Məlumat

S2019_Lect_2_2_Oxu - Biologiya

S2019_Lect_2_2_Oxu - Biologiya


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.

Gen tənzimlənməsinə giriş

Tənzimləmə hər şey qərar verməklə bağlıdır. toxumalar).

Tənzimləmə mövzusu biologiyada həm çox dərin, həm də geniş tədqiqat mövzusu olduğundan, Bis2a-da biz hər təfərrüatı əhatə etməyə çalışmırıq - sadəcə olaraq çoxlu sayda var. Əksinə, bütün digər mövzularda etdiyimiz kimi, (a) tənzimləmə ilə əlaqəli hər hansı bir ssenariyə yaxınlaşdığınız zaman ehtiyac duyduğunuz əsas məntiqi quruluşların və sualların müəyyən edilməsinə, (b) bəzi ümumi lüğət və hər yerdə istifadə olunan mexanizmlərin öyrənilməsinə diqqət yetirməyə çalışırıq. və (c) a və b -də göstərilən nöqtələri göstərən bir neçə konkret nümunənin araşdırılması.

Gen ifadəsi

Giriş

Bütün hüceyrələr hər bir genin nə vaxt və nə qədər ifadə olunacağını nəzarət edir. Bu sadə ifadə – sadəcə olaraq mobil davranışı müşahidə etməklə əldə edilə bilən – bizim Design Challenge rubrikasından istifadə edərək tərtib etməyə başlaya biləcəyimiz bir çox sualları gündəmə gətirir.

"Gen ifadəsi" ni təyin etməyə çalışırıq

Etməli olduğumuz ilk şey, bir genin "ifadə edildiyini" söyləyərkən nə demək olduğunu təyin etməkdir. Əgər gen bir zülalı kodlaşdırırsa, bir genin "ifadəsinin" nə qədər funksional zülalın meydana gəldiyini ifadə edə bilər. Bəs əgər gen bir zülalı deyil, bəzi funksional RNT -ni kodlasa nə olar. Sonra, bu halda, "ifadə edilən, funksional RNT -nin nə qədər çox olduğu anlamına gələ bilər. Başqa bir insan," ifadə "nin genomik məlumatların bir nüsxəsini yaratmaqda ilk addımı ifadə etdiyini əsaslandıra bilər. Bu tərifə görə, biri ola bilər. nə qədər tammetrajlı transkriptlərin hazırlandığını saymaq istəyirik.Genomik məlumatla kodlaşdırılmış son məhsulların sayımı yoxsa “ifadə”ni düzgün təsvir etmək üçün vacib olan məlumatın oxunma sayıdır.Təəssüf ki, praktikada biz tez-tez müəyyən edilir ki, tərif müzakirənin kontekstindən asılıdır. Bunu nəzərə alın. Eyni şeydən danışdığımıza əmin olmaq üçün Bis2A-da biz “ifadə” terminindən ilk növbədə onu təsvir etmək üçün istifadə etməyə çalışacağıq. son funksional məhsul (lar) ın yaradılması. Xüsusi vəziyyətdən asılı olaraq, son məhsul bir zülal və ya RNT növü ola bilər.

Gen ifadəsini tənzimləyən dizayn problemi

Bu müzakirəni bir dizayn problemi baxımından idarə etmək üçün, rəsmi olaraq qeyd edə bilərik ki, maraqlandırmadığımız "böyük problem" bir hüceyrədəki protein bolluğunu tənzimləməkdir. Problem: Hər bir funksional zülalın bolluğu tənzimlənməlidir. Daha sonra alt problemlər qoyaraq başlaya bilərik:

Gəlin əvvəlcə bir neçə fikri yenidən yükləyək. Gen ifadəsi prosesi, son məhsulun taleyinin necə olacağına bağlı olaraq bir neçə addım tələb edir. Struktur və tənzimləyici RNT-lər (yəni, tRNT, rRNT, snRNA və s.) vəziyyətində proses genin transkripsiyasını və lazım olan hər hansı post-transkripsiya prosesinin həyata keçirilməsini tələb edir. Zülal kodlayan genin olması vəziyyətində, transkript də zülala çevrilməlidir və tələb olunarsa, zülala da dəyişikliklər edilməlidir. Təbii ki, həm transkripsiya, həm də tərcümə çox mərhələli proseslərdir və bu alt addımların əksəriyyəti də potensial nəzarət sahələridir.

Buna görə də bəzi alt problemlər ola bilər:

  1. Bu çoxmərhələli prosesin ilk addımını, transkripsiyanın başlamasını tənzimləmək üçün bəzi mexanizm(lər)in olması lazım olduğunu fərz etmək məqsədəuyğundur. Beləliklə, "transkripsiyanın başlamasını tənzimləyən bir mexanizmə ehtiyacımız var" deyə bilərik. Biz də bunu bir suala çevirib soruşa bilərik ki, "transkripsiyanın başlanğıcı necə həyata keçirilə bilər"?
  2. Bənzər düşüncədən “transkripsiyanın sonunu tənzimləyən mexanizmə ehtiyacımız var” və ya “transkripsiya necə dayandırılır?” sualını vermək üçün istifadə edə bilərik.
  3. Bu konvensiyadan istifadə edərək "tərcümənin başlamasını və tərcümənin dayandırılmasını tənzimləməliyik" deyə bilərik.
  4. Yalnız protein və RNT sintezi haqqında danışdıq. "RNT və zülalın parçalanmasını tənzimləyən bir mexanizmə ehtiyacımız var" demək də olduqca məntiqlidir.

Transkripsiyaya diqqət yetirmək

Bu kursda biz ilk növbədə ilk bir neçə problemin/sualın araşdırılmasına, transkripsiyanın başlanması və dayandırılmasının tənzimlənməsinə - genomik məlumatdan funksional RNT-yə, ya hazır olduğu kimi (məsələn, funksional RNT vəziyyətində) və ya hazır tərcümə üçün. Bu, gen ifadəsinin tənzimlənməsi ilə bağlı bəzi fundamental anlayışları araşdırmağa və bu anlayışların bir neçə real nümunəsini araşdırmağa imkan verir.

Təklif olunan müzakirə

Nə üçün gen ifadəsini tənzimləmək vacibdir, nə üçün yalnız bütün genləri hər zaman ifadə etmirsiniz?

Sinif yoldaşlarınızla birlikdə gen ifadəsinin tənzimlənməsinin bakteriya və arxea və eukaryotlar üçün vacib olmasının səbəbləri haqqında hipotezlərin siyahısını yaradın. Ökaryotlara qarşı bakteriya əvəzinə, çoxhüceyrəli orqanizmlər və ya birhüceyrəli orqanizmlərin (bakteriya koloniyası kimi) bir hüceyrəli orqanizmlər üçün gen tənzimlənməsinin vacib olduğu ziddiyyətli səbəbləri də düşünmək istəyə bilərsiniz.

Transkripsiya və aktivlik və ya RNT polimeraz üçün alt problemlər

Bir protein kodlaşdırma genini nəzərdən keçirək və bəzi məntiqlə işləyək. Zülal kodlayan bir genin bitişik bir DNT uzanması ilə kodlandığı sadə bir hadisəni təsəvvür etməklə başlayırıq. Bu geni transkripsiya etmək üçün kodlaşdırma bölgəsinin başlanğıcına bir RNT polimerazının cəlb edilməsinin lazım olduğunu bilirik. RNT polimeraza "ağıllı" deyil öz başına. Bunun bir mexanizmi olmalıdır. kimyəvi məntiqə əsaslanır, protein kodlayan genin başlanğıcına RNA polimerazının cəlb edilməsinə kömək etmək. Eyni şəkildə, bu prosesin tənzimlənməsi üçün bir RNT polimerazanın genin başlanğıcına nə vaxt cəlb edilməsini diktə etmək üçün bəzi mexanizmlər və ya mexanizmlər olmalıdır. nə vaxt etməməlidir və/və ya əgər həqiqətən transkripsiyaya başlamalı olub-olmaması DNT-yə qəbul edilir və neçə dəfə bu proses baş verməlidir. Qeyd edək ki, əvvəlki cümlədə bir neçə fərqli alt problem/sual var (məsələn, polimeraza nə vaxt cəlb olunur?; İşə götürülsə transkripsiyaya başlamalıdırmı?; Transkripsiyaya başlayırsa, bu proses neçə dəfə təkrarlanmalıdır?). Polimeraza transkripsiyanı dayandırmaq üçün "təlimat vermək" (daha çox antropomorfizmlər) mexanizmlərinin olması lazım olduğunu da ağlabatan bir nəticə çıxara bilərik. Nəhayət, transkripsiyanın rolu genom seqmentlərinin RNT nüsxələrini yaratmaq olduğundan, parçalanma mexanizmləri kimi RNT -nin bolluğuna təsir edən digər amillərlə bağlı problemləri/sualları da nəzərdən keçirməliyik. Bəzi mexanizmlər olmalıdır və bunlar çox güman ki, bu prosesin tənzimlənməsində iştirak edəcək.

Zülal kodlayan geni və özümüzə verməli olduğumuz bəzi sualları və ya problemləri və ya alternativ olaraq genin ifadəsinin transkripsiya hissəsinin tənzimlənməsinin necə tənzimləndiyini anlamaq üçün həll yollarını bilməli olduğumuz problemləri göstərən sxematik. Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi)

Transkripsiyanın aktivləşdirilməsi və repressiyası

Bəzi əsaslar

Gəlin bir protein kodlayan geni nəzərdən keçirək və bəzi məntiqlə işləyək. Protein kodlaşdırma geninin başlanmasına RNA polimerazının cəlb edilməsinə kömək edəcək kimyəvi məntiqə əsaslanan bir mexanizm olmalıdır. Eyni şəkildə, bu prosesin tənzimlənməsi üçün, bir RNT polimerazının genin başlanğıcına nə vaxt cəlb edilməli olduğunu, nə vaxt alınmamalı olduğunu və/və ya genin işə götürüldüyünü diktə etmək üçün bəzi mexanizmlər və ya mexanizmlər olmalıdır. DNT, əslində transkripsiyaya başlamalı və başlamamalı və bu proses neçə dəfə baş verməlidir. polimeraza nə vaxt işə götürülür?, işə götürülərsə transkripsiyaya başlamalıdır?, transkripsiyaya başlasa, bu proses neçə dəfə təkrarlanmalıdır?). Transkripsiyanı dayandırmaq üçün polimeraza "təlimat vermək" (daha çox antropomorfizmlər) üçün bəzi mexanizmlərin olması lazım olduğunu da əsaslı şəkildə nəticə çıxara bilərik.

RNT polimerazının xüsusi sahələrə cəlb edilməsi

Transkripsiyaya başlamaq üçün RNT polimerazı, funksional transkripsiyanı kodlayan DNT bölgəsinin başlanğıcına yaxın bir DNT seqmentinə cəlb edilməlidir. RNT polimerazanın indiyə qədər təsvir edildiyi kimi funksiyası xüsusi ardıcıllıqları bağlamaq deyil, DNT-nin hər hansı seqmenti boyunca hərəkət etməkdir. Buna görə də, polimerazı müəyyən bir yerə cəlb etmək üçün bir yol tapmaq onun adi davranışına zidd görünür. Bu ziddiyyəti izah etmək bizdən yeni bir şeyə müraciət etməyi tələb edir. İstənilən yerdə transkripsiya başlaya bilər və yalnız tam məhsuldar transkriptə səbəb olan hadisələr faydalı bir şey edir və ya RNT polimerazanın özü fermenti genin başlanğıcına cəlb etməyə kömək edir. İndi qəbul etdiyimiz sonuncu, həqiqətən də belədir.

