معلومة

تحديد الجينات المراد تعديلها في علم التخلق

تحديد الجينات المراد تعديلها في علم التخلق


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.

يبدو أنه أثناء التكاثر ، يتم استهداف جينات معينة للتعديل (طفرة ، حذف ، إدخال ، إلخ) بالنظر إلى المدخلات البيئية لأي من الوالدين أو كليهما.

إذا كان المخلوق لائقًا نظرًا لبيئته ، فهو يبدو هناك طفرة صغيرة. ومع ذلك ، إذا أصبح المخلوق أقل لياقة (أي بسبب تزايد كونه فريسة لحيوان مفترس) ، فسيخضع لمعدل تحور متزايد لإيجاد تكيف ناجح مع البيئة الجديدة. لكن ذلك يبدو أن الطفرة تستهدف أيضًا جينات معينة ربما تكون أكثر فائدة للطفرة (أي لتطوير التمويه).

هذا يطرح السؤال - بالنظر إلى المدخلات البيئية ، هل هناك شيء يتحكم في تعديل الجينات أثناء التكاثر؟ وبشكل أكثر تحديدًا ، هل هناك عملية تستهدف جينًا أو سمة معينة؟


لا يتم إجراء الطفرات التي تستهدف نمطًا ظاهريًا جديدًا محددًا. لا توجد طريقة يمكن للكائن الحي أن "يعرف" بها تأثير طفرة مستقبلية معينة على أي حال. الطفرة هي مجرد خطأ في عملية النسخ المتماثل. نتيجة لذلك ، فإن غالبية الطفرات ضارة ولا يفيد سوى حفنة من الطفرات.

صحيح على الرغم من أن معدل الطفرات يمكن أن يتأثر بالبيئة أو الإجهاد الناجم عن الفرد (Agrawal 2002). يبدو أكثر بديهية أن هذه مجرد عواقب لتكلفة آلية تكرار الحمض النووي وآلية إصلاح الحمض النووي ، لكن ليس من المستحيل أن تتطور مثل هذه التغييرات في معدل الطفرات في النهاية كإستراتيجية تحوط للرهان. في الحالة القصوى حيث تحدث نفس الأنواع من التغيير البيئي مرارًا وتكرارًا ، فليس من المستحيل أن تطور السلالة القدرة على تعديل معدل الطفرة في موضع معين. ومع ذلك ، على حد علمي لم يتم العثور على هذا.

قد ترغب في اتباع دورة تمهيدية في علم الأحياء التطوري. قد ترغب أيضًا في قراءة هذا المنشور أيضًا الذي يقدم مزيجًا من المعلومات ذات الصلة


تاريخ موجز لعلم التخلق

تم استخدام مصطلح "علم التخلق" في الأصل للإشارة إلى العمليات غير المفهومة جيدًا والتي من خلالها تطور الزيجوت المخصب إلى كائن حي ناضج ومعقد. مع فهم أن جميع خلايا الكائن الحي تحمل نفس الحمض النووي ، ومع زيادة المعرفة بآليات التعبير الجيني ، تم تغيير التعريف للتركيز على الطرق التي يمكن أن ترتبط بها السمات الوراثية ليس بالتغيرات في تسلسل النوكليوتيدات ، ولكن بالتعديلات الكيميائية من الحمض النووي ، أو البروتينات الهيكلية والتنظيمية المرتبطة به. الاكتشافات الحديثة حول دور هذه الآليات في التطور المبكر قد تجعل من المرغوب فيه العودة إلى التعريف الأصلي لعلم التخلق.


علم الوراثة 26: "علم التخلق ، الجزء الأول"

هذا جزء من سلسلة محاضرتين عن علم التخلق. سيتضمن اليوم مقدمة عامة عن علم التخلق ، وتعديلات الهيستون ومثيلة الحمض النووي. ستغطي المحاضرة التالية الطباعة وإلغاء تنشيط X.

مقدمة

حتى الآن ، قيل لنا أن التركيب الجيني هو حالة تسلسل الحمض النووي. بمعنى آخر ، يرتبط النمط الظاهري من النوع البري بتسلسل من النوع البري ، بينما يرتبط النمط الظاهري المتحور مندل بتسلسل متحور ، ويرتبط النمط الظاهري المتحور المعقد بالعديد من التغييرات في التسلسل. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يتم تحديد وراثة النمط الظاهري بواسطة عوامل أخرى غير تسلسل الحمض النووي. يشار إلى هذه العوامل باسم جيني. نحن نعرف ذلك الآن وحدات الميراث أيضا تشمل (على سبيل المثال لا الحصر):

حيث تشتمل البنود 1-3 على الكروماتينية. البند 3 يشمل:

  • هيستون
  • حشوًا ، "بروتينات غير هيستون" (والتي تشمل عوامل النسخ ، والمثبطات ، إلخ)
  • ncRNAs مثل XIST

يمكن تعديل هذه العوامل بدورها من خلال:

  • العوامل البيئية
  • الموقع الكروموسومي للجين
  • الموقع النووي للجين
  • التفاعلات بين الجينات المتماثلة

لا تقتصر وحدات الوراثة على الكروماتين أيضًا - ضع في اعتبارك أيضًا البريونات في الخميرة و dsRNA التي تنتشر بواسطة بوليميراز RNA المعتمد على RNA في C. ايليجانس، على الرغم من أن هذه السلسلة من محاضرتين ستغطي الكروماتين فقط.

