Məlumat

DNT replikasındakı səhvlərdən nöqtə mutasiyaları necə yaranır?

DNT replikasındakı səhvlərdən nöqtə mutasiyaları necə yaranır?


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.

salam! Mən bu illüstrasiyanı anlamağa çalışıram (Skott Frimanın Biologiya Elmi dərsliyindən).

Ümumi sual budur: DNT replikasiyasındakı səhvlərdən nöqtə mutasiyaları necə yaranır?

Əgər zəhmət olmasa, mən illüstrasiyanı necə şərh etdiyimi izah etmək istərdim ki, çaşqınlığı görə biləsiniz. DNT-nin orijinal molekulu replikasiya olunduqca (boz rəngdə), yeni molekulda alt zəncirinin sintezində səhv baş verir (g və T əlavə olmayan əsaslar bir-birinə qoşalaşmışdır). İndi belə görünür ki, mutasiyanın yaranması üçün ikinci replikasiya tələb olunur: qüsurlu molekul iki yeni molekulun təkrarlanması ilə nəticələnir, biri səhvsiz (çünki o, öz şablonu olaraq üst zəncirini götürür) və mutasiyanın baş verdiyi yerdə "yanlış" olur. mövcuddur.

Amma mənim şübhəm odur ki, orta molekul artıq mutasiya təşkil etməyəcəkmi? Əgər mRNT həmin ardıcıllığı transkripsiya etsəydi, kodon artıq orijinal molekuldan fərqlidir. Mutasiyanın yaranması üçün bir DNT molekulu iki dəfə təkrarlanmalıdırmı (ilk dəfə səhv edilən yerdə və ikinci dəfə belə bir səhv, deyək ki, "konsolidasiya edilmiş")?

Əvvəlcədən çox sağ olun.


Anlaşılmazlığınızın mənbəyi

Rəqəm yanıltıcı olduğu üçün anlaşılmazlığınız çox başa düşüləndir.

Şəkildə yalnız bir təkrarlama hadisəsi göstərilir. İki cüt zəncirli molekulla nəticələnən ikinci replikasiya olaraq gördüyünüz şey replikasiya hadisəsi DEYİL. O, əslində “uyğunsuzluğun təmir mexanizmi”nin iki mümkün nəticəsini təmsil edir. TerminDNT replikasiyasırəqəmin üzərində yazılmış ilə əvəz edilməlidirDNT təmirinin mümkün nəticələri. Tərkibində olan molekulG-Tuyğunsuzluq buna görə də çox tez ya dəyişdiriləcək müvəqqəti bir vəziyyətdirT-Adövlət (şəkilinizin aşağı sağında) və yaG-Cdövlət (şəkilinizin yuxarı sağında). Ətraflı məlumat aşağıda.

DNT təmiri

DNT təmiri hüceyrənin onun genomunu kodlayan DNT molekullarının zədələnməsini müəyyən etdiyi və düzəltməsi prosesləri toplusudur.

Fiqurda maraq doğuran DNT təmiri növü "DNT uyğunsuzluğunun təmiri" adlanır.

DNT uyğunsuzluğunun təmiri

DNT uyğunsuzluğunun təmiri DNT replikasiyası və rekombinasiyası zamanı yarana bilən əsasların səhv daxil edilməsini, silinməsini və yanlış daxil edilməsini tanımaq və təmir etmək, həmçinin DNT zədələnməsinin bəzi formalarını bərpa etmək üçün bir sistemdir.

kimi uyğunsuzluğu düzəltmək üçün xüsusi fermentlər varG-Tfiqurunuzda əks olunan uyğunsuzluq. Bu fermentlər ya təmir edə bilərG-TdaxilG-Cvə ya daxilA-T. Təmir olarsaA-T(şəkildə daha aşağı nəticə) onda mutasiya baş vermiş olardı. Təmir olarsaG-C(şəkildə yuxarı nəticə) onda biz orijinal ardıcıllığa qayıdırıq və heç bir mutasiya baş verməzdi.

Nəzərə alın ki, iki mümkün nəticənin ehtimalı 0,5-dən fərqlidir, çünki bu fermentlərin hansının ilkin zəncir olduğunu və hansının yeni təkrarlanmış zəncir olduğunu anlamağa çalışmaq yolları var. DNT uyğunsuzluğunun təmiri mexanizmi haqqında daha çox məlumatı wikipedia > DNT uyğunsuzluğunun təmiri səhifəsində tapa bilərsiniz.


