) istifadə etmək və onların bir-birinə nisbətən necə davrandıqlarını görmək olardı. Bu ev təsərrüfatlarının vasitələrindən də istifadə edə bilərsiniz.

(1) Sun, Yuan, et al. "Əks transkripsiya və polimeraza zəncirvari reaksiyalarda istinad genləri kimi istifadə edilən ACTB (Actb) və GAPDH (Gapdh) zəif tərəfləri kimi psevdogenlər." PloS one 7.8 (2012): e41659.


Mikroarray meta-analizi ilə insan məişət genlərinin və toxuma seçici genlərinin müəyyən edilməsi

Normal toxumaların zülal kodlayan transkriptomlarının məişət genlərinə və toxuma selektiv genlərinə təsnifləşdirilməsi genetik funksiyaların və toxumalara xas xəstəliklərə genetik assosiasiyaların öyrənilməsi istiqamətində fundamental addımdır. Əvvəlki tədqiqatlar, əsasən, hər bir toxumada məhdud nümunələri olan bir neçə məlumat toplusuna əsaslanırdı ki, bu da onların müəyyən edilmiş genlərinin reprezentativliyini məhdudlaşdırdı və onlar arasında aşağı konsensusla nəticələndi.

Nəticələr

Bu tədqiqat 104 mikroarray məlumat dəstindən 43 normal insan toxumasında 1431 nümunə toplayıb. Biz gen ifadəsinin qiymətləndirilməsini təkmilləşdirmək üçün yeni bir üsul hazırladıq və toxumanın zülal kodlayan transkriptomunu möhkəm müəyyən etmək üçün ondan çox nümunənin lazım olduğunu göstərdik. Biz 2064 təmizlik genini və 2293 toxuma selektiv genini müəyyən etdik və funksional zənginləşdirmə analizi ilə gen siyahılarını təhlil etdik. Təsərrüfat genləri əsasən əsas hüceyrə funksiyalarında iştirak edir və toxuma seçici genlər toxuma mənşəyinə uyğun gələn funksiyalar və xəstəliklərlə təəccüblü şəkildə bağlıdır. Biz həmçinin ev təsərrüfatı genlərimizlə əvvəlki tədqiqatlar arasındakı razılaşmaları və əlaqəli funksiyaları müqayisə etdik və aşağı konsensusların bəzi səbəblərini qeyd etdik.

Nəticələr

Nəticələr göstərir ki, kifayət qədər nümunələr toxumanın zülal kodlayan transkriptomunun identifikasiyasını yaxşılaşdırıb. Hərtərəfli meta-analiz bizim müəyyən edilmiş HK və TS genlərinin yüksək keyfiyyətini sübut etdi. Bu nəticələr HK və TS genlərinin funksional və genomik xüsusiyyətlərinə dair gələcək tədqiqatlar üçün faydalı mənbə təklif edə bilər.

Sitat: Chang C-W, Cheng W-C, Chen C-R, Shu W-Y, Tsai M-L, Huang C-L və s. (2011) Mikroarray meta-analizi ilə insan məişət genlərinin və toxuma-selektiv genlərin müəyyən edilməsi. PLoS ONE 6(7): e22859. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022859

Redaktor: Kristian Şönbax, Kyushu Texnologiya İnstitutu, Yaponiya

Qəbul edildi: 20 aprel 2011-ci il Qəbul edildi: 29 iyun 2011-ci il Nəşr olundu: 27 iyul 2011-ci il

Müəlliflik hüququ: © 2011 Chang et al. Bu, Creative Commons Attribution Lisenziyasının şərtlərinə uyğun olaraq paylanmış açıq girişli məqalədir və orijinal müəllif və mənbə qeyd olunmaqla istənilən mühitdə məhdudiyyətsiz istifadə, paylama və reproduksiyaya icazə verir.

Maliyyələşdirmə: Bu tədqiqat Tayvan Milli Tsing Hua Universiteti tərəfindən maliyyələşdirilir (qrant 99H11K6, http://www.nthu.edu.tw/english/index.php). Tədqiqatın dizaynında, məlumatların toplanmasında və təhlilində, nəşr etmək qərarında və ya əlyazmanın hazırlanmasında maliyyəçilərin heç bir rolu olmayıb.

Rəqabətli maraqlar: Müəlliflər heç bir rəqabət aparan maraqların olmadığını bəyan ediblər.


X xromosomu

İnsan X ilə əlaqəli xəstəlik

X xromosomu ilə əlaqəli ən çox yayılmış insan sindromları, meioz zamanı ayrılmazlıq nəticəsində yaranan cinsi xromosomların sayındakı anomaliyalardır. Turner sindromu təxminən 2000 qadın doğumundan 1-də baş verir və XO karyotipinə səbəb olan bütün xromosomun itirilməsi nəticəsində yaranır. XO qadınlarda tək X xromosomunun olmasının, XY kişilərində isə zərərli olmasının səbəbini izah etmək üçün Turner sindromunun ikiqat deyil, bir və ya bir neçə genin bir və ya bir neçəsinin bir dozası səbəb olduğu təklif edilmişdir. X-inaktivasiya. Bu, XO karyotipli siçanların açıq fenotipinin olmadığı və X-inaktivasiyasından qaçan daha az siçan geninin olduğu müşahidəsi ilə uyğun gəlir. Əlavə X xromosomu XXY karyotipi olan Klaynfelter sindromlu 600 kişidən 1-də mövcuddur. Daha nadir hallarda qadınlar da XXX və XXXX tamamlayıcıları ilə eyniləşdirilir. İbtidai və ya ikincil cinsi təyin etmək üçün vacib olan genlərdəki mutasiyalar və ya yenidən təşkillər XY xromosom komplementi olan qadınlara və XX komplementinə malik kişilərə səbəb ola bilər.

Tək X ilə əlaqəli genlərdəki mutasiyalar kişilərdə tam şəkildə ifadə edilir və "cinslə əlaqəli" pozğunluqlara səbəb olur, məsələn, təxminən 3000 kişidə 1 tezliyi olan Duchenne əzələ distrofiyası və kövrək X ilə əlaqəli zehni gerilik sindromu. 10000 kişidən 1-də rast gəlinir. Erkən inkişafda iki X xromosomundan birinin təsadüfi inaktivasiyası nəticəsində bütün qadınlar iki hüceyrə populyasiyasının mozaikasıdır və bu iki populyasiyada hüceyrələrin nisbi sayı fərdlər arasında fərqli olacaqdır. Tez-tez mutasiyaya uğramış gen üçün heterozigot olan qadınlar tamamilə təsirlənmir, çünki mutasiyaya uğramamış alleli ifadə edən hüceyrələrin populyasiyası ya kifayət qədər miqdarda normal gen məhsulunu təmin edir, ya da inkişaf və ya nəsil diferensiasiyası zamanı mutant alleli daşıyan hüceyrələrin populyasiyası üzərində üstünlük təşkil edir. Bununla belə, X ilə əlaqəli "resessiv" xəstəliklərin bəzi qadın daşıyıcıları aktiv xromosom kimi mutasiyaya uğramış X olan hüceyrələrin xeyrinə təbii əyilmə səbəbindən bəzi xəstəlik əlamətlərini göstərir. Çox nadir hallarda, daşıyıcı qadınlar kişilərdə müşahidə olunan pozğunluqların eyni şiddətini göstərə bilər. X ilə əlaqəli genlərdəki mutasiyalar yalnız qadınlarda rast gəlinən X ilə əlaqəli "dominant" pozğunluqlara səbəb ola bilər və bu hallarda təsirlənmiş kişilərin doğumdan əvvəl öldüyü güman edilir. X ilə əlaqəli dominantın ən çox yayılmış nümunəsi Rett sindromudur, bu yaxınlarda metil-CpG bağlayan proteini kodlayan gen mutasiyaları ilə əlaqəli olan təxminən 20000 qadından 1-ə təsir edən ağır mütərəqqi nevroloji xəstəlikdir.


Nəticələr və müzakirə

Bu bölmədə biz insanlarda toxuma spesifik biologiyasını öyrənmək üçün model orqanizm kimi mayanın əhatə dairəsini və məhdudiyyətlərini araşdırmaq üçün müqayisəli çərçivəmizi təqdim edirik. Şəkil 1 tədqiqat dizaynımızın yüksək səviyyəli xülasəsini göstərir. Biz insan toxumasına xas şəbəkələrin hər birini maya interaktomu ilə uyğunlaşdırmaqla başlayırıq. Biz uyğunlaşdırma modulunu yeni statistik modellə birləşdiririk ki, hər bir düzülüşün əhəmiyyətini qiymətləndiririk və ondan insan toxumasına xas şəbəkələrin mayadakı müvafiq analoqları ilə müvafiq oxşarlığını/oxşarlığını çıxarmaq üçün istifadə edirik. Onların transkripsiya profilindən istifadə edərək hesablanmış toxuma-toxuma oxşarlıqları şəbəkəsindən istifadə edərək, şəbəkə düzülümüzün səh-dəyərlər transkripsiya imzalarından əldə edilən qruplaşmalara uyğundur. Biz toxumaların/hüceyrə tiplərinin dörd əsas qrupunu müəyyən etmək üçün bu toxuma oxşarlıqları şəbəkəsindən istifadə edirik. Beyin toxumalarını, qan hüceyrələrini, qanqlion toxumalarını və testislə əlaqəli toxumaları təmsil edən bu qruplar, qalan toxumalarla müqayisədə hər qrup daxilində aktiv olan toxuma seçici genləri müəyyən etmək üçün daha sonra istifadə olunur.

İş axınının xülasəsi. Bu yazıda təklif olunan təhlil çərçivəsinin əsas komponentləri. Hər bir aralıq emal addımı ayrı-ayrı bölmələrdə ətraflı şəkildə müzakirə olunur

Biz insan genlərinin həm təsərrüfat işləri, həm də toxuma selektiv alt çoxluqlarını ayrıca konservləşdirilmiş və insana xas alt bölmələrə ayırırıq. Biz qan hüceyrələri və beyin toxumaları ilə bağlı selektiv genlər üçün geniş yoxlama təmin edirik. Şəkil 2 genlərin və onların nisbi alt dəstələrinin ümumi bölünməsini göstərir. Biz bu alt çoxluqların hər birinin dərin təhlilini təqdim edirik və göstəririk ki, qorunan alt çoxluqlar təhlükəsiz zona mayadan ideal bir model orqanizm kimi istifadə oluna biləcəyi halda, insana xas alt qrup bu mövzuya işıq tuta bilər. kölgəli alt fəza mayada insan interaktomunun. Bu alt dəst insanlaşmış maya modellərinin qurulması üçün gələcək istiqamətləri təmin edə bilər.

İnsan genlərinin funksional təsnifatı. Bu işdə həyata keçirilən gen təsnifatının yüksək səviyyəli xülasəsi

Maya qarşılıqlı əlaqəsinin insan toxumasına xas şəbəkələrlə uyğunlaşdırılması

The qlobal insan interaktomu potensial fiziki qarşılıqlı təsirlərin statik şəklini təmsil edir bacarmaq zülal cütləri arasında baş verir. Bununla belə, faktiki zülal qarşılıqlı təsirlərinin məkan-zaman xüsusiyyətləri ilə bağlı heç bir məlumat vermir. Bu qarşılıqlı əlaqə dinamika ilə tamamlanmalıdır Kontekst, məsələn, ifadə ölçmələri, müxtəlif şərtlərdə hüceyrənin yenidən qoşulmasını şərh etməyə kömək edir.

Bossi və Lehner [57] müxtəlif insan toxumalarında [58] hər bir transkriptin (transkriptomun) mRNT ifadə səviyyəsini üst-üstə qoydular. qlobal insan interaktomu, 21 PPI verilənlər bazasından inteqrasiya edilmiş və 79 istinad toxumasına xas şəbəkələr dəsti qurmuşdur. Biz bu şəbəkələri qəbul edirik və onların hər birini ayrı-ayrılıqda BioGRID verilənlər bazasından qurduğumuz maya interaktomuna uyğunlaşdırırıq.

İnsan toxumasına xas olan bu şəbəkələri maya interaktomu ilə müqayisə etmək üçün həm zülalların ardıcıl oxşarlığını, həm də onların qarşılıqlı əlaqəsinin topologiyasını nəzərə alaraq, İnamın Yayılması (BP) yanaşmasına əsaslanan bu yaxınlarda təklif olunan seyrək şəbəkə uyğunlaşdırma metodundan istifadə edirik. Bu üsul “Materiallar və üsullar” bölməsində təsvir edilmişdir [59].

Genlər və onlara uyğun gələn zülallar ayrı-ayrılıqda fəaliyyət göstərmirlər, hüceyrə mexanizmlərinin modulyasiyasında öz rollarını yerinə yetirmək üçün birləşmiş biokimyəvi yollar arasında mürəkkəb qarşılıqlı əlaqə şəbəkəsi yaradırlar. Bundan əlavə, hər bir zülal müxtəlif funksiyaları yerinə yetirmək üçün bir çox yollarda iştirak edə bilər. Növlər üzrə bu yolları layihələndirmək üçün şəbəkənin uyğunlaşdırılması yanaşmasından istifadə bizə homoloji zülal cütlərinin birgə ifadəsi vasitəsilə təkcə onların birinci dərəcəli dinamikasını deyil, həm də onların ifadə olunduğu konteksti nəzərdən keçirməyə imkan verir.

Potensial homoloji cütlərin dövlət məkanını qurmaq üçün biz insan və mayadakı bütün zülal ardıcıllıqlarını uyğunlaşdırırıq və ardıcıllıq oxşarlığı ilə süzgəcdən əvvəl hitləri düzəldirik. E-dəyərlər 10-dan böyükdür. Çoxlu protein izoforması olan genlər üçün biz yalnız ən əhəmiyyətli zərbəni saxlayırıq. Bu ardıcıllıq səviyyəli homologiyalardan istifadə edərək bir matris qururuq L maya və insan zülalları arasında cüt ardıcıllıq oxşarlıqlarını kodlayan. Matrisdəki qeydlər L bir tərəfdən insan genlərini, digər tərəfdən isə maya genlərini birləşdirən ikitərəfli qrafik üçün kənar çəkilər kimi baxıla bilər. BP şəbəkəsinin uyğunlaşdırılması metodunun axtarış sahəsini məhdudlaşdırmaq üçün bu matrisadan istifadə edirik.

Parametrlər αβ(=1−α) ardıcıllıq oxşarlığının nisbi çəkisinə nəzarət edir (miqyaslı α) topoloji qorunma ilə müqayisədə (ölçülü β) BP şəbəkəsinin uyğunlaşdırılmasında. Qlobal insan qarşılıqlı əlaqəsini onun toxuma spesifik alt şəbəkələri ilə uyğunlaşdıran bir sıra ilkin simulyasiyalardan istifadə etməklə. doğru müxtəlif seçimləri ilə uyğunlaşdırma α 0,1–0,9 diapazonunda biz öz işimizdə ən yaxşısını yerinə yetirmək üçün (alpha =frac <1><6>) və (eta =frac <5><6>) seçimlərini müəyyən edirik. təcrübələr. Biz hər bir toxuma xüsusi şəbəkəni maya interaktomu ilə uyğunlaşdırmaq üçün eyni parametrlər dəstindən istifadə edirik, çünki o, ardıcıllıq oxşarlıqlarından və qorunan kənarların sayından balanslaşdırılmış töhfə verir. Bütün düzülmələrin son dəsti Əlavə fayl 1 kimi yükləmək üçün mövcuddur

Təsərrüfat genlərinin rollarının araşdırılması və növlər arasında onların qorunması

Təmizlik genləri bütün toxumalarda universal şəkildə ifadə olunan və tərcümə, RNT emalı, hüceyrədaxili daşınma və enerji mübadiləsi daxil olmaqla bütün toxumaların ehtiyac duyduğu əsas hüceyrə funksiyalarının saxlanmasına cavabdeh olan insan genlərinin bir hissəsini təşkil edir [60-62]. Bu genlər toxuma spesifik genlərlə müqayisədə daha güclü selektiv təzyiq altındadır və daha yavaş inkişaf edir [63]. Beləliklə, maya genləri ilə müqayisədə insan təsərrüfat genləri arasında daha yüksək səviyyədə qorunma görəcəyimizi gözləyirik. Biz insanlar və maya arasında toxumalara xas şəbəkələrin maya şəbəkəsi ilə şəbəkə uyğunlaşdırılmasından istifadə etməklə hesablanmış təsərrüfat genlərinin ən çox qorunan alt dəstinə istinad edirik. əsas genlər.

Biz bir geni təsərrüfat kimi tanıyırıq, əgər o, ifadə edilirsə hamısı 79 toxuma. Biz insan toxumasına xas şəbəkələrin paylaşılan hissəsini təşkil edən cəmi 1540 geni müəyyən edirik. Bu genlər bir-biri ilə oxşar qarşılıqlı əlaqəyə malik olsalar da, toxuma seçici genlər dəstinə fərqli şəkildə bağlıdırlar.

Maya interaktomunda bütün təsərrüfat genlərinin uyğunlaşma tərəfdaşlarından istifadə edərək, toxumaya xüsusi şəbəkələrin paylaşılan alt bölməsi üzərində şəbəkə uyğunlaşmalarını ümumiləşdirən 1,540 × 79 ölçülü bir uyğunlaşma ardıcıllığı cədvəli qururuq. Sonra, ev təsərrüfatı genlərini təsnif etmək üçün çoxluq səsvermə üsulundan istifadə edirik əsasmayada konservləşdirilmiş, insana xas, insan toxumaları arasında ardıcıl olaraq düzlənməyən və təsnif edilməmiş, bunun üçün onu əvvəlki hallardan biri kimi təsnif etmək üçün kifayət qədər sübutumuz yoxdur.