من المثير للجدل حاليًا مقدار ما يتم تضمينه في مصطلح "علم التخلق". على سبيل المثال ، تُظهر بعض تعديلات هيستون وراثة واضحة عبر الأجيال ، وبالتالي فهي مؤهلة بالتأكيد على أنها جينية ، بينما يبدو أن تعديلات الهيستون الأخرى قد تم إنشاؤها من جديد في كل فرد ، لذلك يجادل بعض الباحثين بأنه لا ينبغي تصنيفها على أنها جينية.

أمثلة

إسكات الجينات في الخميرة

تذكر أن الخميرة لها نوعان من التزاوج يُدعى a و α ، وأن المركب الجيني يحدد أغطية نوع التزاوج

317 كيلو بايت على كروموسوم الخميرة الثالث. ال ماتا / ماتا يشمل الموضع الجينات المكتوبة في اتجاهات متعاكسة من نقطة بداية مشتركة. 190 كيلوبايت إلى اليسار موضع HMLα و 90 كيلو بايت إلى اليمين يوجد موضع يسمى HMRa. يشفر هذان الموقعان ، على التوالي ، كل نفس الآلية مثل ماتا و ماتا تفعل ، ولكن في الحالة الطبيعية للخميرة ، فإن حصيرة يتم التعبير عن الموضع بينما يتم إسكات الموقعين الآخرين. يتم تحقيق هذا الإسكات عن طريق تعديلات هيستون القمعية وبواسطة فئة من البروتينات غير الهيستون تسمى بروتينات السير. بروتينات السير لها تقويم العظام في الثدييات تسمى Sirtuins التي تنظم عملية التمثيل الغذائي ، ووظيفة الميتوكوندريا وما إلى ذلك.

التباين في الذباب

النوع البري ذبابة الفاكهة لديهم عيون حمراء يسمى الجين الذي يشفر الصبغة الحمراء بشكل محير أبيض، بعد النمط الظاهري لها بالضربة القاضية. انقلاب الكروموسومات الذي يحرك النوع البري أبيض ينتج عن الجين الأقرب إلى الصبغة المتغايرة إسكات متغير للجين في بعض الخلايا دون غيرها ، مما يتسبب في نمط ظاهري تفقد فيه بعض خلايا العين لونها الأحمر وليس كلها. شكل هذا أساس بعض شاشات المحسن في ذبابة الفاكهة وساعد في الكشف عن بعض أول ميثيترانسفيرازات هيستون التي تعمل على H3K9.

إعادة برمجة الخلايا الجسدية

يمكن إعادة برمجة الخلايا الجسدية لتحفيز الخلايا الجذعية متعددة القدرات (iPSC) عن طريق التعبير العابر عن SOX2, أكتوبر 4, KLF4 و MYC. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تعداء مع mRNAs فقط ، أو التعبير عن فيروس غير متكامل (مثل Sendai) أو فيروس متكامل (lentivirus). عادة 5٪ فقط من الخلايا المعرضة لعوامل إعادة البرمجة ستعود بنجاح إلى تعدد القدرات.

الملتهمة λ المصابة بكتريا قولونية

يتم التحكم في قرار التكاثر اللاجيني مقابل النسخ المتماثل اللاجيني.

ذبابة الفاكهة تحديد الجنس

يتم تحديد الجنس الخلوي في الذباب من خلال الكروماتين.

ملكة نحل العسل / تحديد العامل

قارن وقارن بين ملكة النحل والشغالات:

نحلة غذاء فترة الحياة خصوبة
عمال حبوب لقاح + رحيق أسابيع معقم
ملكة غذاء ملكات النحل 1-3 سنوات ما يصل إلى 2000 بيضة / يوم

أظهرت ورقة اختراق أن RNAi ضد DNMT3 - ميثيل ترانفيراز الحمض النووي - تسبب في نمو معظم اليرقات كملكات [Kucharski 2008].

بشكل ممتع ، يلاحظ فريد أن غذاء ملكات النحل متاح للاستهلاك البشري على موقع أمازون.

عمر في C. ايليجانس

الطفرات في المجموعة 2 في C. ايليجانس تقليل علامات H3K4me3 وزيادة طول العمر بمقدار

30٪. ثم يتم توريث هذا النمط الظاهري عبر الأجيال حتى بعد التهجين لإزالة الطفرة الجينية السببية الأصلية [Greer 2011]. تظل الزيادة في العمر كبيرة من خلال جيل F4 من أحفاد من النوع البري (انظر الرسم البياني أدناه) ويختفي أخيرًا بواسطة F5.