Nöqtə mutasiyası

A nöqtə mutasiyası və ya əvəzetmə orqanizmin genomunun DNT və ya RNT ardıcıllığından tək nukleotid bazasının dəyişdirildiyi, daxil edildiyi və ya silindiyi genetik mutasiyadır. [1] Nöqtə mutasiyaları aşağı axın zülal məhsuluna müxtəlif təsirlərə malikdir - nəticələr mutasiyanın xüsusiyyətlərinə əsasən orta dərəcədə proqnozlaşdırıla bilər. Bu nəticələr zülal istehsalı, tərkibi və funksiyası ilə bağlı heç bir təsirdən (məsələn, sinonim mutasiyalar) zərərli təsirlərə (məsələn, çərçivə dəyişikliyi mutasiyaları) qədər dəyişə bilər.


Gen mutasiyaları DNT replikasiyası zamanı yarana bilər. Müxtəlif növ gen mutasiyalarının kodlanmış polipeptid üzərində niyə fərqli təsir göstərə biləcəyini izah edin.

Gen mutasiyaları DNT replikasındakı səhvlər səbəbindən yaranır və əsasların daxil edilməsi, silinməsi, əvəzlənməsi, inversiya, dublikasiyası və köçürülməsi daxildir. Əsasların hər üçlüyü bir amin turşusunu kodlayır. Buna görə də, baza mutasiyası gen tərəfindən kodlanan polipeptidin amin turşusu ardıcıllığını dəyişə bilər. Lakin polipeptidə təsiri mutasiyanın növündən asılıdır. Məsələn, genetik kodun degenerativ təbiətinə görə, bir bazanın dəyişdirilməsi, orijinal əsas ardıcıllığı ilə kodlaşdırılan eyni amin turşusunu kodlayan üçlü ilə nəticələnə bilər, bu halda kodlanmış polipeptide heç bir təsir olmayacaqdır. . Bununla belə, bəzi mutasiyalar kodlanmış amin turşusuna ciddi təsir göstərə bilər. Məsələn, əvəzetmə vaxtından əvvəl dayanma kodonunu kodlayan üçlü ilə nəticələnə bilər. Bu, polipeptidin əsas strukturu olan kəsilmiş amin turşusu ardıcıllığı ilə nəticələnəcək, bu da öz növbəsində polipeptidin ikinci və üçüncü strukturlarına təsir edəcək və onun funksiyasını poza və ya ləğv edə bilər.

Kodlanmış polipeptidə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə biləcək başqa bir mutasiya növü indeldir - daxiletmə və ya silinmə - bunlar çərçivə dəyişikliyinə səbəb ola bilər. Çərçivə dəyişməsində amin turşusu zəncirini kodlayan əsasların ardıcıllığı başqa oxu çərçivəsinə keçirilir. Məsələn, genin bir bölgəsi aşağıdakı üçlüklərdə oxuna bilər: GCG CAA GAT. Əgər birinci G silinərsə, bütün əsas ardıcıllıq dəyişir ki, üçlüklər indi CGC AAG AT kimi oxunsun... və s. Buna görə də, indellər amin turşusu ardıcıllığını və deməli, ikincili və üçüncü polipeptid strukturlarını ciddi şəkildə dəyişdirə bilər ki, bu da yenidən polipeptidin funksiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azalda və ya ləğv edə bilər.


DNT-dəki mutasiya 'qaynar nöqtələri' ilə bağlı IU araşdırması xərçəng riskləri haqqında yeni anlayışlara səbəb ola bilər

BLOOMİNQTON, İndoneziya -- İndiana Universitetinin yeni tədqiqatı DNT-də genetik mutasiya riskinin əhəmiyyətli dərəcədə artdığı "qaynar nöqtələri" müəyyən edib.

images/dams/zousrw4zew_w768.jpg" />Çap keyfiyyəti şəklinə baxın Patricia Foster. Foto İndiana Universiteti Rabitə

Bu mutasiyalar hüceyrə bölünməsi zamanı DNT replikasiyası zamanı "yazı xətaları" baş verə biləcəyi üçün yaranır. DNT-dəki təsadüfi səhvlərin bir çox xərçəng növlərində böyük rol oynadığını təsbit edən bu yaxınlarda aparılan təhlil, bu səhvləri tetikleyen şeyləri daha çox başa düşmək ehtiyacını vurğulayır.