Şəbəkə düzülmələri səs-küylüdür və həm yalan-müsbət (funksional olaraq əlaqəli olmayan düzülmüş cütlər kimi müəyyən edilir), həm də yalançı mənfiləri (düzləşmədə buraxılmış funksional ortoloq cütləri) ehtiva edir. Bu səhvlər müxtəlif mənbələrdən, o cümlədən gen ifadə məlumatlarından (düyün xətaları), interaktomdan (kənar xətalar) və ya uyğunlaşdırma prosedurundan (xəritələmə xətaları) yarana bilər. Bu səhvləri (qismən) nəzərə almaq üçün müxtəlif uyğunlaşmalar üzrə səs çoxluğuna əsaslanan bir üsul təklif edirik. Şəbəkə düzülmələri toplusunu nəzərə alaraq, ən azı 100 ∗-də ardıcıl olarsa, bir cüt obyekti ardıcıl olaraq uyğunlaşdırılmış (ya uyğun gələn və ya uyğun olmayan) hesab edirik. τ % dəstdə düzülmələrin. Parametr τ, adlanır konsensus dərəcəsi, müxtəlif uyğunlaşmalar arasında qəbul edilən fikir ayrılığının səviyyəsini müəyyən edir. Konsensus dərəcəsinin daha yüksək dəyəri həssaslığın azalması hesabına metodun dəqiqliyini artırır. Optimal konsensus dərəcəsi parametrini seçmək üçün biz (frac <1><2>) artımları ilə [ 0,5−1,0] diapazonunda dəyərləri sınadıq. Parametr seçimini müəyyən etdik τ=0,9, düzülmüş toxumalar arasında 90% uyğunluğa bərabərdir, çoxluqları yaxşı ayırmaqla, insana xas və qorunmuş genlərin təsnifatında ən yaxşı nəticə əldə etmək. Bu yanaşmadan istifadə edərək, biz 1540 təsərrüfat genini müvafiq olaraq 595 konservləşdirilmiş, 441 insana xas və 504 təsnif edilməmiş genə üç bölməyə müvəffəq olduq. Bu genlərin tam siyahısı Əlavə fayl 2 olaraq yükləmək üçün mövcuddur.

Əsas genlərin qorunmuş alt şəbəkəsini araşdırmaq üçün onların düzülmə qrafikini insan interaktomunda əsas genlər tərəfindən induksiya olunan subqrafın Kronecker məhsulu və mayada onun uyğun düzülmüş alt qrafası kimi qururuq. Bu şəbəkədə qorunan kənarlar interoloqlara, yəni maya və insan arasında qarşılıqlı təsir göstərən ortoloji cüt zülallara uyğun gəlir [64]. Əsas təsərrüfat genlərinin son düzülmə qrafiki Əlavə fayl 3 kimi yükləmək üçün mövcuddur.

Şəkil 3 bu qurulmuş hizalanma qrafikinin ən böyük bağlı komponentini göstərir. Biz bu qrafikdə MCODE [65] şəbəkə klasterləşdirmə alqoritmini tətbiq etdik ki, ehtimal olunan zülal komplekslərinə uyğun gələn yüksək bir-biri ilə əlaqəli bölgələri müəyyənləşdirdik. Biz düzləşdirmə qrafikində rəng kodlu olan və bitişik panellərdə ayrıca göstərilən beş əsas klaster müəyyən etdik. Ribosom əsas genlərin uyğunlaşma qrafikində müəyyən edilmiş ən böyük, mərkəzi çoxluqdur və proteazom və spliceosom ilə birlikdə düzülmə qrafikində ən çox qorunan üç kompleksi təşkil edir. Bu kompleks eukaryotik tərcümənin başlanmasını, həmçinin zülalın deqradasiyasına nəzarət edən proteazomu modulyasiya etmək üçün eIF-lərlə sıx şəkildə bağlıdır. Kollektiv olaraq, bu komplekslər zülal dövriyyəsini tənzimləyir və hüceyrə zülallarının sintezi, yetişməsi və deqradasiyası arasında tarazlığı saxlayır.

Əsas insan genlərinin uyğunlaşma qrafiki. Əsas təsərrüfat genlərinin düzülmə qrafikində "interoloqlara", yəni maya və insan arasında qarşılıqlı təsir göstərən zülalların ortoloji cütlərinə uyğun gələn kənarlar qorunur. Uyğunlaşma qrafikində sıx qarşılıqlı təsir bölgələri kimi müəyyən edilmiş beş əsas zülal klasteri müvafiq olaraq qeyd olunur və onların dominant funksional annotasiyası ilə aşağıdakı kimi şərh edilir: a ribosom, b Qapaqlı intron tərkibli pre-mRNT-nin emalı, c Proteazom, d vaATPase, e Başlıqdan asılı tərcümənin başlanması

Bu təsərrüfat genlərinin funksional rollarını daha da təhlil etmək üçün biz həddindən artıq çox təmsil olunan terminləri müəyyən etmək üçün g:Profiler [66] R paketindən istifadə edirik. Funksional siniflər arasında biz müxtəlif funksional rollar dəstini təmin etmək üçün elektron annotasiyalar, KEGG yolları və CORUM protein kompleksləri istisna olmaqla gen ontologiyası (GO) bioloji proseslərə diqqət yetiririk. Yanlış kəşf dərəcəsinə (FDR) nəzarət etmək üçün Benjamini-Hochberg prosedurundan istifadə edirik. səh- dəyər həddi α=0,05 və həddindən artıq ümumi terminləri kəsmək üçün 500-dən çox genlə zənginləşdirilmiş bütün terminləri ləğv edin. Bu prosedurdan istifadə edərək, biz ev təsərrüfatı genlərinin həm əsas, həm də insana xas alt qrupları üçün zənginləşdirilmiş funksional terminləri müəyyən edirik. Ev təsərrüfatı genlərinin müxtəlif sinifləri üçün zənginləşdirilmiş funksiyaların tam siyahısı Əlavə fayl 4 kimi yükləmək üçün mövcuddur.

Ən əhəmiyyətli şərtləri əl ilə qruplaşdırırıq (səh-dəyər ≤10 −10 ) əsas genlərdə, nəticədə beş əsas funksional sinif, yəni ribosom biogenezi, tərcümə, zülal hədəflənməsi, RNT-nin birləşdirilməsi və mRNT nəzarəti. Birincisi, tərcümənin başlanmasına uyğun gələn zənginləşdirilmiş terminlər və müəyyən edilmiş ehtimal kompleksləri arasında bir-bir xəritələşdirməni müşahidə edirik (səh-qiymət =7,1 ∗ 10 −17 ) və ribosom (səh-qiymət =5,97 ∗ 10 −11 ). Bundan əlavə, tərcümənin dayandırılması və uzanması da azalan əhəmiyyət səviyyələri ilə zənginləşir. Üstəlik, bu proseslər SRP-dən asılı ko-translational protein hədəflənməsi ilə sıx bağlıdır (səh-qiymət =2,7 ∗ 10 −15 ). Bu, öz növbəsində, eukaryotik hüceyrələrin ən qorunan aspektlərindən biri kimi zülal sintezini təklif edir. Daha sonra qeyd edirik ki, hər iki mRNT splicing (səh-qiymət =7,04 ∗ 10 −10 ) və cəfəngiyyatla əlaqəli çürümə (səh-dəyər =4.66 ∗ 10 −16 ) də ən əhəmiyyətli funksional terminlər arasında zənginləşdirilmişdir ki, bu da əsas genlərin düzülmə qrafikində splicesome rolu ilə bağlı əvvəlki fərziyyəmizi dəstəkləyir. Nəhayət, biz tapırıq ki, ən əhəmiyyətli funksional termin, eləcə də bir neçə digər əlaqəli terminlər viral infeksiyada iştirak edir və bu, əsas genlərin (alt çoxluğu) bir viral qapı məməlilərin hüceyrələrinə. Bunu iki faktın işığında izah etmək olar: i) viral orqanizmlər əsas hüceyrə funksiyaları üçün ev sahibi mexanizmə güvənirlər və ii) təmizlik genləri toxuma seçici genlərlə müqayisədə daha qədimdir və əsas genlər bunların ən çox qorunan alt dəstini təmin edir. ev təsərrüfatı genləri. Beləliklə, bu genlər daha çox qorunan zülal qarşılıqlı təsir sahələrini ehtiva edə bilər və viral zülallar üçün qarşılıqlı tərəfdaşlar kimi struktur olaraq daha "tanış" ola bilər və ev sahibi-patogen zülal qarşılıqlı əlaqəsini proqnozlaşdırmaq üçün ideal namizədlər təmin edə bilər.

Sonra, insana xas olan ev təsərrüfatı genləri üçün oxşar proseduru həyata keçiririk. Bu alt qrup, əsas genlərdən fərqli olaraq, ən güclü müəyyən edilmiş termin olan elektron daşıma zəncirinin I kompleksi istisna olmaqla, daha çox anatomik strukturun inkişafı və proksimal hüceyrələrarası əlaqə (parakrin siqnalizasiya) ilə bağlı terminlərlə zənginləşdirilmişdir. Bu NADH-xinon oksidoreduktaza məməli hüceyrələrinin tənəffüs zəncirindəki beş ferment kompleksindən ən böyüyüdür. Bununla belə, bu kompleks maya hüceyrələrində mövcud deyil və NDI1 geni ilə kodlanmış tək subunit NADH dehidrogenaz ilə əvəz edilmişdir. Kompleks I-in pozulması müxtəlif insan xəstəlikləri, o cümlədən Parkinson və Hantinqton xəstəliyi ilə əlaqələndirilmişdir. Mürəkkəb I-qüsurlu hüceyrələrin terapevtik agent kimi maya NDI1 ilə transfektasiyası kompleks I qüsurlarını xilas etmək üçün uğurlu yanaşma kimi təklif edilmişdir [67, 68]. Bu texnika kimi də tanınır NDI1 terapiyası, mayanın insan xəstəlikləri üzrə tədqiqat və inkişafa töhfə verə biləcəyi tamamilə yeni yollar açır: yalnız maya model orqanizm kimi istifadə oluna bilməz, həm də məməli hüceyrələrində gen terapiyası üçün istifadə edilə bilən namizədlər təqdim edə bilər.

Burada əsas müşahidə ondan ibarətdir ki, ev təsərrüfatı genlərinin insana xas alt çoxluğu nəinki daha az funksional terminlərlə, həm də bu terminlərlə daha az əhəmiyyətli dərəcədə əlaqələndirilir. Bu təsir iki amillə əlaqələndirilə bilər. Birincisi, qeyd edirik ki, insana xas olduğu proqnozlaşdırılan bəzi genlər metodun artefaktı ola bilər. Məsələn, inancın yayılması (BP) metodu ardıcıllıq oxşarlığını bir cüt genin uyğunlaşdırılması üçün zəruri, lakin kafi olmayan şərt kimi tətbiq edir, bu o deməkdir ki, maya genləri ilə ardıcıl oxşarlığı olmayan hər hansı insan geni uyğunlaşdırılmayacaq, nəticədə genlərdə süni şəkildə insana xas genlər kimi təsnif edilir. İkincisi və daha da əhəmiyyətlisi, insan genləri üçün funksional annotasiyaların əksəriyyəti əvvəlcə digər növlərə, xüsusən də mayalara aid edilir və ortoloji qruplar arasında ötürülür. Quruluşumuza əsasən, insana xas genlər maya ilə heç bir ortologiyası olmayan ev təsərrüfatı genlərinin alt çoxluğu kimi müəyyən edilir. Buna görə də, bu genlərin əhatə olunduğunu gözləmək olar kölgəli alt fəza az şərh edilmiş insan genlərinin funksional məkanı.

İnsan toxumalarının maya ilə oxşarlığının kəmiyyətcə müəyyən edilməsi

Təmizlik genləri bütün insan toxumaları və hüceyrə tipləri arasında paylaşılır. Hüceyrə homeostazı üçün əsas olan qorunan funksiyalar dəstini təmin edirlər. Bununla belə, bu genlər müxtəlif toxumaların dinamik, toxumaya xas xüsusiyyətlərini nümayiş etdirmək üçün bu əsas funksiyalardan necə istifadə etdiyi barədə birbaşa məlumat vermir. Hər bir toxumanın maya ilə oxşarlığını qiymətləndirmək üçün biz adlanan yeni statistik model təklif edirik toxuma xüsusi təsadüfi model (TRAM), təsərrüfat genlərinin hər yerdə mövcudluğunu nəzərə alan və toxumalara xas olan şəbəkələrin topoloji strukturunu təqlid edir (təsadüfi modelin təfərrüatları üçün “Materiallar və üsullar” bölməsinə baxın).

Məqsəd funksiyası olaraq hər bir toxuma-maya cütünün uyğunlaşma hesabından istifadə edirik. Hər bir uyğunlaşma xalının əhəmiyyətini qiymətləndirmək üçün biz uyğunlaşma ballarının əsas ehtimal paylanmasından nümunə götürmək üçün Monte Karlo simulyasiya metodundan istifadə edirik.

Hər bir toxuma xüsusi şəbəkə üçün biz (k_<oldsymbol >> = 10,000) TRAM-dan eyni ölçülü psevdo-təsadüfi toxumalar, onları ayrıca maya interaktomu ilə uyğunlaşdırın və empirik hesablamaq üçün hizalanma statistikası kimi hizalanmış zülal cütlərinin qorunan kənarlarının sayını və ardıcıl oxşarlığını hesablayın. səh-dəyərlər. Hər bir şəbəkə düzülüşü üçün a hesablayırıq topoloji, a homoloji (ardıcıllığa əsaslanan) və a qarışıq (düzləşmə hesabı) səh-dəyər. Bundan əlavə, biz ardıcıllıq və topologiya baxımından orijinal toxuma düzülüşündə hizalanma keyfiyyətinin əhəmiyyətli dərəcədə daha yaxşı olduğu hallardan istifadə edirik. yuxarı hədd düzülmə üzərində səh-dəyərlər. Əksinə, təsadüfi seçmələrdə bu tədbirlərin hər ikisinin təkmilləşdirildiyi hallar a müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər aşağı hədd düzülmə üzərində səh-dəyər. Düzəlişin yekun cədvəli səh-dəyərləri Əlavə fayl 5 kimi yükləmək mümkündür.

Birincisi, bütün toxumaların əhəmiyyətli olduğunu qeyd edirik qarışıq səh-dəyərlər həm əhəmiyyətli topoloji, həm də homoloji (ardıcıllığa əsaslanan) səh-dəyərlər. Əhəmiyyətsiz olan toxumaların əksəriyyəti üçün qarışıq səh-dəyərlər, biz hələ də əhəmiyyətli homoloji, lakin əhəmiyyətsiz topoloji müşahidə edirik səh-dəyərlər. Bir eşik tətbiq edərək maya ilə ən çox və ən az oxşar toxumaları ümumiləşdiririk α l=α u=10 −2-ə səh-müvafiq olaraq yuxarı və aşağı hədləri qiymətləndirin. istifadə edərək səh-dəyər yuxarı həddi ( (Delta _<oldsymbol >>) ) 10 −2 , biz maya ilə yüksək oxşarlığa malik 79 toxumadan cəmi 23-nü müəyyən edirik. Bunlar Cədvəl 1-də verilmişdir. Onların arasında qan hüceyrələri ardıcıl olaraq yüksək əhəmiyyət nümayiş etdirir, hətta 10.000 nümunədən heç bir misal belə olmadan düzləşdirmə çəkisi və ya təsadüfi nümunənin kənar üst-üstə düşməsi orijinal düzülüşü aşandır. Eynilə, immun hüceyrə xətləri və kişi reproduktiv toxumaları da əhəmiyyətli uyğunlaşma göstərir səh-dəyərlər, lakin daha aşağı etibarlılıq balları ilə. Əksinə, 79 toxumadan 19-da (delta _<oldsymbol >> > 10^<-2>) . Bunlar ən az mayaya bənzəyir. Cədvəl 2-də sadalanan bu toxumalar arasında qanqlion toxumaları ardıcıl olaraq mayaya ən az oxşarlıq göstərir. Maraqlı müşahidə budur ki, cədvəlin hər iki ucundakı toxumalar və hüceyrə tipləri (ən çox və ya ən az oxşar) adətən çox yüksək etibarlılıq ballarına malikdirlər, yəni onların həm topologiyası, həm də homologiyası səh- dəyərlər uyğundur.

Koherent toxumaların qruplarının müəyyən edilməsi

Sonra, insan toxumalarının bir-biri ilə oxşarlığı və onların uyğun düzülüşü ilə necə əlaqəli olduğunu araşdırırıq. səh-Bu əlaqənin keçiciliyini daha yaxşı anlamaq üçün maya ilə dəyərlər. Biz oxşar toxumaların ardıcıl uyğunlaşma nümayiş etdirməsini gözləyirik səh-dəyərlər, nəticədə homojen toxuma qrupları ilə əlaqəli alignments balları.

Bu məqsədlə biz əvvəlcə GNF Gen Atlasından insan toxumalarının qlobal transkriptomundan istifadə edərək, həm məlum, həm də proqnozlaşdırılan və zəif xarakterizə olunan genləri əhatə edən 44,775 insan transkriptindən istifadə edərək, toxuma-toxuma oxşarlıqları şəbəkəsini (TTSN) qururuq. Hər bir toxuma/hüceyrə növü cütü üçün onların transkripsiya imzalarının Pearson korrelyasiyasından istifadə edərək oxşarlıq xalını hesablayırıq və ən oxşar cütləri seçmək üçün oxşarlıq ballarının 90-cı faizindən istifadə edirik. TTSN-də hər bir qovşağı müvafiq düzülüşü ilə qeyd edirik səh-maya interaktomu ilə oxşarlıq ölçüsü kimi dəyər. Bu meta-analiz bizə hər bir insan toxumasında əsas interaktomu yenidən bağlamaq üçün gen/zülal fəaliyyətinin xətti ölçülərinin zülalların qarşılıqlı təsir məkanına necə təsir etdiyini araşdırmağa imkan verir.

Şəkil 4 son şəbəkəni təqdim edir. Bu şəbəkədə hər bir düyün insan toxuması/hüceyrə tipini təmsil edir və hər bir çəkili kənar toxuma cütləri arasında ümumi transkripsiya oxşarlığının dərəcəsini göstərir. Bu şəbəkə yalnız bir-biri ilə ən yüksək üst-üstə düşən toxuma cütlərini daxil etmək üçün süzülür. Hər node üçün rəng təyin etmək üçün istifadə edirik zlog-çevrilmiş alignment qarışıq üzrə hesab normallaşdırılması səh-dəyərlər. Yaşıl və qırmızı düyünlər yüksək müsbət və yüksək mənfi diapazona uyğundur z-xallar, müvafiq olaraq maya ilə oxşar və fərqli toxumaları təmsil edir.

Düzəlişin proyeksiyası səh-toxuma-toxuma oxşarlıqları şəbəkəsi üzrə qiymətlər. Hər bir düyün insan toxumasını və kənarları onların arasında ümumi transkripsiya oxşarlığını təmsil edir. Düyünlərin rəng intensivliyi hər bir toxumanın maya interaktomuna oxşarlığını/oxşarlığını əks etdirir, yaşıl və qırmızı rənglər müvafiq olaraq oxşar və fərqli toxumalara uyğun gəlir. Koherentli oxşar toxumalar qrupu səh-dəyərlər müvafiq olaraq şəbəkədə qeyd olunur və qeyd olunur

Bu şəbəkənin ilkin təhlili hizalandığını göstərir səh-toxumaların dəyəri onların ümumi transkripsiya üst-üstə düşməsi ilə yüksək dərəcədə korrelyasiya olunur. Bundan əlavə, bu yüksək səviyyəli qarşılıqlı əlaqə bir-biri ilə üst-üstə düşür və fərqli çərçivələrə düşür qruplar ardıcıl nümunələrlə. Biz əl ilə dörd belə qrupu müəyyənləşdirdik və onları şəbəkədə ayrıca qeyd etdik. Bu qruplar beyin toxumasına, qan hüceyrələrinə, qanqlion toxumalarına və testis toxumalarına uyğundur. Bu qruplar arasında qan hüceyrələri və testis toxumaları maya ilə ardıcıl oxşarlıq nümayiş etdirir, beyin və qanqlion toxumaları isə ardıcıl fərqlilik nümayiş etdirir.