تعديلات هيستون

نتذكر من محاضرة تيمور يوسفزاي حول البيولوجيا الجزيئية 15 أن الهيستونات عبارة عن بروتينات صغيرة ،

100 حمض أميني. وهي تخضع لمجموعة متنوعة من التعديلات اللاحقة للترجمة بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: الأسيتيل ، والميثيل ، والانتشار في كل مكان ، والسومويليشن ، والفسفرة. عادةً ما تحدث هذه التعديلات في الذيل الطرفي N ، وهو عبارة عن مخلفات تقريبًا 1-25. من حين لآخر ستسمع عن تعديل في النواة الطرفية C للهستونات ، عادة في K56 أو K79. التدوين على النحو التالي: H3K4me3 تعني هيستون 3 ليسين 4 ثلاثي الميثيل.

توجد بعض أهم التعديلات على هيستون 3:

تعديل منظمة
H3K4me3 النسخ النشط
H3K9me3 النسخ المكبوت
H3K9Ac النسخ النشط
H3K27me3 النسخ المكبوت

مشروع ENCODE هو محاولة لرسم خريطة منهجية لمثيل هيستون (من بين أشياء أخرى) في البشر [ENCODE 2012]. هناك جهود مماثلة في الكائنات الحية الأخرى ، مثل mod-ENCODE in ذبابة الفاكهة و C. ايليجانس. كانت هذه جهود وصفية إلى حد كبير. على سبيل المثال ، في ذبابة الفاكهة لقد قاموا الآن بتعيين 18 تعديلاً للهيستون و 9 أنماط اندماجية ، ومع ذلك ما زلنا لا نعرف كيف تتشكل المجالات المختلفة ، وما هي أدوارها ، وكيف تختلف بين أنواع الخلايا ، أو ما هي علاقة السبب والنتيجة بين هذه النتائج وغيرها. . سيتطلب تشريح العلاقات الوظيفية تدخلات بدلاً من مجرد ملاحظات - على سبيل المثال ، التجارب باستخدام RNAi.

مثيلة الحمض النووي

مثيلة الحمض النووي هي التعديل الكيميائي للسيتوزين إلى 5-ميثيل سيتوزين (يتم اختصاره بشكل متغير 5mc أو 5mC أو 5MeC).

يحدث هذا (تقريبًا؟) حصريًا في سياق CpG ثنائي النوكليوتيد. في الثدييات ، 70-80 ٪ من السيتوزينات CpG ثنائي النوكليوتيدات عبارة عن 5 ميثيل سيتوزينات.

تحتوي بعض الكائنات الحية على مثيلة الحمض النووي ، في حين أن البعض الآخر لا:

الكائن الحي مثيلة الحمض النووي
بكتريا قولونية نعم
خميرة لا
الفطريات نعم
الديدان لا
يطير القليل
الثدييات نعم
الزرد نعم
النباتات نعم

ينظم مثيلة الحمض النووي التعبير الجيني بعدة آليات:

  1. يؤثر على ارتباط عوامل النسخ
  2. ترتبط بعض البروتينات بشكل خاص بـ 5mc
  3. يمكنه "العمل مع تعديلات هيستون"

تتحكم العديد من الإنزيمات في مثيلة الحمض النووي. يتعرف DNMT3a و DNMT3b على ثنائي النوكليوتيدات CpG ويمثلان C على كلا الخيوط.

في الفئران ، DNMT3a و DNMT3b:

  1. مطلوبة لمثيل الحمض النووي الجديد
  2. كل منها ضروري للتطور الطبيعي
  3. تعمل على مناطق جينومية مختلفة عن بعضها البعض
  4. تتفاعل بشكل أساسي مع ذيول H3 التي تفتقر إلى مثيلة K4

في البشر ، تسبب طفرات DNMT3b مرضًا متنحيًا يسمى متلازمة ICF [OMIM # 242860].

بعد حدوث تكرار الحمض النووي ، ستنتهي مواقع CpG ثنائية الميثيل (كما تم إنشاؤها بواسطة DNMT3a / b) بنهاية الميثيل. إنزيم مختلف ، DNMT1 ، مسؤول عن إعادتها إلى حالة ثنائي الميثيل. الضربة القاضية DNMT1 هي قاتلة جنينية.

فحوصات لدراسة مثيلة الحمض النووي

  • قام كل من إنزيمات التقييد HpaII و MspI بقطع مواقع CCGG ، لكن MspI يقطع بغض النظر عن حالة المثيلة ، بينما يقطع HpaII C-C-G-G ولكن ليس C-5mC-G-G.
  • يمكن إجراء ChIP و ChIP-seq باستخدام أجسام مضادة خاصة بـ 5mC.
  • يزيل الأمين بيسلفيت الصوديوم فقط الأمم المتحدةميثيل Cs ، وتحويلها إلينا ، في الحمض النووي المشوه. لذلك يمكنك معالجة الحمض النووي الجيني باستخدام ثنائي كبريتيت الصوديوم ، ثم تضخيم مكتبة التسلسل PCR ، ومقارنة قراءات التسلسل بتلك الموجودة في الجينوم نفسه عند التسلسل بدون بيسلفيت. تمثل القواعد التي هي C في أي من المكتبتين Cs الميثيلية ، بينما C → T SNPs الفريدة للمكتبة المعالجة بالبي سلفيت هي Cs غير ميثلة. تم شرح هذا الإجراء وإيجابياته وسلبياته بمزيد من التفصيل في ملاحظاتي من الدورة القصيرة لتسلسل UAB.