IU-nun rəhbərliyi altında aparılan araşdırma E. coli, Genetics jurnalının avqust sayının "Vurğulananlar" bölməsində iki məqalədə görünür. Müəyyən edilmiş "qaynar nöqtələr" xüsusidir E. coli və əlaqəli bakteriyalar, lakin iş insan DNT-sindəki oxşar problem nöqtələrini müəyyən etmək üçün bir yol xəritəsi təmin edə bilər.

IU Bloomington İncəsənət və Elmlər Kollecinin Biologiya Departamentinin emerita professoru Patricia Foster, "Bu tədqiqat bizi hüceyrənin çoxalma mexanizminin DNT ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu başa düşməyə daha da yaxınlaşdırır" dedi. "Bakteriyalarda DNT-nin müəyyən bir nöqtəsində səhvin niyə baş verdiyini dəqiq başa düşə bilsəniz, bu, sizi ümumi prinsipləri başa düşməyə yaxınlaşdırır."

Foster iki məqalədən birinin ilk müəllifidir. Digər məqalənin ilk müəllifi Ph.D Brittany Niccumdur. tədqiqat zamanı Fosterin laboratoriyasında tələbə.

DNT-nin replikasiya xətaları nəticəsində xərçəng riski müəyyən toxumalarda (məsələn, prostat vəzində və sümüklərdə) ən yüksəkdir, burada hüceyrə yenilənmə sürətinin yüksək olması DNT-nin kopyalanması zamanı səhvlərin baş verməsi üçün daha çox imkanların olması deməkdir.

"Genomun tərkibində "xərçəng sürücülərini" ehtiva edən hissələri var, burada DNT-dəki dəyişikliklər şiş hüceyrələrinin çoxalmasına imkan verə bilər" dedi Foster. "Əgər DNT-nin hansı hissələrinin mutasiya riskinin daha yüksək olduğunu bilsəniz, daha sonra nə olacağını təxmin etmək üçün təhlilinizi bu "qaynar nöqtələrə" yönəldə bilərsiniz."

images/dams/xtr1sqcrqk_w768.jpg" />Çap keyfiyyəti şəklinə baxın E. coli bakteriyaları DNT-də mutasiya riskinin əhəmiyyətli dərəcədə artdığı ardıcıllığı öyrənmək üçün istifadə edilmişdir. Foto Milli Allergiya və Yoluxucu Xəstəliklər İnstitutunun izni ilə

In E. coli, tədqiqatçılar ardıcıllıqdakı eyni kimyəvi "hərfin" ardıcıl olaraq bir neçə dəfə təkrarlandığı DNT sekanslarında DNT replikasiyası xətalarının şansının 18 dəfəyə qədər daha çox olduğunu tapdılar. Onlar həmçinin müəyyən ediblər ki, üç hərfdən ibarət xüsusi nümunə ilə DNT ardıcıllığında səhvlər 12 dəfəyə qədər daha çox olur.

DNT ardıcıllığında hərflərin bu nümunələri daha əvvəl replikasiya xətaları üçün ümumi yerlər kimi müəyyən edilmişdi. Lakin Foster, yeni tədqiqatlardakı məlumatların böyük həcminin - bakteriyanın bütün genomunun 250.000 nəsil ərzində toplanmış 30.000 mutasiyasının təhlili ilə - misli görünməmiş bir dəqiqlik səviyyəsi ilə səhv nisbətlərini təyin etmək üçün tələb olunan "statistik çəki" təmin etdiyini söylədi.

Tədqiqatlar həmçinin DNT-nin təkrarlanmasında iki sistemin əhəmiyyətini vurğulayır: “korrektor” fermenti və uyğunsuzluğun təmiri adlanan molekulyar yol. Hər ikisi genomu saniyədə 1000 hərf sürətlə kopyalayan DNT polimeraza adlı fermentin səhvlərinə qarşı müdafiə rolunu oynayır.