Maya ilə ardıcıl oxşarlığı olan homogen toxuma qrupunun mövcudluğu bu qruplarda əsas qorunan mexanizmdən xəbər verir. Bu, hər bir toxuma qrupu daxilində nəyin ardıcıl uyğunlaşdırıldığı və bunun hesablanmış düzülmə ilə necə əlaqəli olduğu sualını doğurur. səh-dəyərlər? Biz bu sualı həll edirik və qalan alt bölmələrdə toxumalara xas olan patologiyaların başlanğıcı ilə əlaqələndiririk.

Konservasiyası baxımından toxuma seçici genlərin parçalanması

Bu yarımbölmədə biz insan toxumalarının hər bir homogen qrupunda qeyri-təsərrüfat genlərinin alt çoxluğunu araşdırırıq və onları gen dəstlərinə və ya mayada qorunan və ya insana xas olan müvafiq yollarına bölürük. Sonra, bu yolların insan toxumalarının maya ilə ümumi oxşarlığına/oxşarsızlığına necə töhfə verdiyini təhlil edirik.

Şəkil 5 müxtəlif insan toxumalarında qeyri-təsərrüfat genlərinin üzvlük paylanması üçün ehtimal sıxlığı funksiyasını təqdim edir. Müşahidə olunan bimodal paylanma göstərir ki, qeyri-təsərrüfat genlərinin əksəriyyəti ya çox az seçilmiş toxumada, ya da insan toxumalarının əksəriyyətində ifadə olunur. Biz bunu insan toxumalarının hər bir qrupunda selektiv şəkildə ifadə olunan genləri müəyyən etmək məqsədi ilə ifadə edilmiş qeyri-təsərrüfat genlərinin toplusunu bölmək üçün istifadə edirik.

İnsan toxumalarında qeyri-təsərrüfat genlərinin üzvlük paylanması. Qeyri-təsərrüfat genlərinin ifadə olunduğu toxumaların sayı Gauss nüvəsinin sıxlığından istifadə edərək hamarlanır. Müşahidə edilən bi-modal paylanma göstərir ki, qeyri-təsərrüfat genlərinin əksəriyyəti ya bir neçə seçilmiş toxumada, ya da insan toxumalarının əksəriyyətində ifadə olunur.

Hamısından başlayırıq qeyri-təsərrüfat genlərini ifadə etdi hər bir toxuma qrupunda, yəni ifadə olunan genlər ən azı toxuma üzvlərindən biridir. Sonra, ifadə olunan genlərin alt çoxluğunu müəyyən etmək üçün seçici olaraq Hər qrupda istifadə etdiyimizi ifadə edirik toxuma-selektivlik p-qiyməti hər bir genin. Bu formulasiyada gen, eyni ölçülü təsadüfi seçilmiş toxuma alt qruplarına nisbətən verilmiş qrupdakı toxumaların əhəmiyyətli dərəcədə daha çox sayında ifadə olunarsa, seçici olaraq ifadə edilmiş kimi müəyyən edilir (ətraflı məlumat üçün “Materiallar və üsullar” bölməsinə baxın). Şəkil 6 toxuma seçiciliyinin paylanmasını göstərir səh-şəkil 4-də ifadə olunmuş genlərin dörd əsas qrup üzrə qiymətləri. Bu qrafiklərin hər biri Şəkil 5-dəki üzvlük paylama funksiyasına oxşar bimodal xarakteristikası nümayiş etdirir. Bu, üzvlük paylanmasının qarışıq olması ilə izah edilə bilər. paylanma, əsas komponentlər müxtəlif toxuma qruplarında ifadə olunan genlərin alt çoxluğu üçün eyni paylanmadır. Biz kritik nöqtələrdən istifadə edirik səh-toxuma seçici genlər üçün həddi olan dəyər paylamaları. Seçimimizin motivi odur ki, bu nöqtələr əsas paylanmada toxuma selektivindən hər yerdə olan genlərə qədər dəyişiklikləri təmin edir. Bu paylamaların bimodal xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, onların hamısının üç kritik nöqtəsi var, onlardan birincisini kəsmə nöqtəmiz kimi istifadə edirik. Bu, elan edilmiş toxuma selektiv genlər üçün ən yüksək dəqiqliyi təmin edir, lakin digər iki seçimlə müqayisədə daha aşağı geri çağırışdır.

Toxuma-selektivliyin paylanması səh-müxtəlif toxuma qruplarında dəyərlər. a Beyin toxumaları, b Qan hüceyrələri, c Qanqlion toxumaları, d Testis toxumaları. Hər bir süjet gen-toxuma üzvlüyünün sıxlığı ilə eyni bimodal paylanmaya bənzəyir, qan hüceyrələri və beyin toxumaları toxuma seçici genlərin ən aydın şəkildə ayrılmasını təqdim edir. Pdf funksiyasının törəməsinin təxminən sıfır olduğu hər paylama funksiyasının kritik nöqtələri hər bir qrafikdə qeyd olunur. Bu nöqtələr toxuma seçiciliyi üçün optimal kəsmə nöqtələrini təmin edir səh-əsas paylama funksiyasında yerdəyişmə nöqtələrini qeyd etdikləri üçün dəyərlər

Hər bir toxuma qrupu üçün toxuma seçici genlərin alt çoxluğunu müəyyən etdikdən sonra, biz bu dəstləri maya ilə uyğunlaşma uyğunluğuna əsasən üç bölmək üçün çoxluq səsvermə sxemindən istifadə edirik. Təmizlik genlərini üç bölmək üçün istifadə etdiyimiz prosedura bənzər olaraq, 5% artımla 50-100% arasında konsensus dərəcəsi parametrinin müxtəlif seçimlərini sınadıq. Təsnifat edilməmiş genlərin faizi konsensus dərəcəsi ilə xətti olaraq azalır, insana xas/konservləşdirilmiş genlərin nisbi hissələri isə eyni qalır. Biz son nəticələrimiz üçün 90%-ni seçdik, çünki o, insana xas və konservləşdirilmiş genləri yaxşı bir şəkildə ayırmaqla yanaşı, ən az sayda genləri təsnif edilməmiş kimi buraxır. Bütün toxuma spesifik genlər dəsti Əlavə fayl 6 kimi yükləmək üçün mövcuddur.

Cədvəl 3-də hər bir toxuma qrupu daxilində qorunan, insana xas olan və ya təsnif olunmayan ifadə edilmiş genlərin, selektiv şəkildə ifadə edilmiş genlərin və toxuma seçici genlərin faizi təqdim olunur. Hər bir toxuma qrupu daxilində qorunan/insan spesifik genlərinin nisbəti və onların düzülüşü arasında oxşar əlaqə var. səh-dəyərlər, bu uyğunluğu təklif edir səh-dəyərlər toxuma seçici genlərin və onların müvafiq yollarının mühafizəsi ilə yüksək korrelyasiyaya malikdir. Şəkil 7 bu tədqiqatda müəyyən edilmiş hər bir gen alt qrupunun nisbi ölçülərini göstərir.

Bu işdə gen təsnifatlarının xülasəsi. İnsan toxumalarının dörd əsas qrupunda məişət və toxuma seçici genlər, mayada saxlanmalarına görə üç əsas sinifə bölünür.

Konservləşdirilmiş genlər və onlara uyğun gələn yollar, toxuma spesifik fiziologiyasını və patofiziologiyasını öyrənmək üçün mayanı uyğun model orqanizm kimi istifadə edə biləcəyimiz funksional alt məkanı təşkil edir. Digər tərəfdən, insana xas genlər qurmaq üçün istifadə edilə bilən tamamlayıcı dəst təmin edir toxuma mühəndisliyi insanlaşmış maya modelləri. Onlar həmçinin mayada alternativ funksional mexanizm tapıla bilən hallarda NDI1 terapiyasına bənzər şəkildə toxuma spesifik gen terapiyası üçün perspektivli namizədlər təqdim edirlər. Bu alt qrupları daha da araşdırmaq üçün biz qan hüceyrələrinə və beyin toxumalarına diqqət yetiririk ki, bu da onların TSS paylanmasında onların toxuma-selektiv və konservləşdirilmiş genləri arasında ən aydın ayrılığı nümayiş etdirir və növbəti alt bölmələrdə onları daha dərindən funksional təhlilə məruz qoyuruq.

Beynin funksional rollarının və qan seçici genlərinin aydınlaşdırılması

Zənginləşdirilmiş funksiyalarını müəyyən etmək üçün g:ProfileR-dən həm insana xas, həm də konservləşdirilmiş genlərdə istifadə edirik. Zənginləşdirilmiş funksiyaların tam siyahısı Əlavə fayl 7 kimi yükləmək üçün əlçatandır. Bu iki alt çoxluq toxuma selektiv genlərin alt çoxluqları olması səbəbindən bir çox ümumi terminləri bölüşür. Bu funksiyaları müqayisəli təhlil etmək və onların insana xas xüsusiyyətlərinə görə sıralamaq üçün biz log-dan istifadə edirik. səh- ən azı 2 qat zənginləşdirmə daxilində olan terminləri süzmək üçün insana xas olan və qorunan genlər arasında dəyər nisbətləri. Biz GO bioloji proseslərə, KEGG yollarına və CORUM zülal komplekslərinə diqqət yetiririk və həddindən artıq ümumi terminləri süzgəcdən keçirmək üçün 500-dən çox geni olan bütün genləri çıxarırıq. Nəhayət, bu terminləri bir yerdə qruplaşdırmaq və genlərin funksional məkanının vizual təsvirini təmin etmək üçün zənginləşdirilmiş terminlərdən ibarət şəbəkə (xəritə) yaratmaq üçün bu yaxınlarda Cytoscape [70] plugin olan EnrichmentMap (EM) [69] istifadə edirik. . log nisbətindən istifadə edirik səh-Qrafikdəki hər bir nodu rəngləmək üçün dəyərlər. Şəkillər 8 və 9, müvafiq olaraq, insana xas və konservləşdirilmiş qan-selektiv və beyin-selektiv funksiyaların yekun zənginləşdirmə xəritəsini göstərir.

Unikal qan-selektiv funksiyaların zənginləşdirilməsi xəritəsi.Hər bir qovşaq funksional termini təmsil edir və kənarların qalınlığı terminlər arasında üst-üstə düşmə dərəcəsinə uyğundur. Qorunan və insana xas funksiyalar toplusu müvafiq olaraq yaşıl və qırmızı rənglərlə rənglə kodlanır. Düyünlərin rəng intensivliyi terminlərin zənginləşməsini ifadə edir. Əlaqədar terminlər zənginləşdirmə xəritəsində qeyd olunur və qeyd olunur

Unikal beyin-selektiv funksiyaların zənginləşdirilməsi xəritəsi. Hər bir qovşaq funksional termini təmsil edir və kənarların qalınlığı terminlər arasında üst-üstə düşmə dərəcəsinə uyğundur. Qorunan və insana xas funksiyalar toplusu müvafiq olaraq yaşıl və qırmızı rənglərlə rənglə kodlanır. Düyünlərin rəng intensivliyi terminlərin zənginləşməsini ifadə edir. Əlaqədar terminlər zənginləşdirmə xəritəsində qeyd olunur və qeyd olunur

8 a-da göstərilən konservləşdirilmiş qan-selektiv funksiyalar, ilk növbədə, DNT replikasiyası, hüceyrə böyüməsi və hüceyrənin hüceyrə dövrü üçün hazırlanması ilə bağlı terminlərlə zənginləşdirilmişdir. Bu terminlər arasında DNT replikasiyası həm DNT təmiri, həm də telomerin saxlanması ilə bağlı şərtlərlə sıx bağlıdır. Xüsusilə telomeraza fermenti vasitəsilə telomerin saxlanması mayada qorunduğu bilinən hüceyrə funksiyalarından biridir, lakin yalnız differensiallaşdırılmış insan toxumalarının və hüceyrə tiplərinin, o cümlədən hematopoetik kök hüceyrələr və kişi reproduktiv toxumalarının seçilmiş alt dəstəsində aktivdir [71]. Kondensin kompleksi də daxil olmaqla DNT konformasiya dəyişikliklərində iştirak edən funksional terminlər, həmçinin hüceyrə dövrü fazasının, xüsusən də G1-dən S fazalarına keçidi, mayadan insana yüksək dərəcədə qorunan konservləşdirilmiş funksional terminlərin digər iki qrupudur. Digər tərəfdən, Şəkil 8 b-də göstərilən insana xas qan seçici funksiyaları əsasən limfositlərin yayılması və aktivləşdirilməsində iştirak edir. Bu iki qrupdakı terminlər də bir-biri ilə sıx bağlıdır və birlikdə daha böyük bir çoxluq təşkil edir. Bundan əlavə, sitokin istehsalı və T-hüceyrə vasitəçiliyi ilə sitotoksiklik də insana xas, qan-selektiv xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Bu qismən gözlənilir, çünki bu funksiyalar daha az əlverişsiz şəraitdə sağ qalmasını təmin etmək üçün xüsusilə insanlarda inkişaf etdirilən yüksək ixtisaslaşmış immun hüceyrə funksiyalarıdır.

Şəkil 9 a qorunan beyin-selektiv funksiyaların funksional məkanını göstərir. Bu terminlərin çoxu beyin inkişafının müxtəlif aspektlərinə, o cümlədən iybilmə lampası, teleensefalon, pallium və beyin qabığının inkişafı, həmçinin sinir sisteminin inkişafına nəzarət edən tənzimləyici dövrə uyğun gəlir. Mayanın birhüceyrəli təbiətini nəzərə alaraq, bu yolların ortoloqlarının maya hüceyrə mexanizmlərini modullaşdırdığı dəqiq mexanizmlər daha az öyrənilir. Uyğun fenoloqları müəyyən etmək üçün dərin təhlil beyin inkişafı ilə bağlı müxtəlif pozğunluqları öyrənmək üçün mayadan istifadə etməyə kömək edə bilər. Yüksək qorunma nümayiş etdirən digər funksional aspekt mTOR kompleksi 2-dir. Rapamisin (TOR) siqnalının hədəfi iki struktur cəhətdən fərqli zülal kompleksi, mTORC1 və mTORC2 əmələ gətirən yüksək qorunan yoldur. Keçmiş kompleks qida qəbulunda və hüceyrə böyüməsində mərkəzi rola malikdir və beləliklə, kalori məhdudlaşdırılması (CR) vasitəçiliyi ilə ömrün uzadılmasını öyrənmək üçün geniş şəkildə istifadə edilmişdir. Digər tərəfdən, mTORC2 bu yaxınlarda uzunmüddətli yaddaşın konsolidasiyasını modulyasiya etmək üçün təklif edilmişdir [72]. Xolesterolun biosintezi və nəqli digər insan toxumalarından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən digər qorunmuş funksional cəhətdir. Orqanizmdə ən çox xolesterinlə zəngin orqan olaraq, lipoprotein reseptorlarına və apolipoproteinlərə uyğun gələn genlərin ifadəsi müxtəlif beyin hüceyrələri arasında sıx şəkildə tənzimlənir və beynin normal inkişafında mühüm rol oynayır. Bu metabolik yolların tənzimlənməməsi müxtəlif nevroloji xəstəliklərdə, məsələn, Alzheimer xəstəliyi ilə əlaqədardır [73]. Nəhayət, mikrotubulyar quruluş və tubulin polimerləşməsi də əhəmiyyətli qorunma göstərir və beyin inkişafında əsas rol oynadığı bilinir [74]. Bu sitoskeletal zülallar son zamanlarda epilepsiya [75] daxil olmaqla, beyinə xas patologiyalarla əlaqələndirilmişdir.

Nəhayət, biz Şəkil 9 b-də göstərilən insana xas beyin funksiyalarını öyrənirik. Bu qrupdakı əsas funksional aspektlərdən biri semaforin-pleksin siqnal yoludur. Bu yol əvvəlcə beynin anatomik quruluşunun yetişməsində, xüsusən də itələyici akson rəhbərliyi vasitəsilə səciyyələndirildi, lakin sonradan hiss orqanları və sümük inkişafı da daxil olmaqla, geniş spektrli orqan sistemlərinin morfogenezi üçün vacib olduğu aşkar edildi [76]. ]. Beyində müəyyən edilmiş başqa bir insana xas siqnal yolu glutamat reseptorunun siqnal yoludur ki, bu da sirkadiyalı daxilolma, eləcə də neyron-neyron ötürülməsi ilə çarpaz danışır. Bu yol sinir plastisiyasında, sinir inkişafında və neyrodegenerasiyada mühüm rol oynayır [77]. Həm də şizofreniya kimi xroniki beyin xəstəlikləri, eləcə də Alzheimer xəstəliyi kimi neyrodegenerativ pozğunluqlarla əlaqələndirilmişdir [78].

Həm konservasiya olunmuş, həm də insana xas genlər toxuma spesifik patologiyalarda mühüm rol oynayır. Bundan əlavə, tənzimləyici və siqnal funksiyaları ilə zənginləşdirilmiş bu genlər, müxtəlif amillərə hüceyrə reaksiyasını idarə etmək üçün təsərrüfat genləri ilə çarpaz danışırlar. Beləliklə, xəstəliyin başlanğıcı, inkişafı və inkişafının tam mənzərəsinə yalnız sistem baxımından nail olmaq olar. Bu nöqteyi-nəzərdən, biz təkcə xəstəlik zamanı tez-tez dəyişdirilən genləri (və ya onların vəziyyətlərini) deyil, həm də müşahidə olunan fenotip(ləri) nümayiş etdirmək üçün onların qarşılıqlı əlaqədə olduğu əsas toxuma spesifik və təsərrüfat yollarını öyrənirik. Növbəti alt bölmədə biz bu fərziyyəni daha da araşdırırıq. Biz toxuma spesifik patologiyalarını proqnozlaşdırmaq üçün müəyyən edilmiş toxuma seçici genlərin müxtəlif alt qruplarının potensialını öyrənirik.