حول إريك فالاب مينيكيل

Eric Vallabh Minikel في مهمة مستمرة مدى الحياة للوقاية من مرض البريون. وهو عالم في معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد.


البروتينات: الرابط بين الحمض النووي وسماتنا

هناك علاقة واضحة بين الجينات والصفات ، والجسر بين هذين المفهومين هو بروتين. بروتينات ، مصنوعة من جزيئات صغيرة تسمى أحماض أمينية (الشكل 1 (PDF ، 169 كيلو بايت)) ، تؤدي وظائف عديدة في الجسم. على سبيل المثال، الكولاجين هو بروتين موجود في الجلد والعظام والغضاريف يساعد على مقاومة التمدد. الأجسام المضادة هي بروتينات الجهاز المناعي التي تساعد في مكافحة الالتهابات. أيضًا ، يتم توصيل الأكسجين الذي نستنشقه إلى خلايا الجسم عن طريق بروتين موجود في خلايا الدم الحمراء لدينا يعرف باسم الهيموغلوبين. يتم تضمين كل من الجينات التي يبلغ عددها 20000 إلى 25000 جين في الجينوم (مجموع الحمض النووي الخاص بك) يشفر (يحمل التعليمات الخاصة بإنتاج) نوع واحد من البروتين (الاتحاد الدولي لتسلسل الجينوم البشري ، 2004).

كيف يحمل الجين تعليمات لصنع البروتين؟ جزيئات الحمض النووي عبارة عن بوليمرات تتكون من وحدات صغيرة تسمى النيوكليوتيدات، التي ترتبط ببعضها البعض مثل السيارات في القطار ، وكل ثلاثة نيوكليوتيدات في الجين تحدد حمض أميني معين. تعبير الجين (إنتاج البروتين الذي يشفره) هو عملية من خطوتين (الشكل 2 (PDF ، 169 كيلو بايت)). في الخطوة الأولى ، تم استدعاء النسخ، تقوم البروتينات الخلوية بإنشاء نسخة مؤقتة من الجين المعروف باسم a رسول RNA (أو مرنا) مركب. ينتقل جزيء mRNA هذا خارج النواة إلى داخل الخلية المملوءة بالسوائل والمعروفة باسم العصارة الخلوية (الشكل 3 (PDF ، 169 كيلوبايت)). هنا ، سيخضع جزيء mRNA للخطوة الثانية في إنتاج البروتين ، تسمى ترجمة. أثناء الترجمة ، تُعرف الجزيئات باسم نقل الحمض النووي الريبي العمل بهياكل صغيرة تسمى الريبوسومات لقراءة جزيء مرنا ، ثلاثة نيوكليوتيدات في وقت واحد ، لتجميع منتج البروتين (الشكل 4 (PDF ، 169 كيلو بايت)). يعد استخدام مصطلح الترجمة مناسبًا لأنه مع استمرار العملية ، يتم تحويل التعليمات الخاصة بصنع البروتين ، والتي تمت كتابتها بلغة النيوكليوتيدات أثناء النسخ ، إلى لغة الأحماض الأمينية.

باستخدام نموذج الجين الواحد والبروتين الموصوف أعلاه ، يمكن فهم العديد من الأمراض على أنها تنشأ مع بعض التغييرات في الحمض النووي لدينا. على سبيل المثال ، يمكن للإشعاع وفيروسات معينة إتلاف الحمض النووي لدينا ، بحيث ينتج عن النسخ والترجمة بروتين إما لا يعمل بشكل جيد أو لا يعمل على الإطلاق ، مما يؤثر سلبًا على الوظيفة الخلوية. على سبيل المثال ، تبين أن فقر الدم المنجلي (حالة يفتقر فيها الجسم إلى ما يكفي من خلايا الدم الحمراء السليمة) ناتج عن تغيير نوكليوتيد واحد في جين ينتج الهيموجلوبين. يمكن العثور على تمثيل مرئي للتغيرات التي تحدث على مستويات الحمض النووي والبروتين والخلية في فقر الدم المنجلي على موقع Understanding Evolution.

على الرغم من أن فهم علم الوراثة والجينوم ضروري لفهم طريقة عمل جسم الإنسان ، إلا أنه يمثل رؤية غير كاملة للتعبير الجيني و الوراثة (انتقال الصفات من الآباء إلى الأبناء). للحصول على رؤية أكثر شمولاً ، نحتاج إلى معالجة مجموعة ثانية من التعليمات التي تؤثر على كيفية التعامل مع حمضنا النووي: إبيجينوم.