Bu korrektor funksiyası səhv aşkar edildikdən sonra kopyalama prosesini sıfırlayır. IU tədqiqatçıları bu funksiyanın "söndürülməsi"nin 4000 dəfə daha çox səhvə səbəb olduğunu müəyyən ediblər. Korrektor üçün ehtiyat nüsxə sistemi olan uyğunsuzluq təmirini söndürmək 200 dəfə daha çox səhvə səbəb oldu.

"Biz bu ehtiyat sistemləri söndürəndə biz" təmiz " xətaları görməyə başlayırıq - polimerazanın digər proseslərin müdaxiləsi olmadan səhv etmə ehtimalı daha yüksək olduğu yerlər" dedi Foster. "İndiyə qədər heç kimin DNT-dəki bu səhv qaynar nöqtələrin ciddiliyini həqiqətən görə biləcəyini düşünmürəm."


DNT replikasındakı səhvlərdən nöqtə mutasiyaları necə yaranır? - Biologiya

Mutagen mutasiyaya səbəb olan ətraf mühit agentidir. Mutasiyanın yaranması prosesi mutagenez adlanır. Bir çox mutagen məlumdur, o cümlədən:

Radiasiyanın genetik materiala təsirini göstərmək üçün zamanla toplanmış çoxlu sübutlar var. Texnologiya DNT-ni öyrənmək üçün mövcud olmadan əvvəl uzun müddət radiasiya ilə işləyənlər və mənfi mutasiyalar arasında korrelyasiya var idi. Lakin hətta bu 1990-cı illərə qədər müəyyən edilməmişdir. Lösemi və digər xərçənglər uzun müddət məruz qalmış insanlar arasında yaygındır.

Şüalanmanın enerji səviyyəsi kifayət qədər yüksək olarsa, radiasiya DNT zəncirlərini və ya hətta bütün xromosomları parçalaya bilər. Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiya DNT zəncirindəki əsasların silinməsinə səbəb ola bilər, həmçinin Timin əsaslarının bir-birinə bağlanmasına səbəb ola bilər və buna görə də replikasiyanın düzgün baş verməsinə imkan vermir.

Somatik hüceyrələrdə edilən dəyişikliklər gələcək nəsillərə ötürülə bilməz. Bununla belə, gametik hüceyrələrdə edilən mutasiyalar miras alına bilən allellər yarada bilər. Bu, populyasiyanın genetik dəyişkənliyi üçün kəskin nəticələr verə bilər və buna görə də təkamülə təsir göstərə bilər.


Alimlər DNT-də mutasiya sürətinə səbəb olan müvəqqəti kvant titrəmələrini müəyyən edirlər

ABŞ alimləri DNT cüt spiralında mutasiyaların nə qədər tez-tez kortəbii baş verə biləcəyini təyin edən daxili taymerin necə olduğunu təsvir etdilər. Ohayo Dövlət Universitetinin fəlsəfə doktoru Zucai Suo və Duke Universitetinin fəlsəfə doktoru Haşim M. Əl-Haşiminin rəhbərlik etdiyi qrup nüvə maqnit rezonansı (NMR) relaksasiya dispersiyası kimi tanınan bir texnikadan istifadə edərək, nüvədəki əsasların necə olduğunu tanımaq üçün istifadə etdi. DNT-nin iki zəncirli spiral forması saniyənin mində biri qədər davam edən qısamüddətli dəyişikliklərə məruz qalır, bu da polimeraza fermentlərinin DNT replikasiyası zamanı yanlış baza daxil etməsinə imkan verir. Tədqiqatçılar iddia edirlər ki, bu nadir uyğunsuzluqlar təkamülü və xərçəng kimi xəstəliklərin inkişafına təkan verən genetik dəyişikliklərin əsasını qoya bilər.

“Spontan mutasiyaların sürətinin artırılması və ya azalması orqanizmin təkamül qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər və ya onun xəstəliyə qarşı həssaslığını dəyişdirə bilər,” Dyuk Universitetində James B. Duke Biokimya və Kimya professoru Prof. Tibb fakültəsi. “Maraqlı bir sual budur: Canlı orqanizmdə mutasiya sürətini nə müəyyən edir. Oradan biz səhvləri artıra biləcək xüsusi şərtləri və ya ətraf mühitin stresini başa düşməyə başlaya bilərik.” Tədqiqatçılar öz tapıntılarını bu bölmədə bildirirlər. Təbiət, “Tautomerization and Ionization vasitəsilə dG•dT Yanlış Korporasiya üçün Dinamik Əsaslar”” adlı məqalədə.