RNT polimerazının işə qəbulu ümumi transkripsiya faktorları adlanan zülalların vasitəçiliyi ilə həyata keçirilir. Bakteriyalarda onların xüsusi adı var: siqma faktorları. Arxeyada onlara TATA bağlayıcı zülal və IIB transkripsiya faktoru deyilir. Eukaryotlarda, arxaeal zülalların qohumları, RNT polimerazını cəlb etmək üçün çox sayda digərləri ilə birlikdə fəaliyyət göstərir. Ümumi transkripsiya faktorları ən azı iki əsas funksiyaya malikdir: (1) DNT-nin xüsusi ardıcıllığını kimyəvi olaraq tanıya bilirlər və (2) RNT polimerazanı bağlaya bilirlər. Ümumi transkripsiya faktorlarının bu iki funksiyası birlikdə, başqa bir şəkildə xüsusi bir DNT sahəsini bağlaya bilməyən bir fermentin cəlb edilməsi problemini həll edir. Bəzi mətnlərdə ümumi transkripsiya faktorlarının (və xüsusən də sigma faktor növlərinin) RNT polimerazın bir hissəsi olduğu bildirilir. RNT polimerazasını hədəf almağa kömək etdikdə, şübhəsiz ki, kompleksin bir hissəsi olsalar da, transkripsiyaya başladıqdan sonra RNT polimeraza ilə davam etmirlər.

Bir RNA polimerazının cəlb edildiyi DNT sahəsinin xüsusi bir adı vardır. Buna a deyilir təşviqatçı. Fərqli təşviqçilərin DNT ardıcıllığının eyni olmasına ehtiyac olmasa da, fərqli təşviqçi sekansların ümumi olaraq bəzi xüsusi kimyəvi xüsusiyyətlərə malik olmasıdır. Aydındır ki, bir xüsusiyyət onların bir RNT polimeraza ilə əlaqə qura bilməsidir. Bundan əlavə, promotor adətən ikiqat zəncirli DNT-nin dissosiasiyasını asanlaşdıran bir DNT ardıcıllığına malikdir ki, polimeraza kodlaşdırma bölgəsini oxumağa və transkripsiya etməyə başlaya bilsin. (Qeyd: Texniki cəhətdən təşviqçinin xüsusiyyətlərini dizayn problemi alt problemlərinə bölə bilərdik. Bu halda biz bunu atladıq, amma yenə də geriyə addım atıb problem bəyanatlarını və ya əlaqəli sualları yarada bilməliyik. ).

Demək olar ki, bütün hallarda, lakin xüsusilə eukaryotik sistemlərdə promotorlarda RNT polimeraza ilə birləşən zülallar kompleksi (adətən başlanğıcdan əvvəl kompleks adlanır) onlarla zülal sayına malikdir. Bu digər zülalların hər birinin özünəməxsus funksiyası vardır, lakin Bis2A -ya daxil olmaq üçün çox detallıdır.

E. coli inisiasiyadan əvvəl kompleksinin modeli. Siqma faktoru qırmızı rəngdədir. DNT narıncı borular və əks halqa quruluşları kimi təsvir edilmişdir. Başlamadan əvvəl kompleksin qalan hissəsi çəhrayı rəngdədir. Qeyd edək ki, DNT-nin ikiqat spiral bölgələri və PIC daxilində açıq strukturu var. Atribut: PDB koordinatlarından əldə edilən struktur (4YLN) Marc T. Facciotti (öz işi)

Bir promouter və PIC əlavə olunaraq yuxarıda göstərilən ümumi transkripsiya vahidinin mücərrəd modeli. Daha əvvəl qeyd olunan suallar, ehtimal ki, Bis2a -da əhatə olunmayacaqdır. Facciotti (öz işi)

Təklif olunan müzakirə

Ümumi transkripsiya faktoru DNT-nin xüsusi ardıcıllığını necə tanıyır? Bunun kimyəvi əsası nə ola bilər? Bunun əksinə olaraq, DNT ilə qarşılıqlı təsir göstərən bir zülalın və ya fermentin qarşılıqlı təsiri necə fərqli ola bilər? Funksional qruplar haqqında düşünün və fərziyyə təklif edin.

Tənzimlənən promouterin dövlətləri

Promotorlar bir RNT polimerazı işə götürdükləri üçün bu yerlər və başlanğıcdan əvvəl kompleksin yığılması gen ifadəsinin ilk addımlarını tənzimləmək üçün açıq yerlərdir. Transkripsiyanın başlaması səviyyəsində biz tez-tez promotoru üç sinifdən birinə təsnif edirik. Birincisi deyilir təsisçi. Təsisedici promouterlər ümumiyyətlə çox güclü şəkildə tənzimlənmir. Onların əsas vəziyyəti "on"dur. Promotordan konstitusiya transkripsiyası çox yüksək olduqda (əksər digər promotorlara nisbətən) biz bu promotoru danışıq dilində "güclü konstitusiya" promotoru adlandıracağıq. Əksinə, əgər konstitutiv promouterdən transkripsiyanın miqdarı azdırsa (əksər digər promotorlara nisbətən) biz həmin promotoru "zəif konstitutiv" promotor adlandıracağıq.

Terimin istifadəsi ilə təşviqatçıları təsnif etməyin ikinci yolu aktivləşdirildi və ya bərabər şəkildə, səbəb oldu. Bu dəyişdirilə bilən terminlər, bəzi xarici stimullara həssas olan və transkripsiyanı artıraraq bu stimula cavab verən təbliğatçıları təsvir etmək üçün istifadə olunur. Aktivləşdirilmiş promouterlərin əsas vəziyyəti var, ümumiyyətlə çox az transkripsiya nümayiş etdirir. Transkripsiya daha sonra bir stimula cavab olaraq "aktivləşdirilir" - stimul promotoru "yandırır".

Nəhayət, təşviqatçıları təsnif etmək üçün istifadə olunan üçüncü termin terminin istifadəsidir repressiyaya məruz qalıb. Bu təşviqatçılar stimullara da cavab verirlər, lakin transkripsiyanı azaltmaqla bunu edirlər. Bu təşviqçilər üçün əsas vəziyyət, transkripsiyanın bəzi bazal səviyyəsidir və stimul transkripsiyanı azaltmaq və ya basdırmaq üçün hərəkət edir. Transkripsiya bir stimula cavab olaraq "basdırılır" - stimul təşviqçini "söndürür".

Yuxarıda verilmiş nümunələr tək bir stimulun promouterləri tənzimləmək üçün hərəkət etdiyini güman edirdi. Bu ən sadə hal olsa da, bir çox təşviqatçı fərqli məlumat növlərini birləşdirə bilər və alternativ olaraq bəzi stimullar tərəfindən aktivləşdirilə və digər stimullar tərəfindən sıxışdırıla bilər.

Transkripsiya faktorları promouterin davranışını tənzimləməyə kömək edir

Təbliğatçılar xarici stimullara necə həssasdırlar? Mexanik olaraq, həm aktivləşmədə, həm də repressiyada müşahidə olunan genin transkripsiya çıxışını dəyişdirmək üçün tənzimləyici zülallar tələb olunur. İfadəni tənzimləməyə kömək edən zülallar ümumiyyətlə adlanır transkripsiya amilləri. Transkripsiya faktorları ilə bağlanmış xüsusi DNT ardıcıllıqları çox vaxt operatorlar adlanır və bir çox hallarda operatorlar promotor ardıcıllıqlarına çox yaxın olurlar.

Nomenklaturanın potensial olaraq çaşdırıcı olduğu yer budur - xüsusən bakterial və eukaryotik tədqiqatlar arasında müqayisə edərkən. In

bakterial tədqiqat

Əgər transkripsiya faktoru DNT və RNT polimerazanı transkripsiyanı artıran bir şəkildə bağlayaraq hərəkət edərsə, buna adətən deyilir aktivator. Əksinə, transkripsiya faktoru genin transkripsiyasını sıxışdırmaq və ya azaltmaq üçün DNT-ni bağlayaraq fəaliyyət göstərirsə, bu adlanır. repressor.

Aktivator və repressorun təsnifatları niyə problemlidir? Bu terminlər ideallaşdırılmış tək funksiyalarda təsvir olunur. Bəzi transkripsiya faktorları üçün bu doğru olsa da, əslində digər transkripsiya faktorları bəzi şərtlərdə gen ifadəsini aktivləşdirmək üçün hərəkət edə bilər. Bəzi transkripsiya faktorları, transkripsiyanı "söndürmək" və ya tamamilə "açmaq" yerinə kontekstdən asılı olaraq ifadəni yuxarı və ya aşağı modulyasiya etmək üçün hərəkət edəcək. Bu mümkün qarışıqlığın qarşısını almaq üçün bəzi müəllimləriniz aktivator və repressor terminlərindən istifadə etməməyi üstün tutur və bunun əvəzinə konkret hallarda gen ifadəsinə müsbət və ya mənfi təsir göstərən transkripsiya faktorlarının aktivliyini müzakirə etməyi üstün tuturlar. Bu terminlər istifadə olunarsa, təlimatçınızın sözügedən transkripsiya faktorunun ACTS LIKE/AS repressor və ya ACTS LIKE/AS kimi aktivator olduğunu söyləyərək, onu sadəcə aktivator və ya repressor adlandırmamağa diqqət edin. Bununla belə, onların transkripsiya faktorunun transkripsiyaya müsbət və ya mənfi təsir göstərdiyini söylədiklərini eşidəcəksiniz.

DİQQƏT: Təlimatçınızdan asılı olaraq, siz müsbət və mənfi tənzimləmə mexanizmlərinin bir neçə real bioloji nümunəsini əhatə edə bilərsiniz. Bu xüsusi nümunələr transkripsiya faktorlarının ümumi adlarından istifadə edəcək - nümunələr adətən bakterial ədəbiyyatdan götürüləcəyi üçün transkripsiya faktorlarının adları "repressor" və ya "aktivator" ifadələrini ehtiva edə bilər. Bu adlar ilk kəşf edildiyi zamanın qalıqlarıdır. Sistemin necə işlədiyinin məntiqini araşdırmaqla, eyni zülalın xüsusi xüsusiyyətlərini eyni etiketli bütün digər hallara yadda saxlamağa çalışmaqdan daha çox vaxt sərf etməyə çalışın. Yəni bir zülalın repressor olaraq etiketlənməsi, bütün hallarda yalnız mənfi bir tənzimləyici rolunu oynadığı və ya xarici siqnallarla eyni şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olduğu anlamına gəlmir.

Təklif olunan müzakirə

Sizcə, transkripsiya faktorunun amin turşuları ilə DNT -nin ikiqat sarmalı arasında hansı qarşılıqlı təsirlər olur? Transkripsiya faktorları DNT üzərindəki bağlanma yerini necə tanıyırlar?

Tənzimləyici zülalların allosterik modulyatorları

Tənzimləyici zülallar və müxtəlif transkripsiya faktorları da daxil olmaqla bir çox zülalın fəaliyyəti, hüceyrədə kiçik molekulların nisbi bolluğu da daxil olmaqla, müxtəlif amillərin allosterik modulyasiyası ola bilər. Bu kiçik molekullara tez -tez deyilir induktorlar və ya həmtəsisçilərvə ya birgə aktivləşdiricilər və tez -tez laktoza və ya triptofan kimi metabolitlər və ya cAMP və ya GTP kimi kiçik tənzimləyici molekullardır. Bu qarşılıqlı əlaqələr TF-yə ətraf mühit şəraitinə cavab verməyə və öz funksiyasını müvafiq olaraq modullaşdırmağa imkan verir. Ətraf mühit siqnalının bolluğundan asılı olaraq bir genin transkripsiyası və ya edilməməsi barədə qərar verməyə kömək edir.

Mənfi bir transkripsiya tənzimləyicisini təsəvvür edək. İndiyə qədər düşündüyümüz ən sadə vəziyyətdə, bu transkripsiya faktoru üçün bağlayıcı bir yerə malik genin transkripsiyası TF olduqda aşağı olar və TF olmadıqda yüksək olardı. İndi bu modelə kiçik bir molekul əlavə edə bilərik. Bu vəziyyətdə kiçik molekul, mənfi transkripsiya tənzimləyicisini tamamlayıcı hidrogen və ion bağları vasitəsi ilə bağlaya bilir. Bu ilk misalda kiçik molekulun TF-yə bağlanmasının TF-də onun DNT-ni bağlamaq qabiliyyətini ciddi şəkildə azaldan konformasiya dəyişikliyinə səbəb olduğu halı nəzərdən keçirəcəyik.Əgər belə olarsa, mənfi tənzimləyici - bir dəfə kiçik molekulu ilə bağlanmış - DNT-dən ayrılacaqdır. Bu, bununla da mənfi təsiri aradan qaldıracaq və transkripsiyanın artmasına səbəb olacaqdır. Bu tənzimləmə məntiqi aşağıdakı ssenaridə inkişaf etmək üçün uyğun ola bilər: kiçik molekullu qida maddəsi adətən ətraf mühitdə yoxdur. Bu səbəbdən, yeməyi parçalayacaq/istifadə edəcək fermentləri kodlayan genlər, sintezinin istifadə edəcəyi hüceyrə enerjisini qorumaq üçün çox vaxt "qapalı" saxlanılmalıdır. Bu mənfi bir tənzimləyicinin hərəkəti ilə edilə bilər. Qida məhsulu ətraf mühitdə göründüyü zaman onun emalından məsul olan fermentlərin ifadə edilməsi məqsədəuyğun olardı. Qida məhsulları daha sonra mənfi tənzimləyiciyə bağlanaraq, TF-nin uyğunluğunu dəyişdirərək, DNT-dən sərbəst buraxılmasına səbəb olaraq və emal fermentlərinin transkripsiyasını işə salaraq hərəkət edə bilər.