علم التخلق - أولوية بحثية رئيسية

تنعكس أهمية علم التخلق في علوم الحياة الحديثة في العدد الكبير من برامج البحث الجامعية والوطنية والدولية. هناك عدد قليل جدًا من الباحثين غير المشاركين في برنامج بحث واحد على الأقل يتطرق إلى البحث الوراثي اللاجيني. أحد البرامج الرئيسية التي تركز على الظواهر اللاجينية هو مشروع Epigenome البشري متعدد الجنسيات ، وهو تكملة لمشروع الجينوم البشري. يقودها الاتحاد الدولي للإبيجينوم البشري (IHEC) والعلماء الألمان يساهمون بشكل جماعي من خلال برنامج Epigenome الألماني (DEEP) ، بما في ذلك العديد من المؤسسات بما في ذلك مركز أبحاث السرطان الألماني (DKFZ) في هايدلبرغ ومعهد ماكس بلانك للبيولوجيا المناعية ومقره فرايبورغ وعلم التخلق (MPI). البروفيسور الدكتور توماس جينوين ، الذي أسس علم التخلق في معهد ماكس بلانك في فرايبورغ ، والذي غيّر اسمه ليعكس عمله ، ترأس سابقًا شبكة Epigenome الأوروبية للتميز. وخليفتها ، تم تمويل شبكة EpiGeneSys للتميز في إطار برنامج إطار عمل البحث السابع للاتحاد الأوروبي وتركز بشكل أساسي على العلاقة بين علم التخلق وبيولوجيا الأنظمة. أنشأ معهد MPI وجامعة فرايبورغ والمركز الطبي لجامعة فرايبورغ مركزًا بحثيًا تعاونيًا حول علم التخلق الطبي الذي يغطي الأبحاث الأساسية بالإضافة إلى مشاريع التطبيقات السريرية. يتم تمويل اتحاد CancerEpiSys من قبل BMBF ويركز بشكل خاص على البحث في التعديلات اللاجينية المرتبطة بالسرطان. يضم هذا الاتحاد أيضًا باحثين من هايدلبرغ وأولم. لا يشتمل التحليل الجزيئي للأورام في DKFZ على تسلسل الجينوم الكامل فحسب ، بل يشمل أيضًا على نحو متزايد الإبيجينوم.


يمكن أن يلعب تعديل الحمض النووي المثير للجدل دورًا رئيسيًا في تطور المشيمة

قد تكون الشفرة الجينية في الثدييات قد اكتسبت حرفًا آخر - أو على الأقل حاشية هامشية. تتحدث الكتب المدرسية عن أربع كتل بناء للحمض النووي ، يحدد ترتيبها الجينات. لكن الباحثين في مجال علم التخلق حددوا أيضًا أربعة إصدارات معدلة كيميائيًا لقواعد النيوكليوتيدات ، والتي تؤثر على كيفية التعبير عن الجينات. ثلاثة منها عبارة عن نسخ معدلة من السيتوزين ، وهي واحدة من القواعد الأربع الأصلية. آخر الأدينين ، الميثيل ، غارق في الجدل حول ما إذا كان موجودًا في الثدييات.

الآن ، لم يحدد الباحثون في جامعة ييل الكثير من هذه القاعدة المعدلة في الخلايا الجنينية للفئران فحسب ، بل وجدوا أيضًا أنها تلعب دورًا رئيسيًا في تطور المشيمة. تعطي القاعدة الميثيلية - الميثيل أدينين للاختصار - للخلايا أداة جينية أخرى لتشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها أثناء التطور الطبيعي أو في المرض. يقول Peng Jin ، عالم الوراثة في جامعة Emory والذي لم يكن جزءًا من العمل: "هذه دراسة مهمة جدًا لفهمنا لدور [الأدينين الميثلي] في تنظيم الجينات".

غالبًا ما تضيف الخلايا الحيوانية الميثيل أو مجموعات كيميائية أخرى إلى السيتوزين للمساعدة في تشغيل الجين أو إيقاف تشغيله ، بينما تعتمد البكتيريا بشكل كبير على مثيلة الأدينينات. ولكن في السنوات الخمس الماضية ، اكتشف الباحثون أيضًا وجود ميثيل أدينينات في ذباب الفاكهة والديدان الخيطية والضفادع. ظهرت تلميحات من القاعدة المعدلة أيضًا في الثدييات. يقول إريك جرير ، عالم الوراثة اللاجينية في جامعة هارفارد: "إذا كانت موجودة ، فهي طبقة جديدة ومثيرة من علم الأحياء".

لكن المستويات المبلغ عنها كانت ضئيلة ، ووجد جرير وآخرون أن العديد من "الاكتشافات" كانت نتيجة لعينات بكتيرية ملوثة للحمض النووي ، ومعدات ، وحتى إنزيمات متاحة تجاريًا تُستخدم في التجارب. يتفق عالم الأحياء الجزيئية يينغ ليو من جامعة بكين ، الذي درس الميثيلادنين في الديدان الخيطية ، "من الصعب استبعاد التلوث عن طريق الحمض النووي البكتيري".

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تكون تقنية تسلسل الأجسام المضادة التي استخدمتها الدراسة الجديدة وغيرها غير محددة بما يكفي لعزل هذه القواعد ، والتقاط الأدينينات الميثيلية في الحمض النووي الريبي وكذلك في الحمض النووي. يقول كولم نيستور ، عالم الوراثة الجزيئية في جامعة لينشوبينغ: "الحقيقة هي أن التقنيات التي لدينا ليست قوية بما يكفي".