Konservləşdirilmiş və insana xas toxuma selektiv genlər arasında toxuma spesifik patologiyalarının əhəmiyyətinin qiymətləndirilməsi

İnsan patologiyaları üçün toxuma seçici genlərin proqnozlaşdırıcı gücünü daha da öyrənmək üçün istifadə edirik genetik assosiasiya verilənlər bazası (GAD) qızıl standartımız kimi xəstəlik annotasiyaları [79]. Bu verilənlər bazası genetik assosiasiya tədqiqatlarından gen-xəstəlik assosiasiyalarını toplayır. Bundan əlavə, hər bir xəstəlik GAD verilənlər bazasında 19 müxtəlif xəstəlik sinifindən birinə təyin edilmişdir. Biz toxuma-selektiv genlərin xəstəliklərin zənginləşdirilməsi təhlili üçün DAVID funksional annotasiya alətindən istifadə edirik [80].

Birincisi, biz toxuma seçici genlərin hər bir dəsti arasında hansı xəstəlik siniflərinin əhəmiyyətli dərəcədə zənginləşdiyini müəyyən etməyə çalışırıq. Cədvəl 4 beyin və qan seçici genlərinin hər bir qrupunda zənginləşdirilmiş xəstəlik siniflərini göstərir. Konservləşdirilmiş qan seçici genlər əsasən xərçənglərlə zənginləşir, insana xas qan seçici genlər isə əsasən immun pozğunluqlarla əlaqələndirilir. Bu, əvvəlki nəticələrimizlə əlaqələndirilə bilər ki, konservləşdirilmiş alt qrup əsasən böyümənin, DNT replikasiyasının və hüceyrə dövrünün tənzimlənməsində iştirak edir, insana xas genlər isə ilk növbədə limfositlərin yayılması və aktivləşdirilməsində iştirak edir. Əksinə, beyin seçici genlər proqnozlaşdıra biləcəkləri xəstəlik sinifləri baxımından daha yüksək oxşarlıqlar göstərirlər. Həm qorunmuş, həm də insana xas beyin seçici genlər psixiatrik pozğunluqları proqnozlaşdıra bilər, lakin insana xas alt qrup daha dəqiq proqnozlaşdırıcı kimi görünür. Digər tərəfdən, nevroloji pozğunluqlar yalnız beyin-selektiv genlərin insana xas alt dəstində zənginləşir, farmakogenomik və kimyadan asılılıq kimi təsnif edilən pozğunluqlar isə qorunan genlərdə daha yüksək zənginləşmə göstərir.

Beyin-selektiv genlərin hər bir alt dəstində zənginləşən spesifik pozğunluqları ümumiləşdirmək üçün biz bütün müəyyən edilmiş xəstəlikləri birləşdirir və zənginləşməsinə əsasən sıralayırıq. səh-dəyər, əgər o, yalnız bir dəstdə zənginləşdirilmişdirsə və ya onların ən əhəmiyyətlisi səh-dəyər, əgər hər iki dəstdə zənginləşdirilmişdirsə. Cədvəl 5 ya insana xas, ya da beyin üçün selektiv genlərlə zənginləşdirilmiş ilk on xəstəlik terminini göstərir. Əksər hallarda insana xas genlər qorunan genlərdən daha çox beyinə xas patologiyalarla əlaqələndirilir. Bundan əlavə, şizofreniya, iki qütb pozğunluğu və nöbet kimi unikal pozğunluqlar var ki, bunlar yalnız insana xas genlər arasında zənginləşir.

Nəticə olaraq, toxuma selektiv genlərinin həm konservləşdirilmiş, həm də insana xas alt qrupları müxtəlif insan xəstəlikləri ilə əhəmiyyətli dərəcədə əlaqələndirilir. Bununla belə, insana xas alt qrup toxuma spesifik patologiyalarla daha yüksək əlaqəni göstərir. Bu məqsədlə, onlar toxumalara xas disfunksiyaya səbəb olan molekulyar/funksional mexanizmləri araşdırmaq üçün mayada müvafiq molekulyar konstruksiyalara (gen daxil edilməsinə) rəhbərlik edirlər. Bu cür mexanizmlər insanlarda sınaqdan keçirilə bilər və təsdiq olunarsa, maya biomarkerlərin və farmakoloji və genetik müdaxilələrin sonrakı tədqiqi üçün eksperimental model kimi xidmət edə bilər.


Materiallar və metodlar

Bütün genom ardıcıllığının axtarışı

92 torpaq bakteriyasının bütün genom ardıcıllığı Integrated Microbial Genome Database (Markowitz et al., 2012) və NCBI genom verilənlər bazasından (Benson et al., 2006) əldə edilmişdir. Bu bakteriya növlərinin seçilməsi onların torpaqda yaşayış xarakterini hərtərəfli təsdiq etdikdən sonra, o cümlədən Bergey's Manual of Systematic Bakteriology (Garrity et al., 2001 Brenner et al., 2005 Vos et al., 2009 Krieg et al. ., 2010 Whitman et al., 2012) və müvafiq genom məlumatları ilə əlaqəli metadata. Yaşayış yeri və təcrid mənbəyi ilə bağlı düzgün olmayan metaməlumatlara malik bakterial növlərin genomları və kodlaşdırma ardıcıllığının natamam annotasiyası bilərəkdən təhlildən kənarda saxlanılıb. Bakteriya növlərinin layihə genomları da təhlil üçün nəzərə alınmayıb. Ştamm demarkasiyası olmayan növlər də kənarda qalmışdır, çünki "ştamm" bakterial növ konsepsiyasının ayrılmaz tərkib hissəsini təşkil edir (Rossell'Mora və Amann, 2001). Bu tədqiqatda nəzərdən keçirilən seçilmiş 92 bakteriya növü 20 müxtəlif sıra və 27 müxtəlif ailə üzərində yayılmış beş müxtəlif taksonomik sinifə (yəni Proteobakteriya, Firmicutes, Xlorobi, Aktinobakteriya və Acidobacteria) aid olan bütün Eubacterial domenində yayılmışdır. Bu orqanizmlərin siyahısı Əlavə Cədvəl 1-də verilmişdir. Nümunə alma xətasını minimuma endirmək üçün hər bir genom üçün düzgün başlanğıc və son kodonları olan genlər nəzərdən keçirilmişdir.

16S rRNA Geni və Təmizlik Geni Ardıcıllığının Axtarışı

16S rRNA geninin nukleotid ardıcıllığı və ev təsərrüfatı genlərinin ardıcıllığı atpD, infB, rpoB, və trpB 92 bakterial cinsdən kodon istifadə profilini öyrənmək və filogenetik əlaqələri çıxarmaq üçün çoxlu ardıcıl düzülmə (MSA) qurmaq üçün bütün genom ardıcıllığından minalanmışdır.

CUB-un təhlili

Kodonların effektiv sayı və ya Nc (Wright, 1990), kodonun üçüncü mövqeyində GC tərkibi və ya GC3 (Wright, 1990), hidrofobiklik və gen uzunluğu kimi parametrlər hesablanmışdır. Nc, bir genin istifadəsinin sinonim kodonların bərabər istifadəsindən nə dərəcədə ayrıldığını göstərən ən yaxşı və geniş istifadə olunan ölçülərdən biridir (Fuglsang, 2006 Liu, 2013). 20-dən 61-ə qədər dəyişir. 40-dan aşağı bir Nc dəyəri kodondan istifadə meylini, 40-dan yuxarı isə bütün sinonim kodonların bərabər ehtimal istifadəsini göstərir (Botzman and Margalit, 2011 Pal et al., 2015 Wang et al., 2018 Khandia et al. ., 2019). GC3-ün prokaryotlar arasında DNT çevikliyi və kodon meyli ilə əlaqəli olduğu bildirildi (Babbitt və digərləri, 2014) və həmçinin gen ifadəsi və metilasiyada tənzimləyici rol oynayır (Tatarinova və digərləri, 2013). Hazırkı tədqiqatda GC3 həm bütün genom, həm də hər bir təmizlik geni üçün hesablanmışdır. Hidrofobiklik əslində genomda mövcud olan müvafiq gen tərəfindən kodlanmış hüceyrə zülalının təbiətinin proqnozlaşdırılması üçün istifadə olunur. Sıfırdan aşağı bir dəyər hidrofilik zülalın varlığını, sıfırdan yuxarı isə hidrofobik zülalın varlığını göstərir (Magdeldin et al., 2012). Tədqiqatımızda biz bu parametrdən kodlaşdırılmış ev təsərrüfatı gen məhsullarının fiziki atribut hidrofobikliyini qiymətləndirmək üçün istifadə etdik. rpoB, atpD, infB, və trpB gen. Nc və GC3 arasındakı əlaqəni təsvir edən Nc süjeti (Wright, 1990) torpaq bakteriyalarının bütün genomunda və ev təsərrüfatı genlərində mövcud olan spesifik, eləcə də genlərarası sinonim kodon istifadə modelindəki variasiyanı müəyyən etmək üçün qurulmuşdur. Nc süjeti, CUB-u formalaşdıran mexaniki qüvvələri və kodon qərəzindən və əsas kompozisiyadan istifadə edərək genin heterojenliyini aydınlaşdırmaq üçün geniş şəkildə istifadə olunur (Sun et al., 2016 Wang et al., 2018 Khandia et al., 2019). Bu işdə yuxarıda göstərilən parametrlər INCA (Supek və Vlahovicek, 2004) və CodonW (Peden, 1999) istifadə edərək bütün genomlar və ev təsərrüfatı genləri üçün təxmin edilmişdir.

Çox Ardıcıl Düzəlişlərin Yaradılması (MSA)

16S rRNA genlərinin MSA-ları və 92 bakteriya növündən dörd təmizlik genləri EMBL-EBI saytında yerləşdirilən Clustal Omega veb interfeysindən istifadə etməklə hazırlanmışdır (https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo /). Clustal Omega toxumlanmış bələdçi ağacları və HMM profil profili texnikalarından istifadə edərək çoxsaylı ardıcıllıqlar arasında uyğunlaşdırmalar yaradan MSA alətidir (Sievers et al., 2011).

Filogenetik analiz

16S rRNA genindən və dörd təmizlik genindən istifadə edərək filogenetik nəticələr maksimum ehtimal (ML) metodundan istifadə etməklə çıxarılmışdır. Dəqiqlik, vaxt və rahatlıq baxımından ML metodu təkamül əlaqələri ilə bağlı məlumat verən ən uyğun ağac qiymətləndirmə metodlarından biri kimi qəbul edilir (Mulet et al., 2010). Bundan əlavə, bu üsul ehtimal funksiyasından istifadə edir və filoqramlardakı cüt müdrik məsafələri aşkar etmək üçün asanlıqla istifadə edilə bilər (Rong və Huang, 2014). Təkamül modelləri (və ya nukleotid əvəzetmə modelləri) hər bir gen üçün ML kimi metodlardan istifadə edərək molekulyar filogenetikanın əsas komponenti olduğundan, MEGA 6.0 model test funksiyasından istifadə edərək optimal təkamül modeli seçilmişdir (Kumar və digərləri, 2008). ). Bayes məlumat meyarının (BIC) dəyəri model seçimi üçün vacib meyar kimi qəbul edilmiş və ən aşağı BIC dəyərini əks etdirən modellər optimal modellər kimi seçilmişdir (Posada və Buckley, 2004 Posada, 2009 Luo et al., 2010). Filogenetik ağaclar MEGA 6.0 istifadə edərək qurulmuşdur (Kumar et al., 2008). Bu işdə nəzərdən keçirilən dörd təmizlik geni üçün qamma (G) ilə Ümumi Zamanın Geri Dönüşümlü modeli (Nei və Kumar, 2000) dəyişməz saytların əhəmiyyətli bir hissəsi (I) və ya GTR + G + G +  x0002B I modelinin BIC xalına əsasən optimal olduğu müəyyən edildi. 16S rRNA geninə əsaslanan filogenetik ağac Kimura 2-parametrli model (Kimura, 1980) əsasında çıxarılmışdır. 1000 təkrardan əldə edilən açılış konsensus ağacı (Felsenstein, 1985) təhlil edilən taksonların təkamül tarixini təmsil etmək üçün götürülüb. Filogenetik ağacların vizuallaşdırılması və annotasiyası onlayn açıq mənbəli Interactive Tree of Life (iTOL) ver. 4.4.2 https://itol.embl.de/ saytında mövcuddur (Letunic və Bork, 2007, 2019). Bootstrap dəstəyi ilə birlikdə filogenetik ağacları ehtiva edən xam məlumatlar Newick formatında Əlavə Fayllar kimi təqdim olunur.


Yuxarıda gördüyünüz kimi, gücləndiricilər minlərlə baza cütlüyündə yerləşən genlərin promotorlarını işə sala bilər. İzolyatorlar gücləndiricinin xromosomun eyni bölgəsindəki bəzi digər genin promotoruna uyğun olmayan şəkildə bağlanmasının və aktivləşməsinin qarşısını alır.

  • DNT uzantıları (ən az 42 baza cütü hiylə edə bilər)
  • arasında yerləşir
    • gücləndirici(lər) və promotor(lar) və ya
    • səsboğucu(lar)ı və promouter(lər)i

    Delta zənciri üçün genin promotoru üçün gücləndirici qamma/delta antigen üçün T-hüceyrə reseptoru (TCR) alfa zənciri üçün promotorun yaxınlığında yerləşir alfa/beta TCR (insanlarda 14-cü xromosomda). T hüceyrəsi birini və ya digərini seçməlidir. Alfa gen promotoru ilə delta gen promotoru arasında bir izolyator var ki, birinin aktivləşməsinin digərinə yayılmamasını təmin edir.

    Onurğalılarda indiyə qədər kəşf edilən bütün izolyatorlar yalnız onlara bağlandıqda işləyir CTCF protein. Başqa bir misal: Məməlilərdə (siçanlar, insanlar, donuzlar) yalnız allel üçün insulinə bənzər böyümə faktoru-2 (IGF2) atadan miras qalan aktivdir ki, anadan miras qalan deyil &mdash adlanan bir fenomen çap.

    Mexanizm: ana allelinin arasında bir izolyator var IGF2 təşviqedici və gücləndirici. Atanın alleli də belədir, lakin onun vəziyyətində izolyator metilləşdirilmişdir. CTCF artıq izolyatora bağlana bilməz və buna görə gücləndirici artıq atanın enerjisini işə sala bilər. IGF2 təşviqatçı.

    Ticarət baxımından əhəmiyyətli donuz növlərinin bir çoxu skelet əzələsinin yağa nisbətini artıran bir gen ehtiva etmək üçün yetişdirilmişdir. Bu gen ardıcıllaşdırıldı və bir alleli olduğu ortaya çıxdı IGF2, onun birində tək nöqtəli mutasiya ehtiva edir intronlar. Bu mutasiyaya malik olan donuzlar daha yüksək səviyyədə istehsal edirlər IGF2 mRNT onların skelet əzələlərində (lakin qaraciyərində deyil). Bu bizə deyir ki:

    • Fenotipə təsir etmək üçün mutasiyaların genin zülal kodlayan hissəsində olması lazım deyil.
    • Bir genin kodlaşdırılmayan hissələrindəki mutasiyalar bu genin necə olduğuna təsir edə bilər tənzimlənir (burada, əzələdə dəyişiklik var, ancaq qaraciyərdə deyil).

    Genlər tale deyil

    Genlər insan fiziologiyasının, inkişafının və uyğunlaşmasının hər tərəfinə təsir göstərir. Piylənmə də istisna deyil. Bununla belə, piylənməyə kömək edən spesifik genlər və “genetik mühit qarşılıqlı təsirlərinin” miqyası, bizim genetik quruluşumuzla həyat təcrübələrimiz arasında mürəkkəb qarşılıqlı əlaqə haqqında nisbətən az şey məlumdur.

    2014-cü ildə aparılan bir araşdırma, qızardılmış qidaların istehlakının piylənmə ilə əlaqəli genlərlə qarşılıqlı əlaqədə ola biləcəyini, genetik olaraq piylənməyə meylli şəxslərdə qızardılmış qida istehlakının azaldılmasının vacibliyini vurğuladı. (21) İnsanda piylənmə genlərinin axtarışı bir neçə onilliklər əvvəl başladı. Molekulyar biologiyada sürətli irəliləyişlər və İnsan Genomu Layihəsinin uğuru axtarışları gücləndirdi. Bu iş çox nadir, tək genli piylənmə formalarından məsul olan bir neçə genetik faktoru işıqlandırmışdır. İnkişaf etməkdə olan tədqiqatlar, yüzlərlə olmasa da, onlarla genin təsiri altında olan "ümumi" piylənmənin genetik əsaslarını müəyyən etməyə başladı. Bundan əlavə, müəyyən qidalar və piylənmə arasındakı əlaqəyə dair araşdırmalar pəhriz, genlər və piylənmə arasındakı qarşılıqlı əlaqəyə daha çox işıq salır.

    Bu ilkin tapıntılardan getdikcə daha aydın olan şey budur ki, indiyə qədər müəyyən edilmiş genetik faktorlar piylənmə riskinə yalnız kiçik bir töhfə verir və genlərimiz bizim taleyimiz deyil: Bu sözdə "piylənmə genlərini" daşıyan bir çox insanlar bunu etmirlər. artıq çəkiyə çevrilir və sağlam həyat tərzi bu genetik təsirlərin qarşısını ala bilər. Bu məqalədə genlərin və gen-mühit qarşılıqlı təsirlərinin piylənmənin inkişafına verdiyi töhfələr qısa şəkildə təsvir edilmişdir.

    Tək gendə mutasiyaların səbəb olduğu piylənmənin nadir formaları (monogen piylənmə)

    Piylənmənin bir neçə nadir formaları monogen mutasiyalar adlanan tək genlərdə spontan mutasiyalar nəticəsində yaranır. Bu cür mutasiyalar iştahın idarə edilməsində, qida qəbulunda və enerji homeostazında mühüm rol oynayan genlərdə - ilk növbədə, leptin hormonu, leptin reseptoru, proopiomelanokortin və melanokortin-4 reseptorunu kodlayan genlərdə aşkar edilmişdir. . (1)

    Piylənmə eyni zamanda mutasiya və ya xromosom anomaliyalarının səbəb olduğu bir neçə genetik sindromun əlamətidir, məsələn, Prader-Willi və Bardet-Biedl sindromları. Bu sindromlarda piylənmə tez-tez zehni gerilik, reproduktiv anomaliyalar və ya digər problemlər ilə müşayiət olunur. (2)

    “Adi piylənmə” Çoxlu genlərdə mutasiyaların səbəb olduğu

    21-ci əsrdə obezite varlı və kasıb, təhsilli və təhsilsiz, qərbləşmiş və qərbləşməyən cəmiyyətləri əhatə edən sağlamlıq problemidir. Bədəndəki yağ səviyyəsi insandan insana dəyişir, lakin bəzi insanlar həmişə başqalarından bir az daha çox bədən yağını daşımağa meyllidirlər. Heyvan modellərindən, insan əlaqəsi araşdırmalarından, əkiz tədqiqatlarından və böyük populyasiyaların assosiasiya tədqiqatlarından əldə edilən dəlillər göstərir ki, piylənməyə həssaslığımızdakı bu dəyişkənlik genetik komponentə malikdir. Ancaq tək bir gen tərəfindən idarə olunmaqdansa, ümumi piylənməyə həssaslığın bir çox gendən (poligenik) təsirləndiyi düşünülür.