Hüceyrələr bölündükdə, onların DNT-si təkrarlanmalıdır. DNT polimeraza fermentləri, yeni əsas cütünü əks nömrə ilə - sitozin (C) ilə guanin (G) və adenin (A) uyğunlaşdıraraq, yeni bir zəncirdə düzgün əsasları düzgün mövqelərə daxil etmək vəzifəsinə malikdir. timin (T) ilə. Bununla belə, bu uyğunlaşma prosesi qüsursuz deyil və hər 10.000 bazadan birində səhvə yol verilir. Səhv düzəldilməzsə, yeni DNT-də mutasiya olaraq yerində sabit qalır.

James D. Watson və Francis H.C. Tədqiqatçılar 1953-cü ildə DNT ikiqat spiralının quruluşunu ilk dəfə təsvir edərkən DNT əsaslarının alternativ vəziyyətlər və ya tautomer və anion formaları kimi tanınan yenidən təşkillər kimi mövcud ola biləcəyini irəli sürdü. Bununla belə, elm adamları DNT replikasiyasının ciddi şəkildə idarə olunduğunu təsdiqlədilər ki, uyğunsuzluqlar nadirdir. "Watson və Crick, DNT ikiqat spiralının quruluşunu təsvir edən məqalələrində, nukleotid əsasları enerji baxımından əlverişsiz tautomer formalarını qəbul edərsə, uyğunsuzluqların Watson-Crick (WC) kimi həndəsə ilə cütləşə biləcəyini və potensial olaraq spontan mutasiyalara səbəb ola biləcəyini təklif etdi. ", - tədqiqatçılar yazır. "Onilliklər sonra, təkrarlayıcı və tərcümə mexanizmlərinin uyğunsuzluqlara qarşı ayrı-seçkilik etmək üçün WC həndəsəsinə ciddi nəzarət etdiyi yaxşı müəyyən edilmişdir."

Sübutlar həmçinin göstərir ki, qeyri-adi, tautomer və anion WC kimi uyğunsuzluqlar "belə sədaqət yoxlama nöqtələrindən yayına bilər" və təkrarlama səhvlərinə səbəb ola bilər, müəlliflər qeyd edirlər. Bunu daha da araşdırmaq üçün, 2015-ci ildə Duke komandası, əsaslarda forma dəyişdirən tautomer və anion forma dəyişikliklərinin şahidi olmaq üçün NMR relaksasiya dispersiya texnikasından istifadə etdi, onların gözlədikləri “DNT zədələnməsində və təmirində, nuklein turşusunun tanınmasında, kimyəvi maddələrin tanınmasında unikal rollar oynaya bilər. nuklein turşularının modifikasiyası və kataliz.

Tədqiqatçılar son tədqiqatları üçün G və T-də göz qırpımında olan bu konformasiya dəyişikliklərini tutmaq üçün texnologiyanın təkmilləşdirilmiş versiyasından istifadə etdilər və bu “kvant titrəmələrinin” polimerazın özündə birləşdirdiyi sürətlə baş verdiyini nümayiş etdirdilər. GT uyğunsuzluğu.

Duke Universiteti və Ohayo Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları da dəyişmiş vəziyyətlərə və uyğunsuzluqlara səbəb olan hərəkətləri izləmək üçün öz məlumatlarını kinetik modelə daxil etdilər. Bu nəticələr göstərdi ki, normal şəraitdə tautomerik formalar daha çox yayılmışdır, mutagenlərin və ətraf mühitin gərginliyində isə anion formalar üstünlük təşkil edir. Tapıntılar həmçinin əsasların forma dəyişməsinin tezliyinin DNT ardıcıllığından asılı olduğunu göstərdi. G və C ilə zəngin bir bölgə, As və Ts ilə zəngin bir bölgədən daha çox forma dəyişməsi və buna görə də daha çox mutasiyanın daxil edilməsi ilə əlaqələndirilə bilər. “Ardıcıllıqla asılı tautomerləşmə və ya ionlaşma pilləsi nukleotidin ilkin bağlanmasından sonra replikasiya zamanı düzgün birləşmə üçün minimal kinetik mexanizmə daxil edildi və bu, müxtəlif polimerazlar və pH şərtləri arasında dG•dT-nin yanlış korporasiyası ehtimalının dəqiq proqnozlarına gətirib çıxardı. kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş nukleotid və ardıcıllıqla bağlı yanlış birləşmə mexanizmlərini təmin edir "deyə müəlliflər qeyd edirlər. “Məlumatlarımız göstərir ki, WC-yə bənzər anion və tautomer uyğunsuzluqlarının əmələ gəlməsi dG•dT yanlış korporasiyasının tezliyini və onun pH-dan, kimyəvi modifikasiyalardan və bəlkə də ardıcıllığından asılılığını müəyyən etməyə kömək edir.”