لكن أندرو شياو عالِم الوراثة اللاجينية بجامعة ييل أصر. في عام 2018 ، وجد فريقه كميات كبيرة من الميثيلادنين في خلايا الورم الأرومي الدبقي ، حيث يبدو أنه يؤثر على نمو سرطان الدماغ هذا. أظهر الباحثون أنه عندما منعوا البروتين الذي يزيل مجموعات ميثيل الأدينين ، مما تسبب في تراكم الميثيل أدينين ، تباطأ نمو الورم.

في الفئران ، يعمل ميثيل أدينين على استقرار الحمض النووي غير الملتحم عن طريق منع الارتباط ببروتين SATB1. تمكّن إجراءات ميثيل أدينين الخلايا الجذعية من التكاثر قبل التمايز لتشكيل المشيمة.


قد تتطور الشذوذ الجنسي في الرحم بسبب التغيرات اللاجينية

الائتمان: شاترستوك / جامعة أنطون جفوزديكوف في كاليفورنيا.

وفقًا لفرضية تم إصدارها حديثًا ، قد لا تكمن المثلية الجنسية في الحمض النووي نفسه. بدلاً من ذلك ، مع تطور الجنين ، يتم تشغيل الجينات المرتبطة بالجنس وإيقاف تشغيلها استجابةً لتقلب مستويات الهرمونات في الرحم ، التي تنتجها كل من الأم والطفل. هذا يفيد الطفل الذي لم يولد بعد ، ولكن إذا استمرت هذه التغييرات اللاجينية بمجرد ولادة الطفل ، ولديه أطفال ، فقد يكون بعض هؤلاء الأبناء شاذين جنسياً.

نشر العلماء نتائجهم في المجلة المراجعة الفصلية للبيولوجيا. يقترح علماء الوراثة التطوريون أن هذا هو سبب عدم اختفاء المثلية الجنسية بسبب الضغط التطوري. تقدر الأبحاث الحالية أن 8 ٪ من السكان هم من المثليين ، ومن المعروف أن المثلية الجنسية يمكن أن تنتشر في العائلات. إذا كان أحد التوائم المتماثلة مثليًا ، فهناك احتمال بنسبة 20٪ أن يكون الآخر أيضًا.

لا ترتبط المثلية الجنسية فقط بالجنس البشري. هناك العديد من الأنواع التي تظهر سمات مثلية ، بما في ذلك الأسماك والطيور ، ولم يتمكن علماء الوراثة من العثور على الجين المسؤول عن التوجه الجنسي.

التستوستيرون لا يفسر كل شيء. تتعرض الأجنة الأنثوية لكميات صغيرة من هرمون التستوستيرون من الغدد الكظرية والمشيمة ونظام الغدد الصماء لدى الأم. في العديد من نقاط الحمل الرئيسية ، يتعرض الأجنة من الذكور والإناث لكميات مماثلة من هرمون التستوستيرون. يمكن أن تكون مستويات الهرمون أعلى من الطبيعي عند الإناث وأقل من المتوقع عند الذكور دون أي تأثير على الأعضاء التناسلية أو بنية الدماغ.

يقترح المؤلفون أن الاختلافات في الحساسية للهرمونات الجنسية تؤدي إلى تغيرات جينية ، والتي لا تؤثر على بنية الجين ، ولكن يمكن تنشيطها عن طريق تغيير منطقة محفز الجين كيميائيًا. يمكن أن تعزز التغييرات الوراثية اللاجينية نشاط هرمون التستوستيرون أو تقلل من حدته حسب الحاجة.

تتضمن التغيرات اللاجينية تغييرات في البروتينات التي تربط معًا خيوطًا طويلة من الحمض النووي ويمكن أن تنتقل إلى الأبناء. يقترح المؤلفون أن المثلية الجنسية قد تكون متوارثة من جينات الوالدين الخاصة قبل الولادة لمقاومة التستوستيرون الزائد ، وهذا يمكن أن يغير تنشيط الجين في مناطق دماغ الطفل التي تشارك في الانجذاب الجنسي والتفضيل. هذا يمكن أن يفسر سبب استمرار الشذوذ الجنسي طوال التطور ، كما يقول المؤلفون.

من المحتمل أن يكون الانتقال من التغييرات في التعبير الجيني إلى سبب انجذاب شخص ما إلى شخص من نفس الجنس سؤالًا قد لا يجد العلم إجابته أبدًا ، كما تقول مارلين زوك ، عالمة الأحياء التطورية في جامعة مينيسوتا ، توين سيتيز.