Kiçik bir molekul tərəfindən aktivləşdirilən (ulduzla təsvir edilmiş) mənfi tənzimləyici tərəfindən tənzimlənən ümumi transkripsiya vahidinin mücərrəd modeli. Bu vəziyyətdə, kiçik molekulun bağlanması TF -nin DNT -dən sərbəst buraxılmasına səbəb olur. Facciotti (öz işi)

Mənfi hərəkət edən bir TF -nin kiçik bir molekulla necə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyinə dair ikinci modeli nəzərdən keçirə bilərik. Bu vəziyyətdə, TF təkcə tənzimləmə sahəsini DNT -yə bağlaya bilməz. Kiçik bir molekul TF-yə bağlandıqda, DNT bağlayan amin turşularını DNT bağlanması üçün "doğru" istiqamətə yönləndirən bir uyğunlaşma dəyişikliyi meydana gəlir. TF-kiçik molekul kompleksi indi DNT-yə bağlanır və transkripsiyaya mənfi təsir göstərir.

Kiçik bir molekul tərəfindən aktivləşdirilən (ulduzla təsvir edilmiş) mənfi tənzimləyici tərəfindən tənzimlənən ümumi transkripsiya vahidinin mücərrəd modeli. Bu zaman kiçik molekulun bağlanması TF-nin DNT-yə bağlanmasına səbəb olur. Facciotti (öz işi)

Kiçik bir molekul tərəfindən TF aktivliyinin fərqli şəkildə necə modulyasiya edilə biləcəyinə diqqət yetirin. Zülaldan asılı olaraq, bu xarici siqnalın bağlanması ya TF-kiçik molekul kompleksinin DNT-yə bağlanmasına səbəb ola bilər, ya da kiçik molekulun bağlanması TF-kiçik molekul kompleksinin DNT-dən sərbəst buraxılmasına səbəb ola bilər. Müsbət tənzimləyici üçün eyni növ nümunələr hazırlana bilər.

Yuxarıda təklif olunan hər iki halda kiçik molekulun TF-yə bağlanması TF-nin kiçik molekulla nə qədər güclü qarşılıqlı əlaqədə olmasından asılı olacaq. Bu, zülalın kimyəvi funksional qruplarının növlərindən və məkan oriyentasiyasından, proton vəziyyətlərindən (əgər mümkündürsə) və kiçik molekulun tamamlayıcı funksional qruplarından asılı olacaq. Buna görə də, kiçik molekulun TF-yə bağlanmasının müxtəlif amillərdən, o cümlədən kiçik molekulun nisbi konsentrasiyalarından və TF və pH-dan asılı olacağını öyrənmək təəccüblü olmamalıdır.

Müsbət yoxsa mənfi tənzimləmə?

Ümumi bir qarışıqlıq nöqtəsini həll etmək

Bu nöqtədə, bir çox Bis2a tələbəsinin bir transkripsiya faktorunun müsbət və ya mənfi bir tənzimləyici rolunu oynadığını necə müəyyən etmək barədə bir az qarışıq olması nadir deyil. Bu qarışıqlıq, stimulun (yəni kiçik molekulun) transkripsiya faktorunun fəaliyyətinə təsir göstərə biləcəyi mümkün rejimlərin müzakirəsindən sonra baş verir. Bu çox təəccüblü deyil. Yuxarıdakı misallarda, effektor molekulunun transkripsiya faktoruna bağlanması iki fərqli təsirdən birinə malik ola bilər: (1) effektor molekulunun bağlanması DNT ilə əlaqəli transkripsiya faktorunun onun bağlanma yerindən ayrılmasına səbəb ola bilər, promotorun təzyiqini azalda bilər, və gen ifadəsini "açmaq". (2) effektor molekulunun transkripsiya faktoruna bağlanması TF-nin DNT-nin bağlanma yerinə bağlanmasına səbəb ola bilər, transkripsiyanı basdırır və gen ifadəsini "söndürür". Birinci halda belə görünə bilər ki, TF ifadəni müsbət tənzimləmək üçün hərəkət edir, ikinci misalda isə TF mənfi hərəkət edir.

Ancaq yuxarıdakı hər iki nümunədə TF mənfi bir tənzimləyici rolunu oynayır. Bunu müəyyən etmək üçün TF -nin DNT -yə bağlandığında (kiçik bir molekulun TF -yə bağlı olub -olmamasından asılı olmayaraq) nələrə baxdığına baxırıq. Hər iki halda da TF -nin DNT -yə bağlanması transkripsiyanı basdırır. TF buna görə də mənfi tənzimləyici rolunu oynayır. Bənzər bir analiz müsbət təsir göstərən TF -lərlə edilə bilər.

Qeyd edək ki, bəzi hallarda TF bir təşəbbüskarda müsbət tənzimləyici və fərqli bir təşəbbüsçüdə mənfi tənzimləyici rolunu oynaya bilər, buna görə də hər bir halda TF -nin davranışını təsvir etmək çox vacibdir (təyin olunmuş addan çox oxumaq olar) bəzən aldadıcı ola bilər). Digər TF zülalı, şərtlərdən asılı olaraq eyni promotorun həm müsbət, həm də mənfi tənzimləyicisi kimi hərəkət edə bilər. Yenə də hər bir hal üçün TF-nin davranışını xüsusi olaraq təsvir etmək tövsiyə olunur.

TF-nin müsbət və ya mənfi tənzimləmə funksiyası üçün genetik test

Bir tənzimləyici proteinin müsbət və ya mənfi bir şəkildə işlədiyini necə təyin etmək olar? Sadə bir genetik test "tənzimləyici protein yoxdursa ifadəyə nə olur?" Bu, transkripsiya faktoru üçün kodlaşdırma genini genomdan çıxarmaqla həyata keçirilə bilər. Bir transkripsiya faktoru müsbət hərəkət edərsə, transkripsiyanı aktivləşdirmək üçün onun iştirakı tələb olunur. Onun olmaması halında tənzimləyici bir protein yoxdur, buna görə aktivasiya yoxdur və nəticə bir hədəf genin transkripsiya səviyyəsinin aşağı olmasıdır. Mənfi hərəkət edən bir transkripsiya faktoru üçün bunun əksi doğrudur. Onun yoxluğunda ifadə artırılmalıdır, çünki ifadəni aşağı saxlayan gen artıq yoxdur.

Transkripsiya və RNT pozulmasının dayandırılması

Bakteriyalarda transkripsiyanın dayandırılması

Bir gen transkripsiya edildikdən sonra bakterial polimeraza DNT şablonundan ayrılmaq və yeni hazırlanan mRNA -nı azad etmək üçün təlimat verilməlidir. Transkripsiya olunan gendən asılı olaraq iki növ sonlandırma siqnalı vardır. Biri protein, digəri isə RNT əsaslıdır. Rho'ya bağlı sonlandırma artan mRNA zənciri üzərində polimerazın arxasında gedən rho proteini tərəfindən idarə olunur. Genin sonuna yaxın polimeraza DNT şablonunda bir sıra G nukleotidləri ilə qarşılaşır və o, dayanır. Nəticədə, rho zülalı polimeraza ilə toqquşur. Rho ilə qarşılıqlı əlaqə mRNT-ni transkripsiya qabarcığından azad edir.

Rho-dan asılı olmayan xitam DNT şablon ipindəki xüsusi ardıcıllıqla idarə olunur. Polimeraz transkripsiya olunan genin sonuna yaxınlaşdıqca C -G nukleotidləri ilə zəngin bir bölgə ilə qarşılaşır. MRNA öz -özünə qatlanır və tamamlayıcı C -G nukleotidləri bir -birinə bağlanır. Nəticə stabildir saç sancağı Bu, A-T nukleotidləri ilə zəngin bir bölgəni transkripsiya etməyə başlayan kimi polimerazın dayanmasına səbəb olur. mRNT transkriptinin tamamlayıcı U-A bölgəsi şablon DNT ilə yalnız zəif qarşılıqlı əlaqə yaradır. Bu, dayanmış polimeraza ilə birlikdə, əsas fermentin parçalanması və yeni mRNT transkriptini azad etməsi üçün kifayət qədər qeyri-sabitliyə səbəb olur.

Eukaryotlarda transkripsiyanın dayandırılması

Fərqli polimerazlar üçün transkripsiyanın dayandırılması fərqlidir. Prokaryotlardan fərqli olaraq, ökaryotlarda RNT polimeraz II ilə uzanma, transkripsiyaya məruz qalan genin sonundan 1000-2000 nükleotiddə baş verir. Bu pre-mRNA quyruğu sonradan mRNA işlənməsi zamanı parçalanma yolu ilə çıxarılır. Digər tərəfdən, RNT polimerazaları I və III son siqnalları tələb edir. RNT polimeraz I tərəfindən transkripsiyaya salınmış genlər, sonlandırıcı zülal tərəfindən tanınan xüsusi 18 nukleotid ardıcıllığını ehtiva edir. RNA polimeraz III-də sona çatma prosesi, prokaryotlarda transkripsiyanın rho-asılı olmayan sonlanmasına bənzər bir mRNA saç sancağından ibarətdir.

Arxeada transkripsiyanın dayandırılması

Arxeada transkripsiyanın dayandırılması həyatın digər iki sahəsinə nisbətən daha az öyrənilmişdir və hələ də yaxşı başa düşülməmişdir. Funksional detalların həyatın digər sahələrində görünən mexanizmlərə bənzəməsi ehtimalı olsa da, detallar bu kursun əhatə dairəsindən kənardadır.

RNT -nin tənəzzülü

Hüceyrədəki fərqli RNT növlərinin ömrü saniyədən saata qədər dramatik şəkildə dəyişə bilər. mRNT-nin orta ömrü də orqanizmdən asılı olaraq kəskin şəkildə dəyişə bilər. Məsələn, mRNT-nin orta ömrü E. coli ~ 5 dəqiqədir. Mayadakı mRNA-nın yarı ömrü insan hüceyrələri üçün ~ 20 dəqiqə və 600 dəqiqədir. Degradasiyanın bir hissəsi "hədəfə alınmışdır". Yəni, bəzi transkriptlərə RNT-ni parçalayan fermentlər üçün onları hədəfləyən qısa bir ardıcıllıq daxildir və deqradasiya sürətini sürətləndirir. Bu prosesin təkamüllə fərqli genlər üçün tənzimlənə biləcəyini təxmin etmək çox təsəvvür tələb etmir. Sadəcə olaraq, degradasiyanın - və tənəzzülün tənzimlənməsinin də - Bis2a üçün bir genin ifadəsini idarə edən bir faktor ola biləcəyini anlamaq.