“Keçmişdə biz DNT polimerazalarının DNT replikasiyası zamanı səhvlər etdiyini bilirdik, lakin bunu necə etdiklərini bilmirdik, ”, Ph.D., Ohayo ştatının kimya və biokimya professoru Zucai Suo şərh edir. “İndi araşdırmamız səhvlərin necə yarandığına dair mexaniki məna verir.” Prof. Əl-Haşimi əlavə edir ki, “İkonik qoşa spiralın dərslik təsviri statik iki telli quruluşu göstərir, lakin belə çıxır ki, nadir hallarda o, olduqca kiçik müddətlər üçün mövcud olan digər formalara çevrilə bilər. Bəziləri bu cür dövlətlərin əhəmiyyətini şübhə altına alsa da, onların biologiya və xəstəliklərin əsas hərəkətvericiləri ola biləcəyini göstərən artan sayda tədqiqatlar var. Bu hadisələri müşahidə etməyin çətinliyini nəzərə alsaq, bizim heç bilmədiyimiz biologiyanın nəticələrini diktə edən daha neçə ştatın olduğuna təəccüblənirsən.”

Nəticələr 1953-cü ildə Watson və Crick tərəfindən irəli sürülmüş mutasiyaların kimyəvi mənşəyinin inandırıcı təsdiqini təmin edir, - Cənubi Kaliforniya Universitetində molekulyar biologiya və kimya professoru, Ph.D. Myron Qudman əlavə edir. tədqiqata cəlb olunub. “Elmi baxımdan əhəmiyyətlidir və sübut etmək üçün təxminən 65 il çəksə də, bu həm də Uotson və Krikə qarşı mərc oynamağın axmaqlığını nümayiş etdirir.”

Tədqiqatçılar həmçinin alternativ dövlətlərin digər proseslərdəki səhvlərə görə necə cavabdeh ola biləcəyini araşdırmağa davam etməyi planlaşdırırlar. "Burada təqdim olunan yanaşma replikasiya, transkripsiya, tərcümə və DNT təmirində digər tautomer və anion uyğunsuzluqlarının rollarını araşdırmaq üçün tətbiq oluna bilər" deyə yekunlaşdırdılar.


İnsan Pol ε-dan asılı replikasiya xətaları və uyğunsuzluğun təmirinin onların düzəldilməsinə təsiri

DNT replikasiyası üçün tələb olunan üç eukaryotik Poldan biri olan insan DNT polimerazında (Pol) ε mutasiyaları bu yaxınlarda somatik kolorektal və endometrial xərçəng şişlərində və ailəvi kolorektal xərçəngdə ultramutator fenotiplə əlaqəli aşkar edilmişdir. Ola bilsin ki, Pol ε mutasiyaları DNT sintezinin dəqiqliyini azaldır və bununla da mutasiya yükünü artırır və şişin inkişafına kömək edir. Bu imkanı in vivo sınaqdan keçirmək üçün biz fermentin yoxlayıcı eksonükleaz aktivliyi qeyri-aktiv olduqda in vitro güclü mutator fenotipi nümayiş etdirən insan Pol ε-nin aktiv sahə mutant allelini xarakterizə etdik. Bu mutant şablon pirimidin əsaslarının əksinə yanlış cütləşmələrə, xüsusən də T • dTTP səhvlərinə qarşı güclü meylə malikdir. Funksional uyğunsuzluq təmiri olmayan insan hüceyrələrində mutant Pol ε ifadəsi ilk növbədə T • dTTP səhvləri səbəbindən mutasiya sürətinin artmasına səbəb oldu. Funksional uyğunsuzluğun təmiri artan mutagenezi aradan qaldırdı. Nəticələr göstərir ki, mutant Pol ε in vivo replikasiya xətalarına səbəb olur və endogen, vəhşi tip Pol ε üzərində ən azı qismən dominantdır. Ailəvi və somatik kolorektal xəstələrin şişləri tək alleldə Pol ε mutasiyaları ilə əmələ gəldiyindən, mikrosatellit sabitliyindən və baza cütlərinin əvəzlənmələrində böyük artıma malik olduğundan, məlumatlarımız şiş inkişafını təşviq etmək üçün əlavə amillər tələb edən Pol ε mutasiyasına uyğundur.