    Əkiz tədqiqatları ümumi piylənmənin genetikası ilə bağlı bəzi fikirlər təklif edir. 25.000-dən çox əkiz cütün və 50.000 bioloji və övladlığa götürülmüş ailə üzvlərinin məlumatlarına əsaslanaraq, bədən kütləsi indeksi (BMI) üçün orta korrelyasiya üçün təxminlər monozigotik ("eyni") əkizlər üçün 0,74, dizyqotiklər üçün '32'dir. 8221) əkizlər, bacı-qardaşlar üçün 0,25, valideyn-övlad cütləri üçün 0,19, övladlığa götürən qohumlar üçün 0,06, ər-arvad üçün 0,12. (3) Monozigotik əkizlər arasında BMI üçün güclü korrelyasiya və onun daha az dərəcədə paylaşılan genlərlə zəifləməsi BKİ-yə güclü genetik təsir göstərir. Bununla belə, bu nəticə eyni və qardaş əkizlərin eyni dərəcədə ortaq mühitə malik olması fərziyyəsinə əsaslanır və bu, praktikada mövcud olmaya biləcək bir fərziyyədir.

    Obezite ilə əlaqəli genləri müəyyən etmək üçün Genom-Geniş Assosiasiya Araşdırmalarından istifadə

    Genom miqyaslı assosiasiya araşdırması, müəyyən bir xəstəliklə əlaqəli ola biləcək gen variasiyalarını tapmaq üçün minlərlə fərdin tam DNT dəstləri arasında yüz minlərlə genetik markerləri skan edir. Bu tədqiqatlar piylənmə kimi ümumi, mürəkkəb xəstəliklərdə rol oynayan gen variasiyalarını tapmaq üçün istifadə edilə bilər. Çox vaxt bir geni kodlayan DNT-nin yalnız bir kiçik hissəsindəki dəyişiklik genin fəaliyyətində fərq yarada bilər. "Gen variantları" və ya "tək nukleotid polimorfizmləri" (SNPs) adlanan bu kiçik DNT variasiyaları çox vaxt xəstəlik riski ilə əlaqədardır.

    2007-ci ildə genom miqyaslı assosiasiya tədqiqatlarından istifadə edən tədqiqatçılar 16-cı xromosomda "yağ kütləsi və piylənmə ilə əlaqəli" (FTO) adlı gendə ilk piylənmə ilə əlaqəli gen variantlarını müəyyən etdilər. (4, 5) Bu gen variantları kifayət qədər yaygındır və daşıyan insanlarda olmayanlara nisbətən piylənmə riski 20-30 faiz daha yüksəkdir. Tədqiqatçıların müəyyən etdiyi ikinci piylənmə ilə əlaqəli gen variantı melanokortin-4 reseptor geninə yaxın olan 18-ci xromosomda yerləşir (monogen piylənmənin nadir formasından məsul olan eyni gen). (6, 7)

    Bu günə qədər genom miqyaslı assosiasiya tədqiqatları bədən kütləsi indeksi ilə əlaqəli olan 12 xromosomda 30-dan çox namizəd gen müəyyən etmişdir. (8󈝶) Nəzərə almaq vacibdir ki, hətta bu namizəd genlərin ən perspektivlisi olan FTO, piylənməyə genlə bağlı həssaslığın yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir. (11)

    Gen-mühit qarşılıqlı əlaqələri: Niyə irsiyyət tale deyil

    Genetik dəyişikliklərin dünyada piylənmənin sürətlə yayılmasını izah etmək mümkün deyil. (1) Bu ona görədir ki, populyasiyada müxtəlif genlərin “gen hovuzu tezliyi bir çox nəsillər üçün kifayət qədər sabit qalır. Yeni mutasiyaların və ya polimorfizmlərin yayılması uzun müddət tələb edir. Beləliklə, əgər genlərimiz əsasən eyni qaldısa, son 40 ildə artan piylənmə nisbətləri ərzində nə dəyişdi? Ətrafımız: nə qədər yediyimizə və nə qədər aktiv olduğumuza təsir edən fiziki, sosial, siyasi və iqtisadi mühit. İnsanların həddindən artıq yeməyi asanlaşdıran və insanların kifayət qədər fiziki fəaliyyət göstərməsini çətinləşdirən ətraf mühit dəyişiklikləri, son vaxtlar artıq çəki və piylənmənin artmasında əsas rol oynamışdır. (12)

    Piylənmə ilə əlaqəli gen-mühit qarşılıqlı əlaqəsi üzərində iş hələ başlanğıc mərhələsindədir. İndiyə qədər olan dəlillər göstərir ki, genetik meyllilik taleyi deyil - “piylənmə genlərini” daşıyan bir çox insan artıq çəki almır. Əksinə, sağlam bir pəhriz yemək və kifayət qədər məşq etmək, genlə əlaqəli piylənmə riskinin bir qisminin qarşısını ala bilər.

    Məsələn, 2008-ci ildə Andreasen və həmkarları fiziki fəaliyyətin FTO-nun ümumi variantı olan bir piylənməni təşviq edən genin təsirini kompensasiya etdiyini nümayiş etdirdilər. 17 058 Danimarkalıda aparılan araşdırma, piylənməni təşviq edən geni daşıyan və qeyri-aktiv olan insanların aktiv olmayan gen variantı olmayan insanlara nisbətən daha yüksək BMI-yə sahib olduğunu müəyyən etdi. Bununla belə, aktiv olan insanlar üçün piylənməyə genetik meylin olması heç bir əhəmiyyət kəsb etmirdi: onların BMI-ləri piylənmə geni olmayan insanlarınkından nə yüksək, nə də aşağı idi. (15)

    FTO geni, fiziki fəaliyyət və piylənmə arasındakı əlaqəyə dair sonrakı işlər ziddiyyətli nəticələr verdi. (16󈝾) Daha dəqiq cavaba gəlmək üçün müstəntiqlər bu yaxınlarda böyüklər üzərində 45 və uşaqlarda 9 tədqiqatdan əldə edilən məlumatları birləşdirib yenidən təhlil etdilər - ümumilikdə təxminən 240.000 insan. (19) Onlar müəyyən etdilər ki, piylənməni təşviq edən FTO gen variantını daşıyan insanlar, olmayanlara nisbətən piylənmə riski 23 faiz daha yüksəkdir. Ancaq bir daha fiziki cəhətdən aktiv olmaq riski azaldıb: Piylənməni təşviq edən geni daşıyan aktiv yetkinlərdə bu geni daşıyan qeyri-aktiv yetkinlərə nisbətən piylənmə riski 30 faiz az idi.

    Çox insanın ailə tarixi və etnik mənsubiyyətindən asılı olaraq piylənməyə genetik meyli var. Genetik meyldən piylənmənin özünə keçmək üçün ümumiyyətlə pəhriz, həyat tərzi və ya digər ətraf mühit amillərində müəyyən dəyişiklik tələb olunur. Həmin dəyişikliklərdən bəzilərinə aşağıdakılar daxildir:

    • günün bütün saatlarında və bir vaxtlar ərzaq satışı olmayan yerlərdə, məsələn, yanacaqdoldurma məntəqələri, apteklər və ofis ləvazimatları mağazaları kimi yeməklərin hazır olması
    • xüsusilə uşaqlar arasında iş, ev işləri və asudə vaxtlarda fiziki aktivliyin kəskin azalması
    • televizora baxmağa, kompüterdən istifadə etməyə və digər oturaq fəaliyyətlərə sərf olunan vaxtın artması və
    • yüksək işlənmiş qidaların, fast foodların və şəkərlə şirinləşdirilmiş içkilərin axını və onları təşviq edən hər yerdə marketinq kampaniyaları.

    Nəticə: Sağlam mühit və həyat tərzi genlə əlaqəli risklərin qarşısını ala bilər

    Piylənməyə genetik töhfələri, xüsusən də ümumi piylənmə və gen-mühit qarşılıqlı təsirlərini daha yaxşı başa düşmək, piylənməyə səbəb olan səbəb yolları daha yaxşı başa düşməyə imkan verəcəkdir. Bu cür məlumatlar nə vaxtsa piylənmənin qarşısının alınması və müalicəsi üçün perspektivli strategiyalar verə bilər. Ancaq yadda saxlamaq vacibdir ki, ümumilikdə, genlərin piylənmə riskinə töhfəsi azdır, zəhərli qida və fəaliyyət mühitimizin töhfəsi isə böyükdür. Bir alimin yazdığı kimi, “Genlər kimin piylənməsini birlikdə təyin edə bilər, lakin bizim ətraf mühitimiz neçə nəfərin piylənməyə məruz qaldığını müəyyən edir.” (20) Buna görə də piylənmənin qarşısının alınması səyləri sağlam seçimləri daha asan seçim etmək üçün ətraf mühitimizi dəyişdirməyə yönəlməlidir. , hamı üçün.

    İstinadlar

    1. Hu F. Obezitenin genetik proqnozları. In: Hu F, red. Piylənmə Epidemiologiyası. New York City: Oxford University Press, 2008 437-460.

    2. Farooqi S, O’Rahilly S. İnsanlarda obezitenin genetikası. Endocr Rev. 2006 27:710-18.

    3. Maes HH, Neale MC, Eaves LJ. Nisbi bədən çəkisi və insan piylənməsində genetik və ətraf mühit amilləri. Genet davranın. 1997 27:325-51.

    4. Dina C, Meyre D, Gallina S və s. FTO-nun dəyişməsi uşaqlıqda piylənməyə və böyüklər üçün ağır piylənməyə kömək edir. Nat Genet. 2007 39:724-6.

    5. Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN, et al. FTO genindəki ümumi bir variant bədən kütləsi indeksi ilə əlaqələndirilir və uşaqlıq və yetkin piylənməyə meyllidir. Elm. 2007 316:889-94.

    6. Loos RJ, Lindgren CM, Li S, et al. MC4R yaxınlığında ümumi variantlar yağ kütləsi, çəki və piylənmə riski ilə əlaqələndirilir. Nat Genet. 2008 40:768-75.

    7. Qi L, Kraft P, Hunter DJ, Hu FB. MC4R geninə yaxın ümumi piylənmə variantı ümumi enerji və pəhriz yağının daha çox qəbulu, çəki dəyişikliyi və qadınlarda diabet riski ilə əlaqələndirilir. Hum Mol Genet. 2008 17:3502-8.

    8. O’Rahilly S. İnsan genetikası metabolik xəstəliklərə gedən yolları işıqlandırır. Təbiət. 2009 462:307-14.

    9. Speliotes EK, Willer CJ, Berndt SI, et al. 249,796 nəfərin assosiasiya təhlili bədən kütləsi indeksi ilə əlaqəli on səkkiz yeni lokus aşkar edir. Nat Genet. 2010 42:937-48.

    10. Heid IM, Jackson AU, Randall JC. Meta-analiz bel-kalça nisbəti ilə əlaqəli 13 yeni lokusu müəyyən edir və yağ paylanmasının genetik əsaslarında cinsi dimorfizmi aşkar edir. Nat Genet. 2010 42:949-60.

    11. Walley AJ, Asher JE, Froguel P. Qeyri-sindromik insan piylənməsinə genetik töhfə. Nat Rev Genet. 2009 10:431-42.

    12. Qi L, Cho YA. Gen-mühit qarşılıqlı əlaqəsi və piylənmə. Nutr Rev. 2008 66:684-94.

    15. Andreasen CH, Stender-Petersen KL, Mogensen MS, et al. Aşağı fiziki fəaliyyət FTO rs9939609 polimorfizminin bədən yağının yığılmasına təsirini vurğulayır. Diabet. 2008 57:95-101.

    16. Rampersaud E, Mitchell BD, Pollin TI, et al. Fiziki fəaliyyət və ümumi FTO gen variantlarının bədən kütləsi indeksi və piylənmə ilə əlaqəsi. Arch Intern Med. 2008 168:1791-7.

    17. Ruiz JR, Labayen I, Ortega FB, et al. FTO rs9939609 polimorfizminin yeniyetmələrdə fiziki fəaliyyətlə ümumi və mərkəzi bədən yağlarına təsirinin zəiflədilməsi: HELENA tədqiqatı. Arch Pediatr Adolesc Med. 2010 164:328-33.

    18. Jonsson A, Renstrom F, Lyssenko V, et al. 15,925 İsveç və 2,511 Finlandiyalı böyüklərdə FTO variantı (rs9939609) və fiziki fəaliyyət arasındakı qarşılıqlı əlaqənin piylənməyə təsirinin qiymətləndirilməsi. Diabetologiya. 2009 52:1334-8.

    19. KilpelinenTO, Qi L, Brage S, et al.Fiziki fəaliyyət FTO variantlarının piylənmə riskinə təsirini azaldır: 218,166 böyüklər və 19,268 uşağın meta-analizi. PLoS Med. 20118: e1001116. Epub 2011 1 noyabr.

    20. Veerman JL. Sizi kökəldən genlərin yoxlanılmasının mənasızlığı haqqında. PLoS Med. 2011 Noyabr 8(11):e1001114. Epub 2011 1 noyabr.

    21. Qi, Q, Chu, AY, Kang, JH, Huang, J, Rose, LM, Jensen, MK, Liang, L, Curhan, GC, Pasquale, LR, Wiggs, JL, De Vivo, I, Chan, AT , Choi, HK, Tamimi, RM, Ridker, PM, Hunter, DJ, Willett, WC, Rimm, EB, Chasman, DI, Hu, FB, Qi, L. (2014). Qızardılmış qida istehlakı, genetik risk və bədən kütləsi indeksi: üç ABŞ kohort tədqiqatında gen-pəhriz qarşılıqlı təhlili. BMJ 19348: g1610.

    22. Asai M Ramachandrappa S Joachim M Shen Y Zhang R Nuthalapati N Ramanathan V Strochlic, DE Ferket P Linhart K, Ho C Novoselova, TV Garg S Ridderstr


    CBSE Sinif 12 Kənd Təsərrüfatı və Tibbdə Biologiya Biotexnoloji Tətbiqləri üçün Vacib Suallar

    1. Biotexnologiya mahiyyətcə biofarmasevtik və bioloji məhsulların sənaye miqyasında istehsalı ilə məşğul olur. Biotexnologiyanın tətbiqlərinə müalicə, diaqnostika, kənd təsərrüfatı üçün geni dəyişdirilmiş məhsullar, emal olunmuş qida, bioremediasiya, tullantıların təmizlənməsi və enerji istehsalı daxildir.

    2. Biotexnologiyanın aşağıdakı üç kritik tədqiqat sahəsi var:
    (i) Təkmilləşdirilmiş orqanizm, adətən mikrob və ya təmiz ferment şəklində ən yaxşı katalizatoru təmin etmək.
    (ii) Katalizatorun fəaliyyət göstərməsi üçün mühəndislik vasitəsilə optimal şərait yaratmaq.
    (iii) Zülal/üzvi birləşməni təmizləmək üçün aşağı axın emal texnologiyaları.

    3. Kənd Təsərrüfatında Biotexnoloji Tətbiqlər
    (i) Kənd təsərrüfatında biotexnologiya tətbiqləri aşağıdakı üç variantı əhatə edir:

    • Aqrokimyəvi əsaslı kənd təsərrüfatı.
    • Üzvi kənd təsərrüfatı.
    • Genetik mühəndislik məhsuluna əsaslanan kənd təsərrüfatı.

    (ii) Yaşıl inqilab aşağıdakıların istifadəsi səbəbindən qida istehsalını artırdı:

    • Təkmilləşdirilmiş məhsul növləri.
    • Aqrokimyəvi maddələr (gübrələr və pestisidlər).
    • Daha yaxşı idarəetmə təcrübələri.

    (iii) Genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlər (GMO) genləri manipulyasiya yolu ilə dəyişdirilmiş bitkilər, heyvanlar, bakteriya və göbələklərdir.
    (iv) Bitkilərdə genetik modifikasiya aşağıdakılara gətirib çıxarır:

    • Bitkilər soyuq, quraqlıq, duz, isti və s. kimi abiotik stresslərə daha dözümlü oldu.
    • Kimyəvi pestisidlərdən asılılıq azalır, yəni zərərvericilərə davamlı bitkilər.
    • Məhsul yığımından sonra itkilər azaldı.
    • Bitkilərdə minerallardan istifadənin səmərəliliyi yüksəldi (torpağın münbitliyinin itirilməsinin qarşısının alınması).
    • Qidanın qida dəyəri artır, məsələn. A vitamini ilə zənginləşdirilmiş düyü.
    • İstehsal edilmiş zavodlar, nişasta, yanacaq və əczaçılıq şəklində sənayelərə alternativ resurslar təmin etmək üçün GM zavodlarından istifadə etməklə yaradılır.
    • (v) Kənd təsərrüfatında biotexnologiyanın bəzi tətbiqləri istifadə olunan pestisidlərin miqdarını azaldan zərərvericilərə davamlı bitkilərin istehsalıdır.
      Bt toksini bir bakteriya tərəfindən istehsal olunur və həşəratlara qarşı müqaviməti təmin etmək üçün bitkilərdə ifadə edilir, əslində bir biopestisid yaradılır, məs. Bt pambıq, Bt qarğıdalı, qızıl düyü, pomidor, kartof və soya və s.
    • Bt pambıq bir bakteriya, Bacillus thuringiensis (Bt qısa formasıdır) istifadə edərək yaradılmışdır.
    • Bu bakteriya lepidopteranlar (tütün, budworm və armyworm), koleopteranlar (böcəklər) və dipteranlar (milçəklər və ağcaqanadlar) kimi müəyyən həşəratları öldürən zülallar istehsal edir.
    • thuringiensis onların böyüməsinin müəyyən bir mərhələsində protein kristallarını əmələ gətirir. Bu kristallarda zəhərli insektisid zülal var.
    • Bt toksin zülalı qeyri-aktiv protoksinlər kimi mövcuddur, lakin həşərat qeyri-aktiv toksini qəbul etdikdən sonra kristalları həll edən bağırsaqdakı qələvi pH səbəbiylə aktiv toksin formasına çevrilir.
    • Aktivləşdirilmiş toksin orta bağırsağın epitel hüceyrələrinin səthinə bağlanır və hüceyrənin şişməsinə və həşəratın ölümünə səbəb olan məsamələr yaradır.
    • Spesifik Bt toksin genləri Bacillus thuringiensis-dən təcrid olunmuş və pambıq kimi bir neçə bitki bitkisinə daxil edilmişdir.
    • Bt toksinlərinin əksəriyyəti həşərat qrupuna xasdır. Toksin cry adlı bir gen tərəfindən kodlanır, g. genlər tərəfindən kodlanan zülallar IAc qışqırır və ağlayır IIAb pambıq qurdlarına nəzarət edir və IAb qarğıdalı budaqlarını idarə edir.