Ayarlamanın dayandırılması

Bütün digər bioloji proseslər kimi, transkripsiyanın kəsilməsi də mükəmməl deyil. Bəzən RNT polimeraza terminator ardıcıllığı ilə oxuya və bitişik genləri transkripsiya edə bilir. Bu, xüsusilə kodlaşdıran genlərin sıxlığının yüksək olduğu bakterial və arxeal genomlarda doğrudur. Bu transkripsiyanın oxunması müxtəlif təsirlərə malik ola bilər, lakin ən çox rast gəlinən iki nəticə bunlardır: (1) Bitişik genlər aktiv transkripsiya olunan genlə eyni DNT zolağında kodlanırsa, bitişik genlər də transkripsiya oluna bilər. (2) Əgər bitişik genlər aktiv transkripsiya olunan genlərin əks zolağında transkripsiya olunarsa, RNA polimerazın oxunması ilə qonşu genin aktiv transkripsiyasını həyata keçirən polimerazlara müdaxilə edilir. Təəccüblü deyil ki, biologiya bəzi hallarda həm oxunuşun təsirini minimuma endirmək, həm də ondan faydalanmaq üçün fəaliyyət göstərən mexanizmlər inkişaf etdirmişdir. Buna görə də terminatorun "gücü" və transkripsiyanı müəyyən bir istiqamətdə dayandırmasının effektivliyi Təbiət tərəfindən "tənzimlənir" və genlərin ifadəsini tənzimləmək üçün "sitatlarda antropomorfizmi qeyd edin" istifadə olunur.

Tam əsas transkripsiya vahidinin mücərrəd bir modeli və genin ifadəsinə təsir edə biləcək DNT -də kodlanmış müxtəlif "hissələr". Bis2A -da oxuyanların oxşar bir konseptual fiquru yaddaşdan yenidən yarada biləcəyini gözləyirik. Facciotti (öz işi)

Gen tənzimlənməsinin xülasəsi

Əvvəlki mətndə, genomun tək bir kodlaşdırma bölgəsi üçün yaradılan transkript miqdarının tənzimlənməsi ilə əlaqəli bəzi dizayn problemlərinin həllinə başlamağın bir neçə yolunu araşdırdıq. Biz transkripsiyanın başlanmasına nəzarət etmək üçün məsul olan bəzi prosesləri, bunların ətraf mühit amillərinə necə həssas ola biləcəyini və transkripsiyanı dayandıran və RNT-nin aktiv deqradasiyasını idarə edən prosesləri çox qısa şəkildə mücərrəd şəkildə nəzərdən keçirdik. Daha çox şeydən çəkindik Bu proseslərin hər biri təbiətcə "daha güclü" və ya "daha zəif" olaraq kəmiyyət baxımından tənzimlənə bilər. "Gücün" əsl dəyərlərinin (məsələn, təşviqçi gücü, tənəzzül dərəcələri və s.) Potensial funksional cəhətdən ümumi prosesin davranışına təsir etdiyini başa düşmək vacibdir.

Bakterial gen tənzimlənməsi nümunələri

Bu bölmədə bakteriyalarda transkripsiya tənzimlənməsinin iki nümunəsi təsvir edilmişdir. Bunlar nümunə olaraq təqdim olunur. Transkripsiya tənzimləmə mexanizmləri haqqında bəzi əsas prinsipləri öyrənmək üçün bu nümunələrdən istifadə edin. Bu fikirlərin genişləndirilməsi üçün sinifdə, müzakirə zamanı və iş bələdçilərində diqqətli olun və digər genlərin tənzimlənməsi üçün istifadə olunan tənzimləmə mexanizmlərini izah etmək üçün bunları istifadə edin.

Gen Tənzimləmə Nümunələri E. coli

Bakteriyaların və arxeyaların DNT-si adətən sitoplazmada bir və ya bir neçə dairəvi xromosomda təşkil edilir. Elektron mikroskoplarında görünə bilən sıx DNT məcmuuna nukleoid deyilir. Bakteriyalarda və arxeyalarda ifadəsi sıx əlaqələndirilməli olan genlər (məsələn, eyni biokimyəvi yolda iştirak edən zülalları kodlayan genlər) çox vaxt genomda sıx şəkildə qruplaşdırılır. Birdən çox genin ifadəsi eyni təşviqçi tərəfindən idarə edildikdə və tək bir transkript istehsal edildikdə bu ifadə vahidləri adlanır operonlar. Məsələn, bakteriyada Escherschia coli laktozadan istifadə etmək üçün lazım olan bütün genlər, genomda bir -birinin yanında kodlanır. Bu tənzimləmə laktoza adlanır (və ya lac) operon. Çox vaxt bakteriya və arxeyalarda olur ki, bütün genlərin təxminən 50%-i iki və ya daha çox genin operonlarında kodlanır.

Təşəbbüskarın rolu

Gen ifadəsinə nəzarətin birinci səviyyəsi təşəbbüskarın özündədir. Bəzi təşviqatçılar RNA polimerazını işə götürür və bu DNT-zülal bağlama hadisələrini digər təbliğatçılardan daha səmərəli şəkildə transkriptlərə çevirirlər. Bir promouterin bu özünəməxsus xüsusiyyəti, müəyyən bir nisbətdə transkript hazırlamaq qabiliyyətinə, promotor gücü deyilir. Təşviqçi nə qədər güclü olsa, hər hansı bir müddətdə daha çox RNT əmələ gəlir. Promotorun gücü Təbiət tərəfindən promotorun nukleotid ardıcıllığını dəyişdirməklə (məsələn, promotoru mutasiya etməklə) çox kiçik və ya çox böyük addımlarla "tənzimlənə" bilər. Bu, müəyyən genlər üçün maksimum gen ekspresiyasını idarə etmək üçün istifadə edilə bilən fərqli güclü tərəfdarların ailələri ilə nəticələnir.

UC Davis Lisenziyası Əlaqəsi:

Sintetik biologiya ilə maraqlanan bir qrup UC Davis tələbəsi, bu fikirdən 2011 -ci il iGEM yarışması üçün dizayn layihələri çərçivəsində mühəndislik mikrobları üçün sintetik təbliğatçı kitabxanaları yaratmaq üçün istifadə etdilər.

Misal #1: Trp Operon

Triptofan biosintezini tənzimləmək məntiqi

E. coli, bütün orqanizmlər kimi, yaşamaq üçün amin turşularını ya sintez etməli, ya da istehlak etməlidir. Amin turşusu triptofan belə amin turşularından biridir. E. coliya ətrafdan triptofan idxal edə bilər (ətraf aləmdən təmizləyə biləcəyini yeyə bilər) və ya triptofanı sintez edə bilər. de novo beş gen tərəfindən kodlanmış fermentlərdən istifadə etməklə. Bu beş gen bir-birinin yanında kodlanır E. coli genom adlanan şeyə daxil olur triptofan (trp) operon (Aşağıdakı şəkil). Ətraf mühitdə triptofan varsa, deməli E. coli onu sintez etməyə ehtiyac yoxdur trp operon söndürülür. Bununla belə, ətraf mühitdə triptofanın mövcudluğu aşağı olduqda, operonu idarə edən keçid işə salınır, transkripsiyaya başlanır, genlər ifadə edilir və triptofan sintez olunur. Mexanik izahat üçün aşağıdakı rəqəmə və paraqraflara baxın.

Təşkilatı trp operon

Triptofan biosintezi fermentlərini kodlayan beş genomik bölgə ardıcıl olaraq xromosomda yerləşdirilir və tək bir promotorun nəzarəti altındadır - bunlar bir operon halına gətirilir. Kodlaşdırma bölgəsindən bir az əvvəl transkripsiya başlanğıc saytı. Bu, adından da göründüyü kimi, RNT polimerazasının yeni bir transkriptə başladığı yerdir. Təşviqçi ardıcıllığı transkripsiya başlanğıc saytının daha yuxarı hissəsindədir.

"Operator" adlanan bir DNT ardıcıllığı da təşviqatçı ilə birinci arasında kodlanır trp kodlaşdıran gen. Bu operator transkripsiya faktoru zülalının bağlanacağı DNT ardıcıllığıdır.

TF bağlama saytları ilə bağlı bir neçə daha ətraflı məlumat

Qeyd etmək lazımdır ki, "operator" termininin istifadəsi yalnız bir neçə tənzimləyici sistemlə məhdudlaşır və demək olar ki, həmişə mənfi təsir göstərən transkripsiya faktorunun bağlanma sahəsinə aiddir. Yadda saxlamalı olduğunuz şey, DNT -də tənzimləyici zülallarla qarşılıqlı əlaqədə olan və müvafiq funksiyasını yerinə yetirməsinə imkan verən saytların olmasıdır (məsələn, transkripsiyanı basdırın və ya aktivləşdirin). Bu mövzu, "operator" termininin istifadə edilməsinə baxmayaraq, bütün biologiyada təkrarlanacaq.

Üstəlik, göstərəcəyiniz xüsusi nümunələr TF bağlayıcı saytları məlum yerlərində əks etdirsə də, bu yerlər bütün sistemlər üçün universal deyil. Transkripsiya faktoru bağlayan saytlar, promouterə nisbətən yerləşdiyi yerə görə dəyişə bilər. Bəzi nümunələr var (məsələn, pozitiv tənzimləyicilər çox vaxt təşəbbüsçüdən yuxarı, mənfi tənzimləyicilər isə aşağıdan bağlanır), lakin bu ümumiləşdirmələr bütün hallar üçün doğru deyil. Yenə xatırlamalı olduğumuz əsas şey, transkripsiya faktorlarının (həm müsbət, həm də mənfi təsir göstərən) RNA polimeraz tərəfindən transkripsiyanın başlamasını tənzimləmək üçün qarşılıqlı əlaqədə olduqları bağlayıcı yerlərə sahib olmasıdır.

E. coli-də triptofanı sintez etmək üçün lazım olan beş gen trp operonunda bir-birinin yanında yerləşir. Triptofan bol olduqda, iki triptofan molekulu transkripsiya faktoruna bağlanır və TF-triptofan kompleksinin operator ardıcıllığında bağlanmasına imkan verir. Bu, RNT polimerazının triptofan biosintez genlərinin transkripsiyasını fiziki olaraq maneə törədir. Triptofan olmadıqda, transkripsiya faktoru operatora bağlanmır və genlər köçürülür.
Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi)

Tənzimlənməsi trp operon

Triptofan hüceyrədə olduqda: iki triptofan molekulu bağlanır trp repressor zülalı. Triptofan transkripsiya faktoruna bağlandıqda, zülalda konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur ki, bu da indi TF-triptofan kompleksinə bağlanmağa imkan verir. trp operator ardıcıllığı. Operatorda triptofan-repressor kompleksinin bağlanması fiziki olaraq RNT polimerazanın bağlanmasının və aşağı axın genlərinin transkripsiyasının qarşısını alır. Hüceyrədə triptofan olmadıqda, transkripsiya faktoru operatora bağlanmır; buna görə də transkripsiya davam edir, triptofan istifadə genləri transkripsiya edilir və tərcümə olunur və triptofan beləliklə sintez olunur.

Transkripsiya faktoru genləri söndürmək üçün operatora aktiv şəkildə bağlandığından trp operonun "mənfi tənzimləndiyi" və operatoru susduran zülalların olduğu deyilir trp ifadə olunur mənfi tənzimləyicilər.

Təklif olunan müzakirə

Sizcə, qurucu ifadə səviyyələri trp operon yüksək və ya aşağıdır? Niyə?

Təklif müzakirəsi

Tutaq ki, təbiət trp operonunu tənzimləmək üçün fərqli bir yanaşma etdi. Mənfi tənzimləyici əvəzinə müsbət bir tənzimləyici ilə trp operonunun ifadəsini tənzimləmək üçün bir üsul hazırlayın. (işarə: bu cür sualları hər zaman imtahanda veririk)

Xarici bağlantı

haqqında daha çox öyrənmək üçün bu videoya baxın trp operon.

Misal #2: lac operon

Təhsil almaq üçün əsas lac operon

Bu misalda, fizioloji rolu disakarid laktozanın idxalı və assimilyasiyası olan zülalları kodlayan genlərin tənzimlənməsini araşdırırıq. lac operon. Tənzimləmə hekayəsi lac operon induksiya olunan gen tənzimlənməsinin əsas prinsiplərini göstərmək üçün bir çox giriş biologiya dərslərində istifadə olunan ümumi nümunədir.Bu nümunəni ikinci olaraq təsvir etməyi seçirik, çünki bu, bir mənfi hərəkət edən transkripsiya faktorunun fəaliyyətini əhatə edən əvvəlki nümunədən daha mürəkkəbdir. Bunun əksinə olaraq, tənzimləmə lac Operon, bizim fikrimizcə, eyni təşviqatçı ətrafında həm müsbət, həm də mənfi tənzimləyicilərin əlaqələndirilmiş fəaliyyətinin, genlərin ifadəsini tənzimləmək üçün bir çox fərqli hüceyrə məlumat mənbəyini birləşdirmək üçün necə istifadə oluna biləcəyinin gözəl bir nümunəsidir.