تطوير [مورد إلكتروني]: علم الوراثة وعلم التخلق والتنظيم البيئي

التطوير: علم الوراثة وعلم التخلق والتنظيم البيئي
المؤلف: PD Dr. Vincenzo E. A. Russo، Professor Dr. David J. Cove، PH. لويس ج. إدغار ، الأستاذ الدكتور رودولف جينيش ، الأستاذ الدكتور فرانشيسكو سالاميني
تم النشر بواسطة Springer Berlin Heidelberg
رقم ال ISBN: 978-3-642-64141-1
DOI: 10.1007 / 978-3-642-59828-9

  • تجميع الفيروس والتكوين
  • التحكم المكاني والزمني للتعبير الجيني في بدائيات النوى
  • التطور متعدد الخلايا في الميكسوبكتيريا Myxococcus xanthus و Stigmetalla aurantiaca
  • تحديد نوع الخلية في الخميرة
  • التأثير الوراثي والبيئي على تطور الفطريات الخيطية Neurospora crassa
  • الاتصالات الخلوية في Dictyostelium
  • دورة تقسيم الخلية في Aspergillus nidulans
  • التطور الجنيني للنباتات المزهرة
  • تطوير الجذر في Arabidopsis
  • تطوير الأوراق
  • تنمية الزهور: الآراء الجينية والأخبار الجزيئية
  • التحكم الجيني في تنمية السويداء
  • إشارات ضوئية بيئية وتطور نبات الأرابيدوبسيس
  • تكافل الكائنات الحية الدقيقة النباتية
  • Caenorhabditis elegans: إشارات تشكيل المحور الجنيني في التطور المبكر
  • تحديد مصير الخلية في Caenorhabditis elegans
  • التشكل وتكوين الأعضاء في Caenorhabditis elegans
  • تنظيم هجرات الخلايا ومخروط النمو أثناء تطور Caenorhabditis elegans
  • تشكيل المحاور الجنينية ونمط الأديم في ذبابة الفاكهة
  • تكوين الخلايا العصبية المبكرة في ذبابة الفاكهة

أظهرت السنوات العشر الماضية ثورة هائلة في فهمنا للتنمية ، لا سيما على مستوى علم الوراثة الجزيئي ، ولم يتم التعرف على الأهمية العميقة للتنظيم اللاجيني والبيئي إلا مؤخرًا. التطوير: يصف علم الوراثة وعلم التخلق والتنظيم البيئي نتائج هذه الثورة. هو مكتوب بطريقة واضحة ويتضمن العديد من الشخصيات التثقيفية. هذا الكتاب المدرسي مخصص للطلاب الذين يريدون نظرة عامة ومقدمة حالية لمجالات محددة من علم الأحياء التطوري وللباحثين المهتمين بملخص للتطورات التي تتجاوز اهتماماتهم البحثية الفردية. تمت تغطية معظم الكائنات الحية التي تتم دراستها حاليًا ، بما في ذلك الفيروسات والبكتيريا والخميرة و Neurospora و Aspergillus و Dictyostelium و Arabidopsis والذرة و snapdragon و C. elegans و Drosophila و zebrafish والفأر والهامستر والبشر. تتراوح الموضوعات التي تمت مناقشتها من التجميع الذاتي إلى تنظيم الجينات المكاني والزمني ، ومن تحديد نوع الخلية إلى الاتصال الخلوي الخلوي ، ومن التنظيم البيئي إلى الطباعة الجينية

تتضمن مراجع ببليوغرافية وفهرس

تجميع الفيروسات والتشكل / بيتر ستوكلي ، نيكولا ستونهاوس - التحكم المكاني والزماني للتعبير الجيني في بدائيات النوى / آدم دريكس - التطور متعدد الخلايا في البكتيريا المتفطرة الزانثوس والستيجماتيلا أورانتياكا / يوجين دبليو كروفورد ، الابن ، لورانس ج.شيمكتس - - تحديد نوع الخلية في الخميرة / Xin Bi، James R. Broach - التأثير الوراثي والبيئي على تطور الفطريات الخيطية Neurospora crassa / Oded Yarden، Vincenzo EA روسو - اتصال الخلايا الخلوية في Dictyostelium / Pauline Schaap ، جيفري ويليامز - دورة انقسام الخلايا في Aspergillus nidulans / John Doonan - التطور الجنيني للنباتات المزهرة / Casper Vroemen ، Sacco De Vries - تطور الجذر في Arabidopsis / Liam Dolan - تطوير الأوراق / كارلو بوزي [وآخرون] - تطور الأزهار: الآراء الجينية والأخبار الجزيئية / بريندان ديفيز ، وهانس سومر ، وزسوزانا شوارتز سومر - التحكم الجيني في تطوير السويداء / ستيفن سلوكومب [وآخرون] - إشارات الضوء البيئية و تطوير نبات Arabidopsis / Giorgio Morelli ، Ida Ruberti - تكافل الكائنات الحية الدقيقة النباتية / J. Allan Downie ، Nicholas J. ايليجانس / مايكل كراوس - التشكل وتكوين الأعضاء في Caenorhabditis elegans / Lois G. Edgar - تنظيم هجرات مخروط الخلية والنمو أثناء تطور كاينو rhabditis elegans / William G. Wadsworth - تشكيل محاور جنينية ونمط الأديم في ذبابة الفاكهة / مارتن كلينجلر ، ديثارد توتز