Açar sözlər: DNT polimeraza DNT replikasiyası Uyğunsuzluğun təmiri Mutagenez.


DNT təmiri üsulu genetik mutasiya ehtimalının yüksək olması ilə əlaqələndirilir

İndiana Universiteti-Purdue Universiteti İndianapolis və İsveçin Umea° Universitetinin tədqiqatçıları 15 fevral 2011-ci il tarixli sayında dərc olunmuş araşdırmada bildirirlər. PLoS Biologiyası Hüceyrələrin DNT-sindəki qırılmaları bərpa etdiyi bir üsul, Qırılmaya səbəb olan Replikasiya (BIR) olaraq bilinir, normal hüceyrə təmirinə nisbətən genetik mutasiyaya səbəb olma ehtimalı 2800 dəfəyə qədərdir.

Genetik məlumatın dəqiq ötürülməsi DNT-nin dəqiq replikasiyasını tələb edir. DNT replikasiyasında səhvlər çox yayılmışdır və təbiət bu səhvləri düzəltmək üçün bir neçə hüceyrə mexanizmlərini inkişaf etdirmişdir. Zərərli (xərçəng hüceyrələrinin inkişafı) və ya faydalı (təkamül uyğunlaşması) ola bilən mutasiyalar düzəldilməyən səhvlərdən yaranır. Bir və ya bir neçə hüceyrə effektiv BIR metodundan istifadə edərək özlərini təmir etdikdə dəqiqlik itirilir.

"BIR meydana gəldiyi zaman, xromosom qırğını bərpa etmək üçün "band yardımı" istifadə etmək əvəzinə, qırıq parça başqa bir xromosomu işğal edir və yanlış yerdə və yanlış zamanda və ehtimal ki, yanlış zülalların iştirakı ilə baş verən replikasiyaya başlayır" dedi Anna Malkova, fəlsəfə doktoru, IUPUI Elmlər Məktəbinin biologiya kafedrasının dosenti, tədqiqata rəhbərlik etmişdir.

Tədqiqatçılar BIR ilə əlaqəli mutagenez səviyyəsini araşdırmaq üçün mayadan istifadə etdilər və metodun mutasiyaya səbəb olma meylinin DNT-də təmir edildiyi yerdən təsirlənmədiyini aşkar etdilər.

Niyə BIR normal replikasiya ilə müqayisədə bu qədər qeyri-dəqiqdir?

İndiana Universiteti Tibb Fakültəsinin tibbi və molekulyar genetika üzrə köməkçi dosenti Malkova, "Biz siqaret çəkən tapança tapmadıq" dedi. "Biz hesab edirik ki, BIR təmirini belə mutagen edən mükəmməl bir fırtına və ya sinerji yaratmaq üçün təkrarlama maşınlarında ən azı dörd dəyişiklik var."

Məsələn, BIR zamanı tədqiqatçılar nukleotidlərin konsentrasiyasında dramatik artım tapdılar -- DNT yaratmaq üçün istifadə olunan tikinti blokları.

"Bizim tapıntılarımız güclü şəkildə göstərir ki, BIR-in yaratdığı mutagenez yavaş-yavaş baş vermir, o, dalğalarda baş verir - xərçəngə səbəb ola biləcək qəfil partlayışlar" dedi genetik olan Malkova. "Hüceyrə təmirinin bu mexanizminin niyə mutasiyaya səbəb ola biləcəyinə dair ipuçlarını tapmaq ümidi ilə BIR-i araşdırmaya davam etməyi planlaşdırırıq. Son məqsəd, əlbəttə ki, xərçəngə səbəb olan mutasiyaların qarşısını almaqdır."