Bu nümunəni nəzərdən keçirərkən, son nöqtəni xatırlayın. Bir çox Bis2a müəllimi üçün bunu öyrənmək sizin üçün daha vacibdir lac operon hekayə və rəhbər prinsiplər aşağıda təqdim olunan məntiq cədvəlini yadda saxlamağınızdan daha çox. Belə olduqda, təlimatçı adətən sizə xəbər verəcək bir nöqtə qoyacaq. Bu təlimatçılar tez -tez bilərəkdən imtahan suallarını daxil etmirlər lac operon. Əksinə, lac operon nümunəsini istifadə edərək öyrəndiyiniz tənzimləmə mexanizmlərinin altında duran əsas prinsipləri anladığınızı yoxlayacaqlar. Təlimatçının nə istədiyi aydın deyilsə, soruşmalısınız.

Laktozanın istifadəsi

Laktoza, heksoz qlükoza və qalaktozdan ibarət bir disakariddir. Süddə və bəzi süd məhsullarında çox miqdarda olur. Təsəvvür edə biləcəyiniz kimi, disakarid iki heksozadan istifadə edə bilən mikroblar üçün vacib bir qida maddəsi ola bilər. coli laktoza və şəkər də daxil olmaqla, enerji və karbon mənbələri kimi çoxlu müxtəlif şəkərlərdən istifadə edə bilir lac operon yerli mühitdən laktoza əldə etmək və emal etmək üçün lazım olan genləri kodlayan strukturdur. Bununla birlikdə, laktoza tez -tez rast gəlinmir E. coli onun təkamülü zamanı və buna görə də genlərin lac Laktoza olmadıqda operon adətən basdırılmalıdır (yəni "söndürülməlidir"). Laktoza olmadıqda bu genlərin transkripsiyasını idarə etmək qiymətli hüceyrə enerjisini sərf edərdi. Bunun əksinə olaraq, laktoza mövcud olduqda, şəkərin istifadəsinə cavabdeh olan genlərin ifadə edilməsi (yəni "açılmış") üçün məntiqi məna kəsb edərdi. İndiyə qədər hekayə yuxarıda təsvir edilən triptofan operonuna çox bənzəyir.

Bununla belə, bir tutma var. 1950-ci illərdə Jacob və Monod tərəfindən aparılan təcrübələr aydın şəkildə nümayiş etdirdi ki, E. coli Laktozadan istifadə etməzdən əvvəl ətrafdakı bütün qlükozadan istifadə etməyi üstün tutur. Bu o deməkdir ki, laktozadan istifadə genlərinin ifadə edilib-edilməməsinə qərar vermək üçün istifadə olunan mexanizm iki növ məlumatı (1) qlükoza konsentrasiyası və (2) laktoza konsentrasiyası ilə birləşdirə bilməlidir. Bu nəzəri cəhətdən bir neçə yolla həyata keçirilə bilsə də, bunun necə edildiyini araşdıracağıq lac operon bunu çoxsaylı transkripsiya faktorlarından istifadə edərək həyata keçirir.

Transkripsiya tənzimləyiciləri lac operon

The lac repressor - laktozanın birbaşa sensoru

Qeyd edildiyi kimi, lac laktoza olmadıqda operon normal olaraq çox aşağı və ya heç bir transkripsiya çıxışı yoxdur. Bunun səbəbi iki faktordur: (1) operonun qurucu təşviqçi gücü nisbətən aşağıdır və (2) LacI repressor zülalının daimi olması transkripsiyaya mənfi təsir göstərir. Bu zülal promotorun yaxınlığındakı operator sahəsinə bağlanır və RNT polimerazanın transkripsiyasını bloklayır lac operon genləri. Əksinə, əgər laktoza varsa, laktoza LacI zülalına bağlanaraq, LacI-laktoza kompleksinin onun bağlanma yerlərinə bağlanmasının qarşısını alan konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur. Buna görə də, laktoza mövcud olduqda mənfi tənzimləyici LacI onun bağlanma yerinə bağlanmır və laktozadan istifadə edən genlərin transkripsiyası davam edə bilər.

CAP protein - qlükoza dolayı sensor

In E. coli, qlükoza səviyyəsi düşəndə ​​kiçik molekul siklik AMP (cAMP) hüceyrədə yığılmağa başlayır. cAMP bir çox orqanizmdə qlükoza və enerji mübadiləsində iştirak edən ümumi siqnal molekuludur. Hüceyrədə qlükoza səviyyəsi azaldıqda, artan cAMP konsentrasiyası bu birləşmənin müsbət transkripsiya tənzimləyicisinə bağlanmasına imkan verir. katabolit aktivator zülalı (CAP) - CRP olaraq da adlandırılır. cAMP-CAP kompleksi boyunca bir çox sayt var E. coli genom və bu saytların çoxu müxtəlif şəkərlərin emalına nəzarət edən bir çox operonların promotorlarının yaxınlığında yerləşir.

İçində lac operon, cAMP-CAP bağlama yeri promouterin yuxarı hissəsində yerləşir. cAMP-CAP-ın DNT-yə bağlanması RNT polimerazanı promotora cəlb etməyə və saxlamağa kömək edir. RNT polimerazanın promotoruna qədər artan işğalı, öz növbəsində, transkripsiya çıxışının artmasına səbəb olur. Bu vəziyyətdə CAP zülalı müsbət bir tənzimləyici rolunu oynayır.

Qeyd edək ki, CAP-cAMP kompleksi, digər operonlarda, CAP-cAMP kompleksinin bağlanma sahəsinin RNT polimeraza bağlanma sahəsinə nisbətən harada yerləşməsindən asılı olaraq mənfi tənzimləyici rolunu da oynaya bilər.

Hamısını bir araya gətirmək: Lac operonun ifadəsini induksiya etmək

Üçün lac operonun aktivləşdirilməsi üçün iki şərt yerinə yetirilməlidir. Birincisi, qlükoza səviyyəsi çox aşağı və ya heç olmamalıdır. İkincisi, laktoza olmalıdır. Yalnız qlükoza olmadıqda və laktoza olduqda lac operon transkripsiya edilir. Bu vəziyyət əldə edildikdə, LacI-laktoza kompleksi promotorun yaxınlığından mənfi tənzimləyicini ayırır, operonun genlərini transkripsiya etmək üçün RNT polimerazını azad edir. Üstəlik, yüksək cAMP (aşağı qlükozanın dolayı göstəricisi) səviyyələri CAP-cAMP kompleksinin formalaşmasına səbəb olur. Bu TF-inducer cütü indi promoterin yaxınlığında bağlanır və RNT polimerazını müsbət cəlb etmək üçün hərəkət edir. Bu əlavə müsbət təsir transkripsiya çıxışını artırır və laktoza səmərəli şəkildə istifadə edilə bilər. İkili qlükoza və laktoza şərtlərinin digər birləşmələrinin mexaniki çıxışı aşağıdakı cədvəldə və aşağıdakı şəkildə təsvir edilmişdir.

Lac Operon üçün həqiqət cədvəli

Lac operonun transkripsiyası diqqətlə tənzimlənir ki, onun ifadəsi yalnız qlükoza məhdud olduqda və alternativ yanacaq mənbəyi kimi xidmət etmək üçün laktoza olduqda baş verir.
Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi)
Transkripsiyaya səbəb olan və ya basdıran siqnallar lac Operon
qlükozaCAP bağlayırLaktozaRepressor bağlayırTranskripsiya
+--+Yox
+-+-Bəziləri
-+-+Yox
-++-Bəli

Lak repressor funksiyasının daha nüanslı görünüşü

Lac repressorunun funksiyasının təsviri lac təşviqçisinin ətrafında istifadə olunan idarəetmə mexanizminin məntiqini düzgün təsvir edir. Bununla birlikdə, bağlanma sahələrinin molekulyar təsviri bir qədər çox sadələşdirilmişdir. Əslində lac repressorunun Operator 1, Operator 2 və Operator 3 adlanan üç oxşar, lakin eyni olmayan bağlayıcı sahələri var. Operator 1 transkriptin başlanğıc sahəsinə çox yaxındır (+1 ilə qeyd olunur). Operator 2, LacZ zülalının kodlaşdırma bölgəsində təxminən +400nt məsafədə yerləşir. Operator 3, transkript başlamazdan təxminən -80nt əvvəl (CAP bağlama saytının "xaricində") yerləşir.

Təşviqçini, üç lac operatorunu və CAP bağlama yerini təsvir edən lac operon tənzimləyici bölgəsi. Lac Z zülalının kodlaşdırma bölgəsi də operator sıralarına görə göstərilir. Diqqət yetirin ki, operatorlardan ikisi zülal kodlaşdırma bölgəsindədir - DNT -də eyni vaxtda kodlanmış bir çox fərqli məlumat növü var.
Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi)

Lak repressor tetrameri (mavi) ilgəklənmiş DNT (narıncı) zəncirində iki operatorun bağlanmasını təsvir etdi.
Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi) - Goodsell-dən uyğunlaşdırılmışdır (https://pdb101.rcsb.org/motm/39)


MCDB 150: Əhali Artımının Qlobal Problemləri

"Həyat konsepsiyadan başlayır" fikri elmi bir fikir deyil. “Kortəbii nəsil” (1668-1859) təkzib edildikdən bəri biz bilirik ki, həyat yalnız həyatdan qaynaqlanır. Həyat milyardlarla il əvvəl yaranıb və o vaxtdan bir dövr kimi davam edir. Bir dövrün başlanğıcını təyin etmək (il kimi) ixtiyaridir. İncil dövrü "Tozdan Toza" kimi təsvir edir. Exodus məcburi abortu mülkiyyət cinayəti, ananın həyatını isə ölümcül cinayət kimi təsvir edir. Yeni Əhdi aborta aid deyil.

Mühazirə Fəsilləri


QATILIN.

Biologiya ilə maraqlanırsınızsa və biliklərinizi, araşdırmalarınızı və təqdimat bacarıqlarınızı inkişaf etdirmək istəyirsinizsə, Catawba'nın Bioloji Onur Cəmiyyəti olan Tri-Betanın Tau Eta Fəsli (Beta Beta Beta) ilə məşğul olun. Ya da Səhiyyə Xidmətlərində karyera qurmağı planlaşdırırsınızsa, Catawba Pre-Health Club sizin üçün ən uyğun yer ola bilər.

Jay Bolin Biologiya kafedrasının dosenti Dr. Smithsonian Institutunun Botanika Bölməsində doktorluqdan sonra Catawba Kolleci fakültəsinə qatıldı. Bitki sistematikası, molekulyar filogenetikası, bitki ekologiyası və parazitar bitkilərlə maraqlanan Dr.Bolin, Biologiya tələbələri üçün bir dəstə dadlı kudzu yarpağı qızardığı bilinir. Araşdırmaları bu yaxınlarda onu parazit bitkilərlə bağlı taksonomik araşdırmalar aparmaq üçün Oman ölkəsinə apardı.

Biologiya professoru və provost Dr. Constance Rogers-Lowery mərcanlara, xüsusən də mərcan fiziologiyasına yaxındır. İqlim dəyişikliyi və mərcanların azalması ilə bağlı tədqiqat maraqları Catawba Kollecinin Biologiya Departamentində Mərcan Mədəniyyəti Laboratoriyasının yaradılmasına səbəb oldu və burada o, həmişə yeni nəsil mərcan həvəskarlarını işə götürməkdən narahatdır. Dr. Lowery 2018-ci ildə Catawba-nın provostu kimi seçilsə də, onun tələbələrlə ünsiyyətə olan ehtirası onu hər semestrdə ən azı bir sinif öyrətməyə davam edəcək.

Joe Poston, Biologiya professoru ornitologiya, ekologiya və heyvan davranışları ilə maraqlanır. O, bu yaxınlarda N.C. Vəhşi Təbiət Resursları Qeyri Oyun Vəhşi Təbiət Məsləhət Komitəsində Böyük Mühafizə Maraqlı Tərəfdaş Tərəfdaşlığı olaraq üç illik müddətə xidmət etmək üçün təyin edildi.