    (vi) Zərərvericilərə davamlı bitkilər biotexnoloji proseslərdən istifadə etməklə hazırlanır.

    • Meloidogyne incognita nematodu tütün bitkilərinin köklərini yoluxdurur, bu da tütün istehsalını azaldır.
    • RNT müdaxiləsi (RNAi) prosesi hüceyrə müdafiəsi üçün istifadə olunur. Bu, tamamlayıcı dsRNA səbəbiylə müəyyən bir mRNT-nin susdurulmasını əhatə edir. Hüceyrə müdafiəsi üsulu kimi bütün eukaryotik orqanizmlərdə olur.
    • dsRNA mRNA-nın tərcüməsini bağlayır və qarşısını alır (susdurma).
    • Bu tamamlayıcı RNT-nin mənbəyi RNT genomlarına malik viruslar və ya RNT aralıq məhsulu vasitəsilə təkrarlanan mobil genetik elementlər (transpozonlar) ilə infeksiya ola bilər.
    • Agrobacteriumvektorları nematodlara xas genləri ev sahibi bitkiyə daxil etmək üçün istifadə olunur. O, ev sahibi hüceyrələrdə həm sens, həm də anti-sens^e RNT istehsal edir.
    • Bu iki RNT bir-birini tamamlayır və RNT-ni başlatan ikiqat zəncirli RNT (rfsRNA) əmələ gətirir və deməli, nematodun spesifik mRNT-sini susdurur.
    • Parazit, spesifik müdaxilə edən RNT ifadə edərək, transgenik sahibdə yaşaya bilməz. Beləliklə, transgen bitki özünü parazitdən qoruyur.

    4. Tibbdə biotexnoloji tətbiqlər təhlükəsiz və daha effektiv terapevtik dərmanların kütləvi istehsalına imkan verməklə səhiyyə sahəsində böyük təsir göstərmişlər.

    • Rekombinant terapevtiklər qeyri-insan mənbələrindən təcrid olunmuş oxşar məhsullarda olduğu kimi arzuolunmaz immunoloji reaksiyalara səbəb olmur.
    • Hazırda dünyada 30-a yaxın rekombinant terapevtik insan istifadəsi üçün təsdiq edilmişdir. Hindistanda bunlardan 12-si hazırda satışdadır.

    I. Genetik olaraq hazırlanmış insulin yetkinlərdə başlayan diabetin idarə edilməsi üçün kifayət qədər insulinin mövcudluğuna gətirib çıxarır.
    (a) Şəkərli diabet üçün istifadə edilən insulin əvvəllər kəsilmiş mal-qara və donuzların mədəaltı vəzindən çıxarılırdı. Bu, bəzi xəstələrdə allergiya və ya digər reaksiyalara səbəb oldu.
    (b) İnsulin iki qısa polipeptid zəncirindən, yəni disulfid körpüləri ilə birləşdirilmiş A və B zəncirindən ibarətdir.

    (c) Məməlilərdə insulin prohormon kimi sintez olunur (tam yetkin və funksional hormona çevrilməmişdən əvvəl emal edilməlidir) və onun tərkibində əlavə bir uzanma var. C-peptid.
    (d) C-peptid Yetkin insulində yoxdur $nd insulinə yetişmə zamanı çıxarılır. Beləliklə, rDNA üsullarından istifadə edərək insulin istehsalının əsas problemi insulinin yetkin formada yığılması idi.
    (e) Eli Lilly 1983-cü ildə bir Amerika şirkəti insan insulininin A və B zəncirlərinə uyğun iki DNT ardıcıllığı hazırladı və insulin zəncirlərini istehsal etmək üçün onları E. coli plazmidlərinə daxil etdi. A və B zəncirləri ayrı-ayrılıqda istehsal edildi, ekstraksiya edildi və insan insulinini yaratmaq üçün disulfid bağları yaratmaqla birləşdirildi.
    II. Gen mühəndisliyi yolu ilə vaksinlərin istehsalı belə peyvəndlərə rekombinant peyvəndlər də deyilir, məsələn, hepatit-B, məsələn, “alt vaksinlər” və ya “ikinci nəsil vaksinlər”. Bunlar iki növdür:
    (a) Protein peyvəndləri peyvənddə rDNT tərəfindən istehsal olunan xüsusi zülalın istifadəsi.
    (b) DNT peyvəndlər immunoloji cavab yaratmaq üçün peyvənd kimi vurulmaq üçün genetik olaraq hazırlanmış DNT-dən istifadə edir.
    Hepatit peyvəndi viral zərf zülalını, hepatit-B səth antigenini (HB8 Ag). Bu gen maya vektorlarından təcrid edilmişdir.
    Patogenlərdən təcrid olunmuş bəzi zülal kodlaşdıran genlər də daxil edilir və bitkilərdə ifadə olunur, antigenlər əmələ gətirir və onlara yeməli vaksinlər də deyilir.
    III. Gen terapiyası uşaqda və ya embrionda diaqnoz qoyulmuş gen qüsurlarının korreksiyasına imkan verən üsullar toplusudur.
    (a) Xəstəliyi müalicə etmək üçün genlər insanın hüceyrələrinə və toxumalarına daxil edilir.
    (b) Genetik qüsurun korreksiyası funksiyanı öz üzərinə götürmək və qeyri-funksional geni kompensasiya etmək üçün fərdi və ya embriona normal genin çatdırılmasını nəzərdə tutur.
    (c) Adenozin Deaminaz (ADA) çatışmazlığı olan dörd yaşlı qıza ilk gen terapiyası verildi. M Xahiş edirəmWF Andresco 1990-cı illərdə

    • ADA adenozin deaminaza üçün genin silinməsi nəticəsində yaranır.<
      Bəzi uşaqlarda ADA çatışmazlığı sümük iliyinin transplantasiyası və ferment əvəzedici terapiya ilə müalicə edilə bilər, lakin onlar tamamilə müalicə olunmur.
      (d) Daxil olan addımlar aşağıdakılardır:
    • Gen terapiyasının ilk mərhələsində xəstənin qanından limfositlər bədəndən kənarda bir kulturada yetişdirilir.
    • Daha sonra bu lenfositlərə funksional ADA cDNA (retrovirus vektoru istifadə edərək) daxil edilir və sonradan xəstəyə qaytarılır.
    • Bu hüceyrələr ölməz olmadığı üçün xəstəyə bu cür gen-mühəndislik limfositlərinin vaxtaşırı infuziyası tələb olunur.
    • ADA istehsal edən sümük iliyi hüceyrələrindən təcrid olunmuş gen erkən embrional mərhələlərdə hüceyrələrə daxil edilərsə, bu, daimi müalicə ola bilər.
    • Gen terapiyası ilə müalicə edilə bilən bəzi digər xəstəliklər hemofiliya, kistik fibroz, Parkinson xəstəliyi və s.

    (IV) Molekulyar diaqnoz xəstəliklərin erkən diaqnozu və müalicəsi problemini həll etməyə kömək edir.
    (a) Ənənəvi diaqnostika üsullarından istifadə etməklə (zərdab və sidik analizi) xəstəliklərin erkən aşkarlanması mümkün deyil.
    (b) Bu problemi aradan qaldırmaq üçün xəstəliklərin erkən aşkarlanmasını təmin edən bəzi molekulyar diaqnostika üsulları hazırlanmışdır. Bunlar aşağıdakılardır:
    (i) Polimeraza Zəncirvari Reaksiya (PCR) onların nuklein turşusunu gücləndirməklə xəstəliklərin və ya patogenlərin erkən aşkarlanmasına kömək edir.
    Qanda patogenlərin (bakteriyalar, viruslar və s.) aşağı konsentrasiyası onu aşkar etməyə imkan vermir.
    PCR belə patogenlərin konsentrasiyası çox aşağı olduqda belə onların nuklein turşularını gücləndirə bilər.
    PCR texnikası QİÇS-ə şübhəli xəstələrdə HİV-in aşkarlanması, xərçəng şübhəsi olan xəstələrdə genetik mutasiya və genetik pozğunluqların müəyyən edilməsi üçün istifadə edilə bilər.
    (ii) Rekombinant DNT texnologiyası müasir molekulyar diaqnostika üsuludur. Bu, aşağıdakı addımlarla həyata keçirilir:
    Zond adlı radioaktiv molekulla işarələnmiş tək zəncirli DNT və ya RNT-nin hüceyrə klonunda tamamlayıcı DNT-yə hibridləşməsinə icazə verilir.
    Hüceyrələr daha sonra avtoradioqrafiya ilə aşkar edilir.
    Mutasyona uğramış genə malik klon fotofilmdə görünməyəcək, çünki zond mutasiyaya uğramış genlə komplementarlığa malik olmayacaq.
    (iii) Fermentlə Bağlı İmmun Sorbent Təhlili (ELISA) antigen-antikor qarşılıqlı əlaqəsi prinsipinə əsaslanır. Patogenlə yoluxma antigenlərin (zülallar, qlikoproteinlər və s.) olması və ya patogenə qarşı sintez edilmiş antikorların aşkarlanması ilə aşkar edilə bilər.
    Əvvəlki İllərin İmtahan Sualları
    1 Sualları qeyd edin
    1. İnsan insulinində C-peptidin rolunu qeyd edin. [Bütün Hindistan 2014]
    Cavab. C-peptid, prohormonda insulinin A və B-polipeptid zəncirlərini birləşdirən peptidlərin əlavə bir uzantısıdır. Yetkin və funksional insulini buraxmaq üçün emal zamanı bu C-peptid çıxarılır

    2. Bir oğlana ADA (Adenozin Deaminaz) çatışmazlığı diaqnozu qoyuldu. Mümkün olan hər hansı bir müalicə təklif edin. [Dehli 2014C]
    Cavab. ADA çatışmazlığı diaqnozu qoyulan oğlan müalicə üçün gen terapiyasından keçə bilər, lakin bu, daimi müalicə deyil.

    3. RNT müdaxiləsi (RNAi) geninin mümkün mənbəyini yazın. [Dehli 2013c]
    Cavab. Mobil genetik elementlər, yəni transpozonlar RNT müdaxiləsi (RNAi) geninin mümkün mənbəyidir.

    4. Bəzi bakterial/viral insan xəstəliklərinin erkən diaqnostikasına xidmət edən hər hansı iki texnikanı adlandırın. [Xarici 2011]
    və ya
    İnfeksiyanın ilkin mərhələsində patogenin varlığını aşkar etmək üçün molekulyar diaqnostik metodu adlandırın. [Dehli 2010 Bütün Hindistan 2008]
    Cavab. Bəzi bakterial/viral insan xəstəliklərinin erkən diaqnostikasına xidmət edən üsullar.
    (i) Polimeraza Zəncirvari Reaksiya (PZR).
    (ii) DNT rekombinant texnologiyası və
    (iii) ELISA bakterial/viral xəstəliklərin erkən diaqnozu üçün üsullardır

    5. RNT interferensiyasına səbəb olmaq üçün ds RNT eukaryotik hüceyrəyə necə daxil olur? [Dehli 2011c]
    Cavab. dsRNA ya eukaryotik hüceyrəyə daxil olur:
    (i) RNT genomuna malik virusun yoluxması və ya
    (ii) aralıq RNT vasitəsilə təkrarlanan mobil genetik elementlər (transpozonlar).

    6. IAc gen cryinin mənbə orqanizmini və onun hədəf zərərvericisini adlandırın. [Xarici 2011]
    Cavab. CrylAc geninin mənbəyi Bacillus thuringiensis və onun hədəfi olan zərərverici pambıq qurdlarıdır.

    7. Yad gen məhsulu istehsal edən ana nə adlanır? Bu məhsul nə adlanır? [Xarici 2010]
    Cavab. Transgen orqanizmlər və ya genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlər yad gen məhsulu istehsal edən ev sahibləridir.
    Rekombinant zülallar məhsuldur.

    8. Pambıq qurdunu və qarğıdalısını müvafiq olaraq idarə edən ağlama genlərini adlandırın. [Bütün Hindistan 2009c]
    Cavab. Pambıq qurdunu idarə edən ağlama genləri – lAc ağlayır və ağlayır llAb Qarğıdalı buruq-ağlayır lAb

    9. Eukaryotik orqanizmlərdə RNT müdaxiləsi (RNTİ) prosesinin əhəmiyyəti nədir? [Xarici 2008]
    Cavab. RNT müdaxiləsi (RNAi) bütün eukaryotik orqanizmlərdə hüceyrə müdafiəsi kimi çıxış edir

    10. ELISA-nın işlədiyi prinsipi qeyd edin. [Xarici 2008]
    Cavab. ELISA antigen-antikor qarşılıqlı əlaqəsi prinsipinə əsaslanır.

    11. RNT müdaxiləsində xüsusi mRNT-nin susdurulması parazitar infeksiyanın qarşısını necə alır? [Dehli 2008C]
    Cavab. RNT müdaxiləsi (RNAi) prosesindən istifadə etməklə parazitar infeksiyanın qarşısı alına bilər, çünki nematod spesifik müdaxilə edən RNT-ni ifadə edən transgen hostda yaşaya bilməz, bu da onu ikiqat zəncirli edir və zülal və ya məhsulu tərcümə edə bilmir.

    12. Müəyyən vektorlardan istifadə edərək nematoda xüsusi genlər daxil edildikdə tütün bitkiləri necə faydalanır? İstifadə olunan vektorları adlandırın. [Dehli 2008C]
    Cavab. Nematoda xüsusi genlər ev sahibi bitkilərə daxil olduqda, RNT prosesini başlatır və deməli, nematodun spesifik mRNT-sini susdurur. Parazit transgen sahibdə yaşaya bilməz, ona görə də bitkiləri zərərvericilərdən qoruyun. İstifadə olunan vektor Agrobacterium-dur.

    2 Qiymətli Suallar

    13. Agrobacterium tumefaciens-in DNT-ni bitki Hüceyrələrinə köçürmək üçün faydalı klonlama vektoru kimi necə hazırlandığını göstərin. [Dehli 2014]
    Cavab. Agrobacterium tumefaciens bakteriyasının DNT-ni bitkilərə ötürə və DNT-sini ev sahibi genomu ilə birləşdirərək şiş əmələ gətirə bilən təbii vektor olduğu bilinir. Bu bakteriyanın plazmidində şiş törədən gen maraq doğuran genlə əvəzlənir və indi DNT-ni bitki hüceyrələrinə köçürmək üçün klonlama vektoru kimi istifadə olunur.

    14. Gen terapiyası nədir? Onun istifadə olunduğu ilk klinik hadisəni adlandırın. [Dehli 2014]
    Cavab. Gen terapiyası qüsurlu və ya qeyri-funksional geni normal sağlam funksional genlə əvəz etmək üçün düzəldici terapiya və ya genetik mühəndisliyi texnikasıdır,
    İlk klinik gen terapiyası 1900-cü ildə ADA (Adenozin Deaminaza) çatışmazlığı olan 4 yaşlı qıza ADA üçün kodlaşdırma geninin silinməsi səbəbindən verildi.

    15. Nə üçün Bt toksini onu əmələ gətirən bakteriyanı yox, onu qəbul edən həşəratı öldürür? [Dehli 2014]
    və ya
    Nə üçün Bacillus thuringiensis tərəfindən ifraz olunan zəhərli insektisid zülallar bakteriyaların özünü yox, həşəratı öldürür? [Xarici 2010]
    Cavab. Bt toksini bakteriyaları öldürmür, çünki o, qeyri-aktiv protoksin kimi mövcuddur.
    Bt toksini həşərat tərəfindən qəbul edildikdə, bağırsağın qələvi pH-ı hesabına aktiv formasına çevrilir. Aktivləşdirilmiş toksin orta bağırsağın epitel hüceyrələrinin səthinə bağlanır və məsamələr yaradır. Daxil olan su həşəratların bədənində hüceyrələrin şişməsinə və parçalanmasına səbəb olur.

    16. Amerika şirkəti Eli Lilly-nin rekombinant DNT texnologiyası ilə insulini necə istehsal etdiyini izah edin.
    [Xarici 2014]
    Cavab. Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez edilir.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.

    17. Bacillus thuringiensis-də ‘cry genləri’ nə üçün kodlanır? Pambıqçılıq üçün əhəmiyyətini qeyd edin. [Bütün Hindistan 2014C]
    Cavab. Bacillus thuringiensiscodes-də ‘cry genləri’, qeyri-aktiv prototoksinlər kimi mövcud olan zəhərli insektisid zülallar üçün kodlar.
    Bu zülallar pambıq bitkilərində gen mühəndisliyi yolu ilə ifadə edildikdə, pambıq qurdlarına qarşı zərərvericilərə qarşı müqavimət göstərir və zərərin qarşısını alır. Bu böcəklərin sürfələri pambıq bitkisinin hissələri ilə qidalandıqda toksin onların bağırsaqlarında aktivləşərək hüceyrələrini parçalayır və beləliklə də onların zərərvericilərə qarşı davamlı olmasına səbəb olur.

    18. Bədəndə sintez edilən insan insulini hərəkət etməzdən əvvəl emal edilməlidir. Səbəbləri izah edin. [Dehli 2014c]
    Cavab. İnsan orqanizmində ilkin olaraq sintez edilən insan insulini üç peptid zəncirindən - A, B və C-dən ibarətdir. C-peptid A və B zəncirlərini birləşdirən amin turşularının əlavə hissəsidir. Buna proinsulin və ya prohormon deyilir. Normal funksiyalarını yerinə yetirə bilən funksional yetkin insulini buraxmaq üçün emaldan və ya birləşdirmədən keçir. Emal zamanı C-peptid çıxarılır. Yalnız A və B zəncirləri funksional insulinin əmələ gəlməsinə kömək edir.

    19. Geni dəyişdirilmiş bitkilərin faydalı olmasının hər hansı iki yolunu yazın? [Bütün Hindistan 2014C]
    Cavab. Sonra genetik cəhətdən dəyişdirilmiş bitkilərin faydalı olduğu aşkar edilir, bunlar:
    (i) kimyəvi maddələrin, gübrələrin, insektisidlərin, herbisidlərin və s. istifadəsini azaltmaq və ya minimuma endirmək.
    (ii) məhsul yığımından sonrakı itkiləri azaltmaq və məhsulun qida dəyərini artırmaq.