Sual: 1. DNT replikasiyası zamanı mutasiyalar nə qədər tez-tez baş verir? Hüceyrə bu mutasiyaları necə təmir edir? Mutagenlər və kanserogenlər bu proseslərə necə təsir edir və xərçəngin inkişafına səbəb olur? 2. BRCA1 və BRCA2 normal olaraq hansı hüceyrə funksiyasında iştirak edən genlərdir? Bu genlərdəki mutasiyalar bir fərddə xərçəngin inkişafına necə meyl edir? .

5. Kistik fibrozlu insanların DNT-sində hansı mutasiya baş verib? Mutasiya ağciyər hüceyrələrinin funksiyasına necə təsir edir? Niyə CF üçün heterozigot olan fərdlərin normal fərdlərdən üstünlüyü var?

6. Mutasyonlar irsi nece olur? Meyoz prosesi mitozdan nə ilə fərqlənir? Meyoz zamanı hansı mexanizmlər nəsillərə ötürülən genetik materialın müxtəlif olmasını təmin edir?

7. Dominant və resessiv allellər arasında fərq nədir? Xəstəliyə səbəb olan mutasiya resessivdirsə, necə irsi keçəcək? Əksinə, mutasiya dominantdırsa, o, necə miras qalacaq?


Tarix

Meyozun hüceyrə çoxalma prosesi 1876-cı ildə Oscar Hertwig tərəfindən kəşf edilmişdir. Mitoz bir neçə ildən sonra 1882-ci ildə Valter Fleminq tərəfindən kəşf edilmişdir.

Hertwig dəniz kirpilərini tədqiq etdi və hər yumurtanın mayalanmadan əvvəl bir nüvədən və sonra iki nüvədən ibarət olduğunu gördü. Bu kəşf bir spermatozoidin yumurtanı dölləyə biləcəyini sübut etdi və buna görə də meioz prosesini sübut etdi. Hermann Fol yumurtaya bir neçə spermatozoidin yeridilməsinin təsirlərini sınaqdan keçirərək Hertviqin tədqiqatını davam etdirdi və bu prosesin birdən çox spermatozoidlə işləmədiyini aşkar etdi. ⎱]

Flemminq 1868-ci ildən başlayaraq hüceyrə bölünməsi ilə bağlı tədqiqatlarına başladı. Hüceyrələrin öyrənilməsi bu dövrdə getdikcə populyarlaşan bir mövzu idi. 1873-cü ilə qədər Schneider artıq hüceyrə bölünməsinin mərhələlərini təsvir etməyə başlamışdı. Flemminq 1874 və 1875-ci illərdə bu təsviri daha da genişləndirdi, çünki o, addımları daha ətraflı izah etdi. O, həmçinin Schneiderin tapıntıları ilə nüvənin çubuq kimi strukturlara ayrıldığını iddia edərək nüvənin əslində öz növbəsində ayrılan ipliklərə ayrıldığını irəli sürdü. Flemming, hüceyrələrin daha spesifik mitoz olaraq hüceyrə bölünməsi ilə çoxaldığı qənaətinə gəldi. ⎲]

Matthew Meselson və Franklin Stahl DNT replikasiyasının kəşfinə borcludurlar. Watson və Crick etiraf etdilər ki, DNT-nin strukturu çoxalma prosesinin hansısa formada olduğunu göstərir. Bununla belə, Watson və Crick-dən sonra DNT-nin bu aspekti ilə bağlı çoxlu araşdırma aparılmadı. İnsanlar DNT-nin replikasiya prosesini təyin etmək üçün bütün mümkün üsulları nəzərdən keçirdilər, lakin heç biri Meselson və Stahl qədər uğurlu olmadı. Meselson və Stahl bəzi DNT-yə ağır bir izotop təqdim etdilər və onun yayılmasını izlədilər. Bu təcrübə vasitəsilə Meselson və Stahl DNT-nin yarı konservativ şəkildə çoxaldığını sübut edə bildilər. ⎳]


Videoya baxın: Mutasiya nə deməkdir? (Sentyabr 2022).


Şərhlər:

  1. Kigashakar

    Möhtəşəm, bu gülməli bir şeydir

  2. Hunter

    Fikrimcə artıq müzakirə edilmişdir.

  3. Donnelly

    Bravo, bu parlaq düşüncə lazımlı olacaq

  4. Darick

    This brilliant idea, by the way, is just falling



Mesaj yazmaq