Dosent Dr. Carmony Hartwig's təcrübə sahəsi Molekulyar Parazitologiyadır, xüsusən də insan malyariyası ilə nəticələnən protozoan növləri. Onun himayəsi altında, to, növbəti nəsil ağcaqanad mütəxəssisləri Catawba Kollecinin kampusunda hazırlanır və inkişaf etdirilir. Onun və Biologiya tələbələrinin tamamladığı işlər sayəsində kampusa bitişik 189 hektarlıq Stanback Ekoloji Qoruğunda cəmi 34 müxtəlif növ ağcaqanad təsbit edildi.

Biologiya üzrə dosent və Catawba Ətraf Mühit Mərkəzinin direktoru Dr. John Wear su ekologiyası, suyun keyfiyyəti və davamlı həyatla maraqlanır. Catawba'nın kampusdakı dayanıqlı qurğusunun dizaynına nəzarət etdi və South Yadkin Vəhşi Təbiət Sığınacağının yaradılmasında iştirak etdi. Fərqləri arasında, Qubernatorun Qoruma Müvəffəqiyyəti Mükafatları Proqramı tərəfindən Şimali Karolinada İlin Mühafizəkarı seçildi.

Sue Calcagni Biologiya və Ətraf Mühit Elmləri Dosenti Dr. iki akademik fəndən dərs deyir. Su toksikologiyası, su hövzəsi tədqiqatları, ətraf mühit fiziologiyası və müxtəlifliyi üzrə mütəxəssisdir. Catawba'nın Ətraf Mühit və Davamlılıq bakalavr proqramının formalaşmasında böyük rol oynadı.

BIOL 1501 Molekullar və Hüceyrələr

BIOL 1502 Orqanizmlərin strukturu və funksiyası

BIOL 1503 Ekologiya və Təkamül

BIOL 2503 Bioloji Tədqiqat Metodları

İKİ kurs iki fərqli sahədən olmalıdır:

Sahə 1: Hüceyrə və Molekulyar Biologiya
- BIOL 3562 Mikrobiologiya
- BIOL 3590 Hüceyrə Biologiyası
- BIOL 3591 Genetika
- BIOL 3552 Biokimya
- BIOL 3511 Hüceyrə və Molekulyar Biologiyada Mövzular

Sahə 2: Orqanizm Biologiyası
- BIOL 3509 Dendrologiya
- BIOL 3521 Müqayisəli Onurğalı Anatomiya
- BIOL 3562 Mikrobiologiya
- BIOL 3580 Heyvan Fiziologiyası
- BIOL 3575 Bitki taksonomiyası
- BIOL 3512 Üzvi Biologiyada Mövzular

Sahə 3: Ekologiya
- BIOL 2450 Ornitologiya
- BIOL 2509 Çöl Botanikası
- BIOL 3527 Onurğalılar Ekologiyası
- BIOL 3593 Ekologiya
- BIOL 3599 Davranış Ekologiyası
- BIOL 3513 Ekologiyada mövzular

Biologiya seçmə fənləri (2000 səviyyə və yuxarı)

BIOL 4501 Bioloji Elmdə Capstone

CHEM 1501, 1502 Ümumi Kimya I və II

B.A. qazanan tələbələr. Biologiya fakültəsi tərəfindən təsdiq edilmiş fərqli bir iş sahəsində bir azyaşlı qazanmalıdır. Tələbə ikili ixtisas əldə edərsə, ikinci ixtisas azyaşlı üçün tələbin yerinə sayılır).

Cəmi (Böyük + Kiçik):

Əksər məzun və peşə məktəblərinə qəbul üçün Fizika və Riyaziyyat tələb olunduğundan, biologiya elmlərində qabaqcıl təhsil almaq istəyən tələbələrə bu kursları akademik proqramlarına daxil etmələri tövsiyə olunur. Biologiya ixtisası üzrə təhsil alan bütün tələbələr fizika, hesablamaya əsaslanan riyaziyyat, kimya, statistika və kompüter elmləri üzrə kurslar seçməyə təşviq olunurlar.

BIOL 1501 Molekullar və Hüceyrələr

BIOL 1502 Orqanizmlərin strukturu və funksiyası

BIOL 1503 Ekologiya və Təkamül

BIOL 2503 Bioloji Tədqiqat Metodları

Üç kurs, 3 fərqli sahənin hər birindən bir kurs:

Sahə 1: Hüceyrə və Molekulyar Biologiya:
- BIOL 3562 Mikrobiologiya
- BIOL 3590 Hüceyrə Biologiyası
- BIOL 3591 Genetika
- BIOL 3552 Biokimya
- BIOL 3511 Hüceyrə və Molekulyar Biologiyada Mövzular

Sahə 2: Orqanizm Biologiyası:
- BIOL 3509 Dendrologiya
- BIOL 3521 Müqayisəli Onurğalılar Anatomiyası
- BIOL 3580 Heyvan Fiziologiyası
- BIOL 3575 Bitki taksonomiyası
- BIOL 3512 Orqanizm Biologiyasında Mövzular

Sahə 3: Ekologiya:
- BIOL 2450 Ornitologiya
- BIOL 2509 Çöl Botanikası
- BIOL 3527 Onurğalılar Ekologiyası
- BIOL 3593 Ekologiya
- BIOL 3599 Davranış Ekologiyası
- BIOL 3513 Ekologiyada Mövzular

Biologiya seçmə fənləri (2000 səviyyə və yuxarı)

BIOL 4501 Biologiya Elmində Capstone

CHEM 1501, 1502 Ümumi Kimya I və II

Aşağıdakılardan İKİ kurs:
- CHEM 2501 Analitik Kimya
- CHEM 2601 Üzvi Kimya I
- CHEM 2602 Üzvi Kimya II
- CHEM 3511 Fiziki Kimya
- CHEM 3521 Qeyri -üzvi Kimya

PHYS 2521, 2522 Ümumi Fizika I və II

Əksər məzun və peşə məktəblərinə qəbul üçün Fizika və Riyaziyyat tələb olunduğundan, biologiya elmlərində qabaqcıl təhsil almaq istəyən tələbələrə bu kursları akademik proqramlarına daxil etmələri tövsiyə olunur. Biologiya ixtisası üzrə təhsil alan bütün tələbələrə fizika, hesablamalara əsaslanan riyaziyyat, kimya, statistika və kompüter elmləri kurslarını seçmək tövsiyə olunur.

BIOL 1501 Molekullar və Hüceyrələr

BIOL 1502 Orqanizmlərin strukturu və funksiyası

BIOL 1503 Ekologiya və Təkamül

Biologiya seçmələri (2000 səviyyəsi və yuxarı)

Magistratura və peşə məktəblərinin əksəriyyəti qəbul üçün Fizika və Riyaziyyat tələb etdiyinə görə, biologiya elmlərində təkmil təhsil almaq istəyən tələbələrə bu kursları öz akademik proqramlarına daxil etmələri tövsiyə olunur. Biologiya ixtisası üzrə təhsil alan bütün tələbələr fizika, hesablamaya əsaslanan riyaziyyat, kimya, statistika və kompüter elmləri üzrə kurslar seçməyə təşviq olunurlar.

1101 BIOSCIENCE (4 saat)
Qeyri-biologiya ixtisasları üçün biologiya elminə ümumi giriş. Mühazirə və laboratoriya. Tələbələr həm BIOL 1101, həm də BIOL 1501, BIOL 1502, BIOL 1503 üçün kredit ala bilməzlər.

1110 BİOLOGİYADA MÖVZULAR (1-4 saat)
Giriş səviyyəsində biologiya elmlərindən seçilmiş bir mövzunun öyrənilməsi.

1115 İNSAN BİOLOGİYASI (3 saat)
Sağlamlıq və xəstəlik məsələlərində ən çox iştirak edən orqan sistemləri və insan davranışları vurğulanmaqla insan həyatının bioloji əsaslarına giriş.

1120 GENETİKA ANLAYIŞLARI (3 saat)
Mendeldən molekulyar genetikaya qədər irsiyyət elminə giriş. Bu kurs insan genetik xəstəlikləri, gen mühəndisliyi, gen terapiyası, insan genomu layihəsi və etika da daxil olmaqla müasir genetikanın tətbiqlərini vurğulayacaqdır.

1123 MİKROBİOLOGİYANIN ƏSASLARI (4 saat)
Bu kurs hazırda klinik mikrobiologiya sahəsində tətbiq olunan əsas texnikaları öyrənməyə yönəlmiş giriş biologiya kursu kimi təklif olunacaq. Tələbələr tibbi əhəmiyyət kəsb edən mikrobları araşdıracaq və mikrob kultivasiyası, aseptik texnika və klinik əhəmiyyətli mikroorqanizmlərin ümumi morfoloji və kimyəvi xarakteristikası ilə praktiki təcrübə qazanacaqlar. Kurs həm mühazirə, həm də laboratoriya komponentini əhatə edəcək.

1125 FİLMLƏRDƏ BİOLOGİYA (3 saat)
Filmləri öyrənmə və müzakirə vasitəsi olaraq istifadə edərək, biologiya elminə, nəzəriyyəsinə və praktikasına giriş.

1501 MOLEKÜL VƏ HÜCRƏLƏR (4 saat)
Təbiət elmləri üçün həyatın kimyəvi və hüceyrə əsaslarına giriş. Bu kurs biokimya, hüceyrə quruluşu və funksiyası, hüceyrə bölünməsi, genetika, molekulyar biologiya, genomika və biotexnologiyanı araşdıracaq. Mühazirə və laboratoriya. Tələbələr həm BIOL 1101, həm də BIOL 1501 üçün kredit ala bilməzlər.

1502 ORGANİZMİN YAPISI VƏ FONKSİYASI (4 saat)
Təbiət elmləri ixtisasları üçün bitki və heyvanların morfologiyası və fiziologiyasına giriş. Bu kurs canlı orqanizmlər arasındakı quruluş və funksiyaların müxtəlifliyini vurğulayacaq. Mühazirə və laboratoriya. Tələbələr həm BIOL 1101, həm də 1502 üçün kredit ala bilməzlər.

1503 EKOLOGİYA və TƏKAMÜL (4 saat)
Təbii elmlər üzrə ekologiya və təkamül prinsiplərinə giriş. Bu kursda ekosistemlər, populyasiyalar, biogeokimyəvi dövrlər, biocoğrafiya, təbii seleksiya və növləşmə öyrəniləcək. Mühazirə və laboratoriya. Tələbələr həm BIOL 1101, həm də BIOL 1503 üçün kredit ala bilməzlər.

2110 BİOLOGİYADA ARALIK MÖVZULAR (1-4 saat)
Orta səviyyədə biologiya elmlərində mövzuların öyrənilməsi.

2419 ANATOMİYA VƏ FİZYOLOGİYA I (4 saat)
Hüceyrə quruluşu və funksiyaları toxuma və orqan sistemləri: Skelet, əzələ və sinir. Mühazirə və laboratoriya. Biologiya ixtisasları üçün tövsiyə edilmir.

2420 ANATOMİYA VƏ FİZYOLOJİ II (4 saat)
Orqan sistemləri: Qan dövranı, tənəffüs, həzm, ifrazat, endokrin və reproduktiv sistemlər. Mühazirə və laboratoriya. Ön şərt: BIOL 2419. Biologiya ixtisasları üçün tövsiyə edilmir.

2450 ORNİTOLOJİ (4 saat)
Quşların biologiyasının öyrənilməsi, onların davranışı, mühafizəsi, ekologiyası, təkamülü, uçuşu və miqrasiyasını əhatə edir. Laboratoriya vəhşi təbiətdəki quşların identifikasiyasına diqqət yetirəcək və həmçinin vəhşi quşları tutmaq və bağlamaq imkanlarını da əhatə edəcək. Həftə sonu bir gecə səyahət tələb olunur.

2475 TROPİK BİOLOGİYA (3 saat)
Tropik ekosistemlərin biologiyasına giriş. Məzmun fərqli ola bilər, lakin adətən tropik bitki və heyvanların təbii tarixi, tropik ekologiya, tropik resursların qorunması və davamlı istifadəsi daxildir. Tropiklərə səyahət daxildir. ENV 2475 ilə eynidir.