    20. Gen terapiyası ilə ilk müalicə olunan xəstəliyi adlandırın. Xəstəliyin səbəbini və xəstəyə təsirini yazın. [Dehli 2014C]
    Cavab. ADA (Adenozin Deaminaz) çatışmazlığı xəstəliyi ilk olaraq gen terapiyası müalicəsi aldı.
    Xəstəlik Adenin Deaminaz (ADA) fermentini kodlayan genin silinməsi nəticəsində yaranır. ADA fermentinin çatışmazlığı immunitet sisteminin fəaliyyətinə təsir göstərir.

    21. Proinsulin niyə belə adlanır? İnsulin ondan nə ilə fərqlənir? [Bütün Hindistan 2013]
    Cavab. Proinsulin, tam yetkin insulinə çevrilmək üçün çıxarılmalı olan C-peptid adlı əlavə bir uzantı ehtiva edir, buna görə də proinsulin (prohormon) adlanır. Yetkin funksional insulin yalnız A və B-peptid zəncirindən ibarətdir

    22. (i) DNT liqazanın biotexnologiyada rolunu qeyd edin.
    (ii) Meloidogyne incognita RNT geni olan hüceyrələri istehlak etdikdə nə baş verir? [Dehli 2012]
    Cavab. (i) DNT liqaz fermenti iki DNT fraqmentini onların uclarından birləşdirmək üçün istifadə olunur.
    (ii) Meloidogyne incognita (parazit) RNT geni olan hüceyrələri istehlak etdikdə, parazit yaşaya bilməz və bu infeksiyanın qarşısını alır. Təqdim olunan DNT həm hiss, həm də antihis RNT əmələ gətirir. Bu iki zəncir RNT-nin bir-birini tamamlayır və RNT-yə səbəb olur. Beləliklə, nematodun mRNT-si susdurulur və parazit orada yaşaya bilmir. Bu, Meloidogyne incognita davamlı tütün bitkiləri istehsal edir.

    23. (i) İnsanlarda ADA çatışmazlığının səbəbini və bədən sistemini qeyd edin.
    (ii) ADA-DNT-ni insanlarda alıcı hüceyrələrə köçürmək üçün istifadə olunan vektoru adlandırın. Qəbul edən hüceyrələri adlandırın. [Bütün Hindistan 2012]
    Cavab. (i) ADA adenozin deaminaz üçün genin silinməsi nəticəsində yaranır. Buna görə bədənin immunitet sistemi təsirlənir.
    (ii) Retroviral vektor ADA-DNT-ni insanın alıcı hüceyrələrinə köçürmək üçün istifadə olunur.
    Resipient hüceyrələr - limfositlər.

    24. İrsi xəstəliyin necə düzəldildiyini izah edin. Belə bir xəstəliyin korreksiyası istiqamətində edilən ilk uğurlu cəhdə misal gətirin? [Dehli 2011]
    və ya
    ADA çatışmazlığı olan xəstələrin müalicəsində gen terapiyasından necə istifadə olunur? [Bütün Hindistan 2008C]
    Cavab. İrsi xəstəlik gen terapiyası ilə düzəldilə bilər. Qüsurlu genin korreksiyasına və ya dəyişdirilməsinə imkan verən üsullar toplusudur. İlk gen terapiyası 1990-cı ildə Adenozin Deaminaz (ADA) çatışmazlığı olan 4 yaşında bir qıza verildi. Bu, adenozin deaminaza üçün genin silinməsi ilə əlaqədardır.
    Müalicə aşağıdakı addımları əhatə edir:
    (i) Xəstənin qanından alınan limfositlər bədəndən kənar kulturada yetişdirilir.
    (ii) Daha sonra bu limfositlərə funksional ADA, cDNA (Retro virus vektorundan istifadə etməklə) daxil edilir.
    (iii) Genetik olaraq hazırlanmış belə limfositlər xəstənin qanına qaytarılır.
    (iv) Xəstə tərəfindən genetik olaraq yaradılmış belə limfositin vaxtaşırı infuziyası tələb olunur.

    25. Rekombinant DNT texnologiyası xərçəng xəstələrində mutant genin varlığını aşkar etməyə necə kömək edir? [Bütün Hindistan 2011c]
    Cavab. Radioaktiv molekul (zond) ilə işarələnmiş tək zəncirli DNT və ya RNT-nin hüceyrələrin klonunda tamamlayıcı DNT ilə hibridləşməsinə icazə verilir, sonra avtoradioqrafiyadan istifadə edərək aşkar edilir.
    Mutasyona uğramış genə malik olan klon fotofilmdə görünməyəcək, çünki zond mutasiyaya uğramış genlə tamamlayıcı olmayacaq, beləliklə, xərçəng xəstələrində mutasiyaya uğramış genin varlığını aşkar etməyə kömək edəcək.

    26. RNT müdaxiləsi prosesini izah edin. [Dehli 2011]
    Cavab. RNT müdaxiləsi (RNAi) prosesi müəyyən bir mRNT-nin susdurulması ilə əlaqədardır. Bu, bütün eukariotlarda hüceyrə müdafiəsi üsuludur.
    (i) tamamlayıcı RNT mRNT-yə bağlanaraq onu ikiqat zəncirli edir və onun tərcüməsinin qarşısını alır.
    (ii) Bu tamamlayıcı RNT RNT genomlarına və ya RNT aralıq məhsulu vasitəsilə təkrarlanan mobil genetik elementlərə (transpozonlara) malik virusların yoluxması nəticəsində yarana bilər.
    (iii) Agrobacterium vektorlarından istifadə edərək, nematoda xüsusi genlər ev sahibi bitkilərə daxil edilmişdir.
    (iv) O, ev sahibi hüceyrələrdə həm sens, həm də antisens RNT istehsal edir.
    (v) Bir-birini tamamlayan bu iki RNT nematodun spesifik mRNT-sini susduraraq RNTİ-ni başlatan ikiqat zəncirli RNT (dsRNA) əmələ gətirir.
    (vii) Buna görə parazit müdaxilə edən RNT ifadə edən transgenik sahibdə yaşaya bilmədi. Beləliklə, transgen bitki qorunur.

    27. Nə üçün ADA çatışmazlığı olan bir xəstəyə gen mühəndisliyi limfositlərinin daxil olması daimi müalicə deyil? Mümkün qalıcı müalicə təklif edin. [Dehli 2010]
    Cavab. Genetik olaraq dəyişdirilmiş limfositlərin ömrü var. Beləliklə, xəstəyə genetik olaraq hazırlanmış limfositlərin dövri infuziyası tələb olunur, buna görə də müalicə qalıcı deyil. ADA istehsal edən ilik hüceyrələrindən təcrid olunmuş gen erkən embrion mərhələlərdə hüceyrələrə daxil olarsa, müalicə qalıcı ola bilər.

    28. Eli Lilli insan insulinini necə sintez etdi? Bu insulinlə insan mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı bir fərqi qeyd edin. [Bütün Hindistan 2010]
    Cavab. (I) Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez olunur.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.
    (II) rDNT tərəfindən istehsal olunan insulin və mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı fərqlər:
    29. Bt pambıq koza qurduna qarşı müqavimət əldə etmək üçün necə hazırlanır? [Dehli 2010C]
    Cavab. Bt toksin genləri cryI Ac və cryllAb pambıq qurdlarını idarə edir. Bu genlər bakteriyadan təcrid olunur və pambıq bitkilərinə daxil edilir.
    Bacillus thuringiensiscodes-də ‘cry genləri’, qeyri-aktiv prototoksinlər kimi mövcud olan zəhərli insektisid zülalları təyin edir.
    Bu zülallar pambıq bitkilərində gen mühəndisliyi yolu ilə ifadə edildikdə, pambıq qurdlarına qarşı zərərvericilərə qarşı müqavimət göstərir və zərərin qarşısını alır. Bu böcəklərin sürfələri pambıq bitkisinin hissələri ilə qidalandıqda toksin onların bağırsaqlarında aktivləşərək hüceyrələrini parçalayaraq ölümə səbəb olur və bu da onları zərərvericilərə davamlı edir.

    30.Genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlərin (GMO) hər hansı dörd üstünlüyünü vurğulayın. [Xarici 2009 Bütün Hindistan 2008C]
    1.GMO-nun üstünlükləri aşağıdakılardır:
    (i) soyuq, quraqlıq, duz, istilik kimi abiotik stresslərə qarşı dözümlülük.
    (ii) Kimyəvi pestisidlərdən asılılığı azaldır.
    (iii) Məhsul yığımından sonrakı itkiləri azaltmaq.
    (iv) Bitkilər tərəfindən minerallardan istifadənin səmərəliliyinin artırılması. GMO-ların üstünlükləri aşağıdakılardır
    31. Şübhəli xəstələrdən patogenləri aşkar etməyə kömək edən üç molekulyar diaqnostika üsulunu sadalayın, Bu üsulların ənənəvi üsullardan bir üstünlüyünü qeyd edin. [Dehli 2009c]
    Cavab. Patogenlərin molekulyar diaqnostik üsulları aşağıdakılardır:
    (i) Polimeraza Zəncirvari Reaksiya (PZR).
    (ii) Rekombinant DNT texnologiyası.
    (iii) Fermentlə əlaqəli İmmun Sorbent Təhlili (ELISA).
    Bu üsulların üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onlar ənənəvi diaqnostika ilə mümkün olmayan xəstəliklərin erkən aşkarlanmasına və müalicəsinə kömək edir.

    32. ELISA-nı genişləndirin. ELISA testi hansı prinsipə əsaslanır? İnfeksiyanın aşkarlanmasının iki yolunu sadalayın bu testlə. [Bütün Hindistan 2009C]
    Cavab. ELISA – Fermentlə Bağlı İmmun Sorbent Təhlili.
    ELISA antigen-antikor qarşılıqlı təsirinə əsaslanır.
    ELISA ilə infeksiya və ya xəstəliyin mövcudluğunu aşkar etməyin iki yolu aşağıdakılardır:
    (i) Antigenlərin (zülallar, qlikoproteinlər və s.) olması aşkar edilir.
    (ii) patogenə qarşı istehsal olunan antikorlar aşkar edilir.

    3 Qiymətli Suallar

    33. RNT müdaxiləsi prosesi nematodun tütün bitkilərinin köklərinə yoluxmamasına nəzarət etməyə necə kömək etdi.
    Cavab. Nematod tütün bitkilərinin köklərini yoluxdurduqda və tərkibində RNT geni olan hüceyrələrlə qidalanır. Bu DNT ev sahibi hüceyrələrdə (tütün bitkisi) həm məna, həm də antisens RNT istehsal etdi və nematodun funksional mRNT-sini tamamlayır. Hər iki RNT arasındakı bu tamamlayıcılıq onu ikiqat zəncirli edir və buna görə də zülala çevrilməməsi ilə susdurulur. RNT ifadəsi və zülal sintezinə müdaxilə patogenin tütün bitkilərində sağ qalmasını çətinləşdirir və buna görə də öldürülür. Bu şəkildə RNT müdaxiləsi nematod infeksiyasını qoruyur və idarə edir.

    34. Meloidogyne incognita-nın yoluxduğu ana bitki və onun hissəsini adlandırın. Agrobacterium-un rolunu izah edin ev sahibi bitkidə dsRNA istehsalı. [Dehli 2014C]
    Cavab. Meloidogyne incognita nematodu tütün bitkilərinin köklərini yoluxdurur.
    Agrobacterium, ev sahibi bitkiyə daxil ediləcək nematoda xüsusi genləri daşıyan vektor kimi istifadə olunur. Bu genlər ev sahibi bitkinin daxilində ifadə edildikdə, nematodların funksional mRNT-sini tamamlayan mənalı və anti-sens RNT zəncirləri əmələ gətirir. Bu bağlanma ikiqat zəncirli RNT-nin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir və göstərilən RNT-nin tərcüməsini maneə törədir və ya susdurur. Bu proses RNT müdaxiləsi adlanır.

    35. Pambıq gövdələrini məhv edən zərərvericini adlandırın. Məhsuldarlığı artırmaq üçün pambıq məhsulunun zərərvericilərdən qorunmasında Bacillus thuringiensis-in rolunu izah edin. [Bütün Hindistan 2013]
    və ya
    Btcotton zavodu GM zavodu kimi necə yaradılmışdır? O, qurd infeksiyasından necə qorunur? [Dehli 2013C]
    Cavab. Pambıq toplarını məhv edən zərərvericilər pambıq qurdları və pambıq çubuqlarıdır. Bt pambıq bir bakteriya, Bacillus thuringiensis (Btis qısa forması) bəzi suşlarından istifadə etməklə yaradılmışdır.
    (i) Bu bakteriya lepidopteranlar (tütün tumurcuqları və ordu qurdu), koleopteranlar (böcəklər) və dipteranlar (milçəklər və ağcaqanadlar) kimi müəyyən həşəratları öldürən zülal istehsal edir.
    (ii) Bacillus thuringiensis onların böyüməsinin müəyyən mərhələsində zülal kristallarını əmələ gətirir. Bu kristallarda zəhərli insektisid zülal var.
    (iii) Bt toksin zülalı qeyri-aktiv protoksinlər kimi mövcuddur, lakin həşərat qeyri-aktiv toksini qəbul etdikdən sonra kristalları həll edən bağırsaqdakı qələvi pH hesabına aktiv forma çevrilir.
    (iv) Aktivləşdirilmiş toksin orta bağırsağın epitel hüceyrələrinin səthinə bağlanır və həşəratın ölümünə səbəb olan hüceyrə şişməsinə və lizisə səbəb olan məsamələr yaradır.
    (v) Spesifik Bttoksin genləri Bacillus thuringiensis-dən təcrid olunmuş və bir neçə məhsul bitkisinə daxil edilmişdir.
    (vi) Bttoksinlərin əksəriyyəti böcək qrupuna xasdır. Bu səbəbdən toksin cry adlı gen tərəfindən kodlanır. Məsələn, genlər tərəfindən kodlanan zülallar I Ac ağlayır və ağlayır lAb pambıq qurdlarını idarə edir, lAb isə qarğıdalı budaqlarını idarə edir.

    36. Bt pambıq bitkilərinin qurd hücumuna davamlı olmasına cavabdeh olan genləri adlandırın. izah edin. [Dehli 2012]
    Cavab. Genlər IAc ağlayır və cryIIAb pambıq qurdunu idarə edir.
    Bacillus thuringiensiscodes-də ‘cry genləri’, qeyri-aktiv prototoksinlər kimi mövcud olan zəhərli insektisid zülalları təyin edir.
    Bu zülallar pambıq bitkilərində gen mühəndisliyi yolu ilə ifadə edildikdə, pambıq qurdlarına qarşı zərərvericilərə qarşı müqavimət göstərir və zərərin qarşısını alır. Bu böcəklərin sürfələri pambıq bitkisinin hissələri ilə qidalandıqda toksin onların bağırsaqlarında aktivləşərək hüceyrələrini parçalayaraq ölümə səbəb olur və bu da onları zərərvericilərə davamlı edir.

    37. (i) Meloidogyne incognita ilə yoluxduqda tütün bitkiləri ciddi şəkildə zədələnir. Bu infeksiyanın qarşısını almaq üçün qəbul edilən strategiyanı adlandırın və izah edin,
    (ii) Tütün bitkisinə nematoda xüsusi geni daxil etmək üçün istifadə olunan vektoru adlandırın. [Bütün Hindistan 2012]
    və ya
    RNT müdaxiləsi tütün bitkisində nematod infeksiyasına qarşı müqavimətin inkişafına necə kömək edir? [Dehli 2010]
    Cavab. (i) Tütün bitkisinin infestasiyası RNT müdaxiləsindən istifadə etməklə dayandırıla bilər
    (RNAi) prosesi.
    RNT prosesi
    RNT müdaxiləsi (RNAi) prosesi müəyyən bir mRNT-nin susdurulması ilə əlaqədardır. Bu, bütün eukariotlarda hüceyrə müdafiəsi üsuludur.
    (i) tamamlayıcı RNT mRNT-yə bağlanaraq onu ikiqat zəncirli edir və onun tərcüməsinin qarşısını alır.
    (ii) Bu tamamlayıcı RNT RNT genomlarına və ya RNT aralıq məhsulu vasitəsilə təkrarlanan mobil genetik elementlərə (transpozonlara) malik virusların yoluxması nəticəsində yarana bilər.
    (iii) Agrobacterium vektorlarından istifadə edərək, nematoda xüsusi genlər ev sahibi bitkilərə daxil edilmişdir.
    (iv) O, ev sahibi hüceyrələrdə həm sens, həm də antisens RNT istehsal edir.
    (v) Bir-birini tamamlayan bu iki RNT nematodun spesifik mRNT-sini susduraraq RNTİ-ni başlatan ikiqat zəncirli RNT (dsRNA) əmələ gətirir.
    (vii) Buna görə parazit müdaxilə edən RNT ifadə edən transgenik sahibdə yaşaya bilmədi. Beləliklə, transgen bitki qorunur.
    (ii) Tütün bitkisinə nematoda xüsusi geni daxil etmək üçün istifadə edilən vektor
    edir Aqrobakteriya.

    38. Biotexnologiya Meloidogyne incognita davamlı tütün bitkisinin istehsalında necə kömək etdi?
    (ii) Niyə bu nematod belə bir GM bitkisini yeyərkən ölür? [Dehli 2010C]
    Cavab. (i) Meloidogyne incognita (parazit) RNT geni olan hüceyrələri istehlak etdikdə, parazit yaşaya bilməz və bu, infeksiyanın qarşısını alır. Təqdim olunan DNT həm hiss, həm də antihis RNT əmələ gətirir. Bu iki zəncir RNT-nin bir-birini tamamlayır və RNT-yə səbəb olur. Beləliklə, nematodun mRNT-si susdurulur və parazit orada yaşaya bilmir. Bu, Meloidogyne incognita davamlı tütün bitkiləri istehsal edir.
    (ii) RNT prosesinə görə nematodun spesifik mRNT-si susdurulur. Nəticə odur ki, parazit bu cür GM və ya transgen bitki (ev sahibi) yeyərək, spesifik müdaxilə edən RNT-ni ifadə edərək yaşaya bilməz.