2503 BİOLOJİ TƏDQİQAT METODLARI (2 saat)
Eksperimental dizayn, məlumat analizi, statistika, ədəbiyyata baxış, elmi yazı və elmi danışmaq daxil olmaqla bioloji tədqiqatlara giriş. Ön şərt: BIOL 1501, BIOL 1502 və ya BIOL1503.

2509 SAHA BOTANİYASI(4 saat)
Qış botanikası, bitki identifikasiyası, reproduktiv ekologiya, faydalı və zərərli bitkilər və Şimali Karolinanın bitki örtüyü və bitki icmalarının ümumi müalicəsi də daxil olmaqla sahədə bitkilərin öyrənilməsinə giriş. Mühazirə, laboratoriya və çöl işləri. Ön şərt: BIOL 1101 və ya BIOL 1502.

2513 DƏNİZ ELİMİ (3 saat)
Dəniz orqanizmlərinin və ətraf mühitin öyrənilməsi. Bu kurs zamanı tələbələr SCUBA dalğıcında sertifikat alacaq və Karib dənizindəki bir yerə beynəlxalq dalış səyahətinə çıxacaqlar.

2514 DƏNİZ ELMİ LAB (1 saat)
Dəniz Elmləri mühazirəsini müşayiət edəcək laboratoriya. Tələbələr SCUBA dalğıcında sertifikat alacaq və Karib dənizindəki bir yerə beynəlxalq dalış səyahətinə çıxacaqlar. Ön şərt və ya əsas şərt: BIOL 2510.

3505 QORUNMA BİOLOGİYASI (3 saat)
Növlərin qorunması ilə bağlı irəli sürülə bilən bioloji prinsiplərin öyrənilməsi. Prinsiplər populyasiya biologiyası, cəmiyyət ekologiyası, insanların nəsli kəsilməyə verdiyi töhfələr və növlərin azalmasını geri çevirmək strategiyaları kimi sahələrdən gələcək. Mühazirə və bəzi ekskursiyalar. Ön şərt: BIOL 1502 və ya 1503 (hər ikisi tövsiyə olunur).

3509 DENDROLOGİYA(3 saat)
Amerika Birləşmiş Ştatlarının cənub -şərqinə vurğu edərək, təsnifat, fərqləndirici xüsusiyyətlər, vərdişlər, silsilələr və yaşayış yerləri daxil olmaqla meşəli bitkilərin tədqiqi. Mühazirə, laboratoriya və çöl işləri. Ön şərt: BIOL 1101 və ya BIOL 1502.

3510 ƏLAVƏ BİOLOGİYADA SEÇİLƏN MÖVZULAR(1-4 saat)
Kollec bülletenində qeyd olunmayan və bu mövzuda ixtisaslı professor və bir qrup tələbə tərəfindən qarşılıqlı razılaşdırılan yüksək səviyyəli hər hansı bioloji mövzu, kifayət qədər tələbat olduqda təklif oluna bilər. Kredit həftədə təklif olunan mühazirə və laboratoriyaların sayına görə dəyişəcək. Ön şərtlər: BIOL 1501 və ya 1502 OR 1503 və təlimatçı icazəsi.

3514 HÜCEYAR VƏ MOLEKULAR BİOLOGİYADA MÖVZULAR(1-4 saat)
Kollec Kataloğunda göstərilməyən hüceyrə və/və ya molekulyar biologiya mövzusunda yuxarı səviyyəli bir kurs. Kredit həftədə verilən mühazirə və laboratoriyaların sayına görə dəyişəcək. Ön şərtlər: BIOL 1501 və Müəllimin icazəsi.

3512 ORGANİZMAL BİOLOGİYADA MÖVZULAR(1-4 saat)
Kollec Kataloqunda göstərilməyən orqanizm biologiyası mövzusunda yuxarı səviyyəli bir kurs. Kredit həftədə təklif olunan mühazirə və laboratoriyaların sayına görə dəyişəcək. Tələblər: BIOL 1502 və Təlimatçının icazəsi.

3513 EKOLOGİYA MÖVZUSU(1-4 saat)
Kollec kataloqunda olmayan ekologiya mövzusunda yuxarı səviyyəli bir kurs. Kredit həftədə verilən mühazirə və laboratoriyaların sayına görə dəyişəcək. Tələblər: BIOL 1503 və Təlimatçının icazəsi.

3521 MÜQAYISƏ VERTEBRAT ANATOMİYASI(4 saat)
Keçmiş təkamül qeydləri (müvəqqəti müxtəliflik və ya filogeniya) və onurğalıların orqan və orqan sistemlərinin indiki təkamülünün (məkan müxtəlifliyi) funksional uyğunlaşmaları nəzərə alınmaqla öyrənilməsi. Mühazirə və laboratoriya. Tələb: BIOL 1502.

3527 VERTEBRATE EKOLOJİSİ(4 saat)
Onurğalıların ekologiyasının öyrənilməsi, xüsusən də elm adamlarının onurğalıları vəhşi təbiətdə öyrənərək onları necə öyrəndikləri. Mövzulara onurğalıların yayılması, bolluq, davranış, qorunma və təkamül daxil olacaq. Laboratoriyalar onurğalı populyasiyaların və icmaların seçilməsini vurğulayacaq. Mühazirə və laboratoriya. Tələb: BIOL 1503.

3550 MİKROSKOPYA(4 saat)
İşıq və elektron mikroskopiyası üçün bioloji materialların nəzəriyyəsi, hazırlanması və araşdırılması. Mühazirə və laboratoriya. Ön şərt: BIOL 1501.

3552 BİYOKİMYA(4 saat)
CHEM 3552 ilə eynidir. Zülal konformasiyasını və funksiyasını, metabolik enerjinin əmələ gəlməsini və saxlanmasını və əsas hüceyrə quruluşlarının biosintezini daxil edən hüceyrə proseslərinin kimyasına giriş. Kurs, biokimyəvi biliklərin klinik tətbiqini əhatə edən nümunəvi nümunə işlərini vurğulayan bir seminar təşkil edəcək. Tələb: CHEM 2602.

3562 MİKROBİOLOGİYA VƏ İMMUNOLOGİYA(4 saat)
Mikroorqanizmlərin biologiyası, o cümlədən sistematika, metabolizm, patogen mexanizmlər və sənaye istifadələri. Onurğalıların hüceyrə və humoral immun reaksiyaları mühazirə və laboratoriyada vurğulanır. Ön şərt: BIOL 1501.

3565 PARAZİTOLOGİYA (4 saat)
Parazitar orqanizmlərin biologiyası və onların sahibləri ilə qarşılıqlı əlaqəsi. Mühazirə və laboratoriya. Ön şərt: BIOL 1502.

3575 BİTKİ TAKSONOMİSİ(4 saat)
Damar bitkilərinin təsnifatı və sistematik tədqiqi, sistemli botanikanın prinsip və üsulları, ümumi təkamül əlaqələri və texniki açar bacarıqlarının inkişafı. Mühazirə, laboratoriya və bir gecəlik sahə gəzintiləri. Ön şərt: BIOL 1502 və 1503.

3580 HAYVAN FİZYOLOGİYASI(4 saat)
Hüceyrə, orqan və orqanizm səviyyəsində funksiyaların öyrənilməsi. Mühazirə və laboratoriya. Tələb: BIOL 1502.

3590 HÜCRƏ BİYOLOJİSİ (4 saat)
Hüceyrə və hüceyrədaxili səviyyədə quruluş və funksiya arasındakı əlaqəyə diqqət yetirərək hüceyrələrin hərtərəfli öyrənilməsi. Mövzulara daxildir: orqanellər, hüceyrələrin bölünməsi, enerji mübadiləsi, hüceyrələrin hərəkətlilik sistemləri və hüceyrələrin fərqlənməsi. Ön şərtlər: BIOL 1501 və CHEM 2601.

3591 GENETİK(4 saat)
İrsiliyin əsas prinsiplərinin, genetik materialın kimyəvi, struktur və funksional əsaslarının, kəmiyyət və populyasiya genetikasının ümumi tədqiqi. Mühazirə və laboratoriya. Ön şərt: BIOL 1501.

3593 EKOLOGİYA(4 saat)
İcmaların quruluşunu, orqanizm-mühit qarşılıqlı təsirlərini, enerji axını, qida dövranı, rəqabət və əhali dinamikasını əhatə edən ekoloji prinsiplərin ümumi bir araşdırması. Mühazirə, laboratoriya və iki gecəlik sahə səfəri. Ön şərt: BIOL 1503.

3599 DAVRANIŞ EKOLOGİYASI(4 saat)
Bir heyvanın davranışının fərdlərin sağ qalmasına və reproduktiv müvəffəqiyyətinə necə kömək etdiyini öyrənmək. Mövzulara sosial davranış, yırtıcı-yırtıcı qarşılıqlı təsirlər, yem qərarları, yoldaş seçimi və valideyn baxımı daxildir. Mühazirə və laboratoriya. Ön şərt: BIOL 1503.

3600 EVOLUTION (3 saat)
Yer üzündə həyatın təkamülünün təkmil öyrənilməsi. Mövzulara populyasiya səviyyələri vasitəsilə molekulyar təkamül, insanın təkamülü və təkamül düşüncəsinin tarixi daxildir. İlkin şərtlər və ya əsas tələblər: Kiçik və ya yüksək səviyyəli, BIOL 1501, 1502 və 1503.

4101 BİYOLOJİ SEMİNARI(1-3 saat)
Tələbələr və müəllimlər tərəfindən təqdim olunan biologiyada müxtəlif mövzularda məruzələr və müzakirələr. Ön şərt: Kafedra müdirinin və müəllimin icazəsi.

4201 BİYOLOJİYA PRAKTİKASI (1-6 saat)
Kampus xaricində bir vəziyyətdə olan şəxslərin nəzarəti və rəhbərliyi altında bir mövzunun iştirakı ilə öyrənilməsi. Önkoşullar: Biologiyada təhsil alan, koordinasiya edən professor icazəsi və kafedranın icazəsi. Ərizə praktikumun keçiriləcəyi semestrdən əvvəlki semestrdə təsdiqlənməlidir.

4301 BİOLOGİYA İÇİN MÜSTƏQİL TƏHSİL(1-6 saat)
Tələbənin təşəbbüsü ilə başlayan və fakültə məsləhətçisi altında aparılan müqavilə planına uyğun olaraq özünü idarə edən təhsil. Önkoşullar: Biologiyada kiçik duruş, əlaqələndirici professor icazəsi və kafedra təsdiqi. Müqavilə, tədqiqatın aparılacağından əvvəlki semestrdə təsdiqlənməlidir.

4401 BİOLOGİYA FƏNDİSİNDƏ TƏCRÜBƏ(1-6 saat)
Nəzarətçi professor və tələbə ilə birlikdə xarici bir təşkilat tərəfindən verilən rəsmi qiymətləndirmə, nəzarət və istiqamətləndirmə ilə biologiyanın bəzi aspektlərində sahə təcrübəsi. Ön şərtlər: əlaqələndirici professorun icazəsi və şöbənin təsdiqlənməsi. Tətbiq, təcrübə keçməli olduğunuzdan əvvəlki semestrdə təsdiqlənməlidir.

4501 BİOLOJİYA ELMİNDƏ KAPSTON (2 saat)
İxtisas üzrə öyrənilən materialı birləşdirəcək böyük biologiya ixtisasları üçün əsas təcrübə. Oxumaq, yazmaq, sintez etmək, təhlil etmək və kütlə qarşısında çıxış etməkdən ibarət bir layihə tamamlanacaq. Ön şərt: BIOL 2503 və böyük ayaqda.


AP Mühazirə Kılavuzu 23 – Əhalinin Təkamülü

populyasiya genetikasında geniş istifadə olunan terminlərin hər biri.

a. Əhali: ______________________________________________________

b. genefond: ________________________________________________________________

c. gen tezliyi: _________________________________________________________

3. Qırmızı və ağ çiçəklərin gen tezliyi hansılardır?

a. p = ____________________________________________________________________

b. q = ____________________________________________________________________

4. Sabitliyi təmin etmək üçün bir əhali tərəfindən yerinə yetirilməli olan beş şərti sadalayın (təkamül yoxdur).

5. Hardy-Weinberg-in bir populyasiyada gen paylamasını fərz edərək, tənliyi yazın

genotip tezliklərini təsvir edir.

a. p2 = ______________________________________________________________________

b. 2pq = ______________________________________________________________________

c. q2 = ___________________________________________________________________

7. Bu praktik problemləri həll edin. Həm gen, həm də genotip tezliklərini tapın:

a. Drozofiliyada normal uzunluqlu qanadlar üçün allel vestigial qanadlar üçün allel üstünlük təşkil edir.

qanadlar. 1000 fərddən ibarət olan əhalinin 160 -da resessiv fenotip var.

b. Saç düzümü üçün “widow ’s zirvəsi ” adlanan allel, allel üzərində heç bir zaman üstünlük təşkil etmir.

“dul qadının zirvəsi.” 1000 fərddən ibarət populyasiyada 360 dominant fenotipi göstərir.

8. Genetik sürüşmə baş verdikdə pozulan H-W fərziyyəsi nədir? İzah edin

9. Genetik sürüşmə aşağıdakıların hər birinə necə aiddir? Hər birinə bir nümunə verin.

a. Təsisçilərin təsiri: _________________________________________________________

b. Darboğaz effekti ________________________________________________________________

10. Aşağıdakıların hər biri H-W fərziyyələrini necə pozur?

a. təbii seçim: ________________________________________________________

b. gen axını: ______________________________________________________________

c. mutasiya: _______________________________________________________________

d. seçmə cütləşmə: _________________________________________________________

11. Genetik varyasyon təkamül üçün niyə vacibdir?

12. Təcrid olunmuş populyasiyalarla müqayisədə populyasiyalar coğrafi ox boyunca necə dəyişə bilər?

13. Variasiyanın yaranmasında mutasiyaların rolu nədir?

14. Cinsi çoxalmanın hansı amilləri populyasiyada variasiyaya səbəb olur?

15. Diploidiya variasiyanı necə qoruyur?

16. “Balanslı polimorfizm” nədir?

17. Parazitlər balanslaşdırılmış polimorfizmə necə kömək edə bilər?

18. Bioloji mənada fitnes nədir?

19. Aşağıdakı dəyişmə qrafiklərini seçim növü ilə rəngləndirin.

20. Cinsi seçimin təsiri nədir?

21. Aşağıdakıların hər biri üçün misal göstərin və ya ifadənin nə demək olduğunu təsvir edin.

a. Təbii seçmə mükəmməl orqanizmləri tərbiyə edə bilməz: _____________________________

b. Təkamül tarixi məhdudiyyətlərlə məhdudlaşır: ___________________________________

c. Adaptasiyalar tez -tez güzəştə gedir: _________________________________________

d. Bütün təkamüllər uyğunlaşmır: _________________________________________________

e. Seçim yalnız mövcud variasiyaları redaktə edə bilər: ______________________________________


S2019_Lect_2_2_Oxu - Biologiya

Mühazirə 1 (31 Avqust): Taksonomiya I: Birincil və ikincil quruluş [PDF]

Mühazirə 2 (5 sentyabr): Taksonomiya II: Motiflər və ikincil quruluş [PDF]

Mühazirə 3 (7 sentyabr): Taksonomiya III: Üçüncü Quruluş və Qatlama Növləri [PDF]

Mühazirə 4 (12 sentyabr): Qatlanan I: Protein Quruluşunu Müəyyən edən Qüvvələr [PDF]

Mühazirə 5 (14 Sentyabr): Qatlama II: Zülal Qatlanma Mexanizmləri [PDF]

Mühazirə 6 (19 sentyabr): Qatlama III: Qatlanma yollarının xarakteristikası [PDF]

Mühazirə 7 (21 sentyabr): Qatlanan IV: Mutagenez Araşdırmaları [PDF]

Mühazirə 8 (26 sentyabr): Xüsusi Mövzular I: Elektrostatika və Həlletmə [PDF]

Mühazirə 9 (28 sentyabr): Spektroskopiya I: Arxa plan və Əsas Prinsiplər [PDF]

Mühazirə 10 (3 oktyabr): Spektroskopiya II: Absorbsiya və Flüoresan [PDF]

Mühazirə 11 (5 oktyabr): Spektroskopiya III: Dairəvi Dikroizm və Optik Dönmə [PDF]

Mühazirə 12 (10 oktyabr): Spektroskopiya IV: Fluktuasiya Spektroskopiyası [PDF]

Mühazirə 13 (12 oktyabr): Spektroskopiya V: Kütlə Spektrometriyası [PDF]

Mühazirə 14 (17 oktyabr): Protein Dizaynı I: Struktur İskeleler [PDF]

Mühazirə 15 (19 oktyabr): Protein Dizaynı II: Enzimatik Funksiya [PDF]

Mühazirə 16 (26 oktyabr): NMR I: Əsas NMR Prinsipləri və Parametrləri [PDF]

Mühazirə 17 (31 oktyabr): NMR II: Vektor və Məhsul Operatorunun Formalizmləri [PDF]

Mühazirə 18 (2 noyabr): NMR III: Heteronuklear Korrelyasiya Təcrübələri [PDF]

Mühazirə 19 (7 noyabr): NMR IV: Rezonans Təyinetmə Strategiyaları [PDF]

Mühazirə 20 (9 Noyabr): NMR V: Protein Strukturunun Təyini [PDF]

Mühazirə 21 (14 noyabr): Xüsusi Mövzular II: Zülal Qatlanmasının 19F NMR Tədqiqatları [PDF]

Mühazirə 22 (16 Noyabr): Xüsusi mövzular III: GPCR siqnal ötürülməsi [PDF]

Mühazirə 23 (21 Noyabr): NMR VI: NMR -in Əlavə Tətbiqləri [PDF]

Mühazirə 24 (28 Noyabr): X-Ray I: X-Ray Diffraksiyası ilə Bioloji Görüntüləmə [PDF]

Mühazirə 25 (30 noyabr): X-Ray II: Kristallar - Böyümə və Fiziki Xüsusiyyətlər [PDF]

Mühazirə 26 (5 dekabr): X-Ray III: X-Ray Məlumatlarının Toplanması [PDF]

Mühazirə 27 (7 Dekabr): X-Ray IV: İzomorf Yerdəyişmə ilə Mərhələ [PDF]

Mühazirə 28 (12 dekabr): X-Ray V: Molekulyar Əvəzetmə ilə Fazalaşdırma [PDF]

Problem dəstləri və imtahanlar

İmtahan 2005 -ci ildən 1 sual [PDF]

2005-ci ildən İmtahan 2 Sualları [PDF]

İmtahan 1 Cavab Açarı 2006 -cı il

İmtahan 2 2006 -cı ildən cavab açarı [PDF]

Təqdimat materialları və oxumaq - Struktur və qatlama

Protein ardıcıllığı və struktur analizi üçün faydalı veb saytlar [PDF]

Bir zülalın konformasiya sabitliyinin ölçülməsi,
C. N. Pace, B. A. Shirley və J. A. Thomson,
Protein Quruluşu: Praktiki bir yanaşma,
redaktə edən T. Creighton, səh 311-330, Oxford University Press, 1987 [PDF]

Zülal Qatlama Mexanizmlərinin Zondları kimi Mutant Ardıcıllıqlar,
C. R. Matthews və M. R. Hurle, Bioessays, 6, 254-257 (1987) [PDF]

Zülal Qatlanan "Sürət Limiti", J. Kubelka, J. Hofrichter və W. A. ​​Eaton,
Struktur Biologiyada Cari Fikir, 14, 76-88 (2004) [PDF]

Vərəqlər və Oxu - Optik Spektroskopiya

Maddənin İşıqla Qarşılıqlı Təsirləri I: Optikanın Klassik Elektron Nəzəriyyəsi,
Kvant Kimyasından, W. Kauzmann, səh 546-585, Academic Press, 1957 [PDF]

Vərəqlər və Oxu - Nüvə Maqnit Rezonansı

Protein NMR Mühazirələri üçün İcmal və Tədris Bələdçisi [PDF]

Biomolekulyar NMR Spektroskopiyasından NMR -yə giriş,
Müəllif J. N. S. Evans, 1, səh 3-54, Oxford University Press, 1995 [PDF]

Məhsul Operatoru Formalizmi və Vektor Modeli,
Nüvə Maqnit Rezonansı El Kitabı, 2 -ci nəşr,
müəllif R. Freeman, səh 185-194 & 328-333, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Polarizasiya Transferi,
Nüvə Maqnit Rezonansı Təlimatından, 2-ci Nəşr,
müəllif R. Freeman, səh 178-184, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

İki Ölçülü Spektroskopiya,
Nüvə Maqnit Rezonansı El Kitabı, 2 -ci nəşr,
R. Freeman, səh 318-326, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Korrelyasiya spektroskopiyası,
Nüvə Maqnit Rezonansı El Kitabı, 2 -ci nəşr,
R. Freeman, səh 76-83, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Vərəqlər və Oxu - X -Ray Kristalloqrafiyası

Fiziki Biokimyanın Prinsiplərindən X-Ray Difraksiyası,
K. E. van Holde, W. C. Johnson və P. S. Ho, səh 242-311, Prentice-Hall, Inc., 1998 [PDF]


Polimeraz Zəncirvari Reaksiya-İpuçları və Hiylələr üçün Astar Dizaynı

Standart polimeraza zəncirvari reaksiya (PZR) texnikasının əsas anlayışları.

PCR üçün DNT primerini tərtib etmək üçün tələb olunan meyarlar.

Ümumiyyətlə bir DNT primeri hazırlamaq üçün istifadə etdiyimiz onlayn proqramlar.

Gel elektroforez nəticələrinin aradan qaldırılması üçün göstərişlər.

Polimeraz zəncirvari reaksiya (PCR)

Bu bölmədə öyrənəcəksiniz:

PCR (PCR dövrü) ilə əlaqəli addımlar: denaturasiya, tavlama, uzadılma

PCR reaksiyasının komponentləri: DNT şablonu, DNT polimeraza, dNTP-lər, irəli primer və tərs primer.

PCR gücləndirmə proqramı.

Birinci, ikinci və üçüncü dövrün PCR gücləndirmə məhsulları arasındakı ölçü fərqi.

PCR primerinin dizaynı üçün meyarlar

Siz bu bölmədə PCR primerinin dizayn meyarlarının ətraflı izahatını və onların astarın uzunluğu, primer ərimə temperaturu, primer yumşalma temperaturu, astarın GC%-i, GC-qısqac, çarpaz homologiya və primer daxil olmaqla, primerin həssaslığına və dayanıqlığına necə təsir etdiyini öyrənəcəksiniz. ikinci dərəcəli quruluş.

Alətlər və üsullar

Bu bölmədə necə edəcəyinizi öyrənəcəksiniz:

NCBI -dan bir gen ardıcıllığı forması alın və qrafikdən istifadə edərək xromosomdakı hər bir ekon üçün dəqiq yeri təyin edin.

Fərqli mRNT Transkriptlərini Müqayisə edin və Yeni Hüceyrələrdə Gen İfadəsini Qiymətləndirmək üçün Birini Seçin.

Primer3 Ayarını anlayın.

Primer Self Complementarity Score hesablayın.

BLAT istifadə edərək Primer Cross Homologiyasını yoxlayın.

Delta G-dən asılı olaraq primerləri qiymətləndirin.

Gel elektroforez problemlərinin aradan qaldırılması

Bu bölmədə müvəffəqiyyətli gel elektroforezi üçün məsləhətlər tapa bilərsiniz. Qarşılaşa biləcəyiniz bütün mümkün problemləri ehtiva edir və hər bir problem üçün bir həll təklif edir.



Şərhlər:

  1. Usi

    Be direct.

  2. Tygogar

    the incomparable message

  3. Cyneheard

    Sizi maraqlandıran bir mövzu ilə bir sayt tapdı.

  4. Edwardo

    Hər şeyi sınamağa ehtiyac yoxdur

  5. Simpson

    Məlumat üçün təşəkkür edirik.

  6. Varden

    boşluğu doldurdun?



Mesaj yazmaq