    39. Fərddə ADA geninin silinməsinin təsirini izah edin.
    (ii) Bu vəziyyətdə gen terapiyası necə kömək edir? [Bütün Hindistan 2010c]
    Cavab. (i) Fərddə ADA geninin silinməsi ADA çatışmazlığı pozğunluğuna gətirib çıxarır. Adenozin Deaminaz (ADA) fermenti immunitet sisteminin işləməsi üçün çox vacibdir.
    (ii) Gen terapiyası ADA çatışmazlığı halında faydalıdır.
    İrsi xəstəlik gen terapiyası ilə düzəldilə bilər. Qüsurlu genin korreksiyasına və ya dəyişdirilməsinə imkan verən üsullar toplusudur. İlk gen terapiyası 1990-cı ildə Adenozin Deaminaz (ADA) çatışmazlığı olan 4 yaşında bir qıza verildi. Bu, adenozin deaminaza üçün genin silinməsi ilə əlaqədardır.
    Müalicə aşağıdakı addımları əhatə edir:
    (i) Xəstənin qanından alınan limfositlər bədəndən kənar kulturada yetişdirilir.
    (ii) Daha sonra bu limfositlərə funksional ADA, cDNA (Retro virus vektorundan istifadə etməklə) daxil edilir.
    (iii) Genetik olaraq hazırlanmış belə limfositlər xəstənin qanına qaytarılır.
    (iv) Xəstə tərəfindən genetik olaraq yaradılmış belə limfositin vaxtaşırı infuziyası tələb olunur.

    40. Plazmid biotexnologiya üçün xeyirlidir. Nümunə olaraq insan insulininin istehsalını sitat gətirərək bu ifadəni əsaslandırın. [Bütün Hindistan 2009]
    Cavab. Plazmid, bakteriya hüceyrələrində olan avtonom şəkildə təkrarlanan əlavə xromosom dairəvi DNT-dir. Bakteriya hüceyrəsi daxilində təkrarlana bildiyi üçün rDNT texnologiyasında vektor kimi istifadə olunur.
    E. coli plazmidləri tərəfindən ayrıca insulin polipeptid zəncirlərinin istehsalı yetkin insan insulininin süni istehsalına imkan verdi.
    (I) Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez olunur.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.
    rDNT tərəfindən istehsal olunan insulin və mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı fərqlər:
    41. Biotexnoloqlar tərəfindən bitkilərə daxil edilmək üçün ondan təcrid olunmuş ağlama genlərinin mənbəyini və növlərini adlandırın. Bu genlərin geni dəyişdirilmiş Bitkilərdə necə faydalı dəyişikliklər gətirdiyini izah edin. [Bütün Hindistan 2009]
    Cavab. Mənbə Bacillus thuringiensisdir.
    Krigenlərin növləri IAc ağlayır, IIAb ağlayır, lAb ağlayır.
    GM bitkilərində ağlayan genlərin yaratdığı dəyişikliklər:
    (i) Cry genləri Bt toksini olan bəzi kristal zülalları kodlaşdırır.
    (ii) Bt toksini qeyri-aktiv protoksin kimi mövcuddur və həşəratın bağırsağının qələvi pH-da aktiv forma (toksin) çevrilir.
    (iii) Aktivləşdirilmiş toksin, orta bağırsağın səthini əhatə edən epitel hüceyrələrinə bağlanır və hüceyrələrin şişməsinə və parçalanmasına səbəb olan məsamələr yaradır və nəticədə həşəratın ölümünə səbəb olur.
    (iv) Bu yolla GM məhsulları həşərat zərərvericilərinə qarşı müqavimət göstərir.

    42. Eli Lilly şirkəti insan insulinini necə hazırladı? Beləliklə, istehsal olunan insulin funksional insan insulin geninin istehsal etdiyi insulindən nə ilə fərqlənir? [Xarici 2009]
    Cavab.Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez olunur.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.
    rDNT tərəfindən istehsal olunan insulin və mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı fərqlər:
    43. Cry zülalları hansılardır? Onu istehsal edən orqanizmi adlandırın. İnsan bu zülaldan öz xeyrinə necə istifadə etdi? [Dehli 2009c]
    Cavab. Kriprotein (kristal zülal) gen fəryadı ilə kodlanmış bir toksindir və bəzi həşəratlar üçün zəhərlidir. Beləliklə, bitkilərin həşəratlara qarşı müqavimətini təmin edin.
    Bacillus thuringiensis ağlayan zülal istehsal edir.
    Cry protein istehsal edən gen həşərat sürfələrinə qarşı müqavimət göstərmək üçün bitkiyə köçürülür. İnsan bu genləri bakteriyalardan Bt pambıq, Bt qarğıdalı və s. kimi məhsul bitkilərinə təqdim etməklə bir neçə transgen məhsul inkişaf etdirmişdir.

    5 Qiymətli Suallar

    44. Daha əvvəl insulinin çıxarıldığı mənbəni adlandırın. Niyə bu insulin artıq diabet xəstələri tərəfindən istifadə edilmir?
    (ii) EH Lilly şirkəti tərəfindən insulinin sintezi prosesini izah edin. Şirkətin istifadə etdiyi texnikanı adlandırın.
    (iii) İnsan orqanizmi tərəfindən istehsal olunan insulin yuxarıda göstərilən şirkət tərəfindən istehsal olunan insulindən nə ilə fərqlənir? [Bütün Hindistan 2011]
    və ya
    (i) Yetkin insulin insanda mədəaltı vəzi tərəfindən ifraz olunan proinsulindən nə ilə fərqlənir?
    (ii) rDNA texnologiyasından istifadə edərək insan funksional insuhnunun necə istehsal olunduğunu izah edin.
    (iii) Nə üçün beləliklə istehsal olunan funksional insulin diabet xəstələri tərəfindən əvvəllər istifadə edilənlərdən daha yaxşı hesab olunur? [Dehli 2009]
    Cavab. (I) İnsulin əvvəllər kəsilmiş donuzların və mal-qaranın mədəaltı vəzindən çıxarılırdı. Bu mənbələrdən alınan insulin yad zülala qarşı bəzi allergiya və ya başqa reaksiyalara səbəb olur.
    (II) Eli Lilly şirkəti tərəfindən insan insulininin istehsalı.
    Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez olunur.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.
    rDNT tərəfindən istehsal olunan insulin və mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı fərqlər:
    />Şirkət bunun üçün rDNA texnologiyasından istifadə edib.
    (III) Eli Lilly şirkəti tərəfindən insulin istehsalı
    (i) insulinin iki polipeptidinə, A və B zəncirinə uyğun gələn DNT ardıcıllığı in vitroda sintez olunur.
    (ii) Onlar E. coli-nin plazmid DNT-sinə daxil edilirlər.
    (iii) Bu bakteriya uyğun şəraitdə klonlanır.
    (iv) Transgen mühitə ifraz olunan A və B polipeptidləri şəklində ifadə edilir.
    (v) Onlar insan insulinini yaratmaq üçün disulfid körpüsü yaratmaqla çıxarılır və birləşdirilir.
    rDNT tərəfindən istehsal olunan insulin və mədəaltı vəzi tərəfindən istehsal olunan insulin arasındakı fərqlər:
    />45. Gen mühəndisliyindən istifadə etməklə nematodlara davamlı tütün bitkilərinin istehsalında gedən prosesi adlandırın. Belə bitkilərin inkişafı üçün qəbul edilmiş strategiyanı izah edin. [Xarici 2011,2009 Bütün Hindistan 2009,2008]
    Cavab. Nematoda davamlı tütün bitkilərinin istehsalında iştirak edən proses müəyyən bir mRNT-nin susdurulmasını nəzərdə tutan RNT müdaxiləsi (RNAi) adlanır.

    46. ​​Biotexnologiyanın əsas məqsədlərindən biri mədəni bitkilərdə insektisidlərin istifadəsini minimuma endirməkdir. Böcəklərə davamlı bitkilərin biotexnologiya üsullarından istifadə edərək necə inkişaf etdirildiyini uyğun bir nümunə ilə izah edin. [Dehli 2009 Xarici 2008]
    Cavab. Pambıq toplarını məhv edən zərərvericilər pambıq qurdları və pambıq çubuqlarıdır. Bt pambıq bir bakteriya, Bacillus thuringiensis (Btis qısa forması) bəzi suşlarından istifadə etməklə yaradılmışdır.
    (i) Bu bakteriya lepidopteranlar (tütün tumurcuqları və ordu qurdu), koleopteranlar (böcəklər) və dipteranlar (milçəklər və ağcaqanadlar) kimi müəyyən həşəratları öldürən zülal istehsal edir.
    (ii) Bacillus thuringiensis onların böyüməsinin müəyyən mərhələsində zülal kristallarını əmələ gətirir. Bu kristallarda zəhərli insektisid zülal var.
    (iii) Bt toksin zülalı qeyri-aktiv protoksinlər kimi mövcuddur, lakin həşərat qeyri-aktiv toksini qəbul etdikdən sonra kristalları həll edən bağırsaqdakı qələvi pH hesabına aktiv forma çevrilir.
    (iv) Aktivləşdirilmiş toksin orta bağırsağın epitel hüceyrələrinin səthinə bağlanır və həşəratın ölümünə səbəb olan hüceyrə şişməsinə və lizisə səbəb olan məsamələr yaradır.
    (v) Spesifik Bttoksin genləri Bacillus thuringiensis-dən təcrid olunmuş və bir neçə məhsul bitkisinə daxil edilmişdir.
    (vi) Bttoksinlərin əksəriyyəti böcək qrupuna xasdır. Bu səbəbdən toksin cry adlı gen tərəfindən kodlanır. Məsələn, genlər tərəfindən kodlanan zülallar I Ac ağlayır və ağlayır lAb pambıq qurdlarını idarə edir, lAb isə qarğıdalı budaqlarını idarə edir.

    47. ADA fermentinin adını genişləndirin. Niyə ferment insan orqanizmində vacibdir? Onun çatışmazlığı üçün gen terapiyası təklif edin. [Bütün Hindistan 2009]
    Cavab. ADA-Adenozin Deaminaza. İmmunitet sisteminin düzgün işləməsi üçün lazımdır.
    ADA çatışmazlığı üçün gen terapiyası bunlardır:
    Gen terapiyası ADA çatışmazlığı halında faydalıdır.
    İrsi xəstəlik gen terapiyası ilə düzəldilə bilər. Qüsurlu genin korreksiyasına və ya dəyişdirilməsinə imkan verən üsullar toplusudur. İlk gen terapiyası 1990-cı ildə Adenozin Deaminaz (ADA) çatışmazlığı olan 4 yaşında bir qıza verildi. Bu, adenozin deaminaza üçün genin silinməsi ilə əlaqədardır.
    Müalicə aşağıdakı addımları əhatə edir:

    (i) Xəstənin qanından alınan limfositlər bədəndən kənar kulturada yetişdirilir.
    (ii) Daha sonra bu limfositlərə funksional ADA, cDNA (Retro virus vektorundan istifadə etməklə) daxil edilir.
    (iii) Genetik olaraq hazırlanmış belə limfositlər xəstənin qanına qaytarılır.
    (iv) Xəstə tərəfindən genetik olaraq yaradılmış belə limfositin vaxtaşırı infuziyası tələb olunur.

    48. ADA çatışmazlığı nədir? Onu müalicə etməyin üç yolunu təsvir edin. [Bütün Hindistan 2009]
    Cavab. ADA çatışmazlığı adenozin deaminaza üçün genin silinməsi nəticəsində yaranır.
    ADA çatışmazlığını müalicə etmək üçün üsullar:
    (i) 1-ci üsul Bəzi hallarda, sümük iliyinin transplantasiyası və ferment əvəzedici terapiya ilə müalicə edilə bilər, lakin tam müalicəvi deyil.
    (ii) 2-ci üsul Xəstənin qanından alınan limfositlər kulturada və funksional ADA-da yetişdirildi, cDNT retrovirus vektorundan istifadə edərək bu limfositlərə daxil edildi. Sonra limfositlər xəstənin bədəninə köçürüldü. Genetik olaraq hazırlanmış belə limfositlərin dövri infuziyası bu hüceyrələr ölümcül olduğundan həyata keçirilir.
    (iii) 3-cü üsul Bu daimi üsuldur. ADA istehsal edən sümük iliyi hüceyrələrindən təcrid olunmuş genlər erkən embrional mərhələdə hüceyrələrə daxil olur.

    49. (i) Plazmid nədir? (ii) ADA çatışmazlığı dedikdə nə nəzərdə tutulur? Gen terapiyası bu problemi necə həll edir? Niyə daimi müalicə deyil? [Dehli 2008 Xarici 2008]
    Cavab. (i) Plazmid bakteriyalarda təbii olaraq tapılan əlavə xromosomlu, özünü çoxaldan, dairəvi, ikiqat zəncirli DNT molekuludur.
    (ii) ADA çatışmazlığı adenozin deaminaza fermenti üçün genin silinməsi səbəbindən baş verir. Bu ferment insanlarda immun sisteminin işləməsi üçün çox vacibdir.
    Gen terapiyasında xəstələrin qanından limfositlər bədəndən kənarda bir mədəniyyətdə yetişdirilir. Funksional ADA, cDNA daha sonra limfositlərə retrovirus vektoru istifadə edərək daxil edilir. Bu limfositlər daha sonra xəstəyə qaytarılır.
    Bu hüceyrələr ölümsüz olmadığı üçün xəstəyə bu cür gen-mühəndislik limfositlərinin dövri infuziyası tələb olunur.

    50. (i) Nə üçün Bacillus thuringiensis GM bitkilərinin inkişafı üçün uyğun hesab olunur?
    (ii) GM bitkilərinin inkişafı üçün necə istifadə olunduğunu izah edin. (Xarici 2008)
    Cavab. (ii) Bacillus thuringiensis zülal istehsal edir ki, bu da koza qurdu, budworm, milçək, böcək və s. kimi həşəratların sürfələri üçün toksikdir. kimyəvi insektisidlər.
    (ii) GM bitkilərinin inkişafı metodu daxildir
    (a) zülallar üçün krigen kodlaması məhdudlaşdırıcı fermentlərdən istifadə etməklə təcrid edilmişdir. Onlar vektorlarda klonlanır və sonra arzu olunan məhsul bitkilərinə daxil edilir. Həşəratlara xas kripproteinləri kodlayan müxtəlif növ krigenlər pambıq qurdlarına nəzarət edən crylAc və cryllAb-dır. crylAb qarğıdalı budaqlarını idarə edir.
    (b) Transgen bitkilər, yəni Bt pambıq, Bt qarğıdalı, Bt düyü, öz hüceyrələrində zülal istehsal edir və həşərat zərərvericilərinə qarşı müqavimət göstərir.

    51. (i) Nə üçün bəzi pambıq bitkiləri Bt pambıq bitkiləri adlanır?
    (ii) Bt pambığının zərərvericilərə qarşı necə davamlı olduğunu izah edin. [Dehli 2008C]
    Cavab. (i) Btpambıq bitkiləri, Bacillus thuringiensis (Bt) dən əldə edilən krigen ehtiva edən genetik cəhətdən dəyişdirilmiş bitkilərdir. Bttoksin krigen tərəfindən kodlanır və Bacillus thuringiensis (Bt) bakteriyası tərəfindən istehsal olunur.
    (ii) Spesifik Bt toksin genləri bu bakteriyadan təcrid olunmuş və həşərat və zərərvericilərə qarşı müqavimət göstərmək üçün pambıq kimi bir neçə məhsul bitkisinə daxil edilmişdir.
    Deməli, tərkibində Bt genləri olan bu pambıq bitkisinə Bt pambıq bitkiləri deyilir.
    Bt toksin genləri IAc ağlayır və II Ab nəzarət pambıq qabığı qurdları ağlayır. Bu genlər bakteriyadan təcrid olunur və pambıq bitkilərinə daxil edilir.
    Bacillus thuringiensiscodes-də ‘cry genləri’, qeyri-aktiv prototoksinlər kimi mövcud olan zəhərli insektisid zülalları təyin edir.
    Bu zülallar pambıq bitkilərində gen mühəndisliyi yolu ilə ifadə edildikdə, pambıq qurdlarına qarşı zərərvericilərə qarşı müqavimət göstərir və zərərin qarşısını alır. Bu böcəklərin sürfələri pambıq bitkisinin hissələri ilə qidalandıqda toksin onların bağırsaqlarında aktivləşərək hüceyrələrini parçalayaraq ölümə səbəb olur və bu da onları zərərvericilərə davamlı edir.


    Təşəkkürlər

    Bu tədqiqat aşağıdakı dəstəklər tərəfindən həyata keçirilib: Yaradıcı Elmi Tədqiqat üçün Yardım Qrantları (HT-yə №18GS0313), Prioritet Sahələr üzrə Elmi Tədqiqatlar (No. 19060002-HT No. 19060001-ə), Elmi Tədqiqat (A) (HT və GH-yə № 17207005) Sidney Universiteti (MEB-ə) Deutsche Forschungsgemeinschaft (Le1412-3/1) və Flandersdə Elm və Texnologiya vasitəsilə İnnovasiyaların Təşviqi İnstitutu doktorluq və doktoranturadan sonrakı təqaüdlər və FP7-Marie Curie MVL əməkdaşlarına IEF təqaüdü proqramı MC-273068 Müəlliflər IBC 2011-in Təşkilat Komitəsinə təşəkkür edir ki, onlara bu nəzərdən keçirilən məqalə ilə nəticələnən simpoziumda iştirak etmək imkanı verdilər.


    16S RRNT SEQUENSING İSTİFADƏ BAKTERİALININ İDDİFİKASYASI

    Naməlum bakteriyalar və ya qeyri-müəyyən profilli izolatlar.

    16S rRNA gen ardıcıllığı informatikasının ən cəlbedici potensial istifadələrindən biri heç bir tanınmış biokimyəvi profillərə uyğun gəlməyən izolatlar üçün cins və növlərin identifikasiyasını təmin etməkdir. kommersiya sistemlərinə və ya nadir hallarda insanların yoluxucu xəstəlikləri ilə əlaqəli olan taksonlara. Bu günə qədər aparılan məhdud sayda tədqiqatların məcmu nəticələri göstərir ki, 16S rRNA gen ardıcıllığı əksər hallarda cinsi identifikasiyanı təmin edir (㺐%), lakin növlərə münasibətdə (65-83%), 1-dən 14-ə qədər… Sınaqdan sonra naməlum qalan izolatların #x00025-i (5, 11, 17). Cins və növlərin identifikasiyasının əldə edilməsində qarşılaşılan çətinliklərə yeni taksonların tanınması, nukleotid verilənlər bazasında yerləşdirilmiş çox az ardıcıllıq, oxşar və/yaxud eyni 16S rRNA ardıcıllığını paylaşan növlər və ya tək növlərə və ya komplekslərə təyin edilmiş çoxsaylı genomovarlardan yaranan nomenklatura problemləri daxildir.


    Videoya baxın: Afaq Aslan hərşeyi Heydərlə yatmışam,onda durmurdu,Heydər etiraflar (Yanvar 2023).