نشوء الخلايا العصبية المبكرة في ذبابة الفاكهة / خوسيه أ.كامبوس-أورتيجا - ذبابة الفاكهة: تطوير القرص التخيلي: نمذجة الذبابة البالغة / سيث س.بلير - الطفرات الإدراجية في أسماك الزرد / آدم أمستردام ، نانسي هوبكنز - التحكم المكاني والزماني في استخدام رسالة الأم / دافور سولتر ، باربرا ب.نوليس - مثيلة الحمض النووي / بيتر دبليو ليرد - تعطيل كروموسوم إكس / جيني تي لي - البصمة الجينومية: دورها في التطور والمرض / جوانا أ.جويس ، آن سي فيرغسون- سميث - تكوُّن عضلي / مايكل إيه رودنيكي - مواد التغذية العصبية في تطور الجهاز العصبي / إرنست أريناس ، باتريك إرنفورس - تنظيم جين مستقبل حاسة الشم / أندرو تشيس - الفئران المعدلة وراثيًا كأدوات لأبحاث السرطان / إروين ف.فاجنر ، تشاو -Qi Wang - التوقيت اليومي في الحيوانات / أولي شيبلر ، دانيال ج. لافري - القطبية في النظم البيولوجية / ديفيد جيه كوف ، إيان إيه هوب ، رالف إس.

إتقان واستخدام نسخة. المعلم الرقمي الذي تم إنشاؤه وفقًا لـ Benchmark for Faithful Digital Reproductions of Monographs and Serials ، الإصدار 1. اتحاد المكتبات الرقمية ، ديسمبر 2002


كيف يقرر النحل ما يجب أن يكون: علامات "جينية" عكوسة مرتبطة بأنماط السلوك

أبلغ علماء جونز هوبكنز عن ما يُعتقد أنه أول دليل على أن الأنماط السلوكية المعقدة والقابلة للانعكاس في النحل - وربما الحيوانات الأخرى - مرتبطة بعلامات كيميائية عكوسة على الجينات.

يقول العلماء ما هو الأكثر أهمية في الدراسة الجديدة ، الموصوفة على الإنترنت في 16 سبتمبر في علم الأعصاب الطبيعي، هو أنه لأول مرة تم ربط "علامات" مثيلة الحمض النووي بشيء على المستوى السلوكي لكائن كامل. علاوة على ذلك ، كما يقولون ، فإن السلوك المعني ، والتغيرات الجزيئية المقابلة له ، قابلة للعكس ، مما له آثار مهمة على صحة الإنسان.

وفقًا لـ Andy Feinberg ، MD ، MPH ، باحث جيلمان ، أستاذ الطب الجزيئي ومدير مركز علم التخلق في معهد هوبكنز للعلوم الطبية الحيوية الأساسية ، فإن إضافة مثيلة الحمض النووي إلى الجينات قد ثبت منذ فترة طويلة أنها تلعب دورًا مهمًا في تنظيم نشاط الجينات في تغيير النظم البيولوجية ، مثل تحديد المصير في الخلايا الجذعية أو تكوين الخلايا السرطانية. بدافع الفضول حول كيفية مساهمة علم التخلق في السلوك ، درس هو وفريقه نموذجًا مجربًا وحقيقيًا لسلوك الحيوان: النحل.

من خلال العمل مع خبير النحل جرو أمدام ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علوم الحياة في جامعة ولاية أريزونا والجامعة النرويجية لعلوم الحياة ، وجد فريق فاينبيرج في علم التخلق اختلافات كبيرة في أنماط مثيلة الحمض النووي في النحل التي لها تسلسلات جينية متطابقة ولكن سلوكيات مختلفة اختلافًا كبيرًا. أنماط - رسم.

باستخدام طريقة تسمح للباحثين بتحليل الجينوم بأكمله في وقت واحد ، يطلق عليها CHARM (مصفوفات شاملة عالية الإنتاجية للمثيلة النسبية) ، قام الفريق بتحليل موقع ميثيل الحمض النووي في أدمغة النحل العامل في "مهنتين" مختلفتين. جميع النحل العامل من الإناث ، وجميعهم أخوات متطابقين وراثيا داخل خلية معينة. ومع ذلك ، فإنهم لا يفعلون نفس الشيء مع بعض الممرضات وبعض الأعلاف.

عادة ما تكون الممرضات أصغر سناً ويبقين في الخلية لرعاية الملكة ويرقاتها. عندما تنضج الممرضات ، يصبحون باحثين يتركون الخلية لجمع حبوب اللقاح وغيرها من الإمدادات للخلية. يقول فاينبرج: "الجينات نفسها لن تخبرنا بالمسؤول عن هذين النوعين من السلوك". "لكن الوراثة اللاجينية - وكيف تتحكم في الجينات - يمكن أن تفعل ذلك."

بدأ Feinberg و Amdam تجربتهما مع خلايا جديدة يسكنها نحل من نفس العمر. أدى ذلك إلى إزالة احتمال أن تُعزى أي اختلافات قد يجدونها إلى الاختلافات في العمر. يوضح أمدام: "عندما يدخل نحل صغير ومتوافق مع العمر إلى خلية جديدة ، فإنهم يقسمون مهامهم بحيث تصبح النسبة الصحيحة ممرضات وعلماء". تم اختبار هاتين المجموعتين بعد وصف دقيق لكل نحلة ووسمها بفئتها "المهنية" أو السلوكية.

بتحليل أنماط مثيلة الحمض النووي في أدمغة 21 ممرضة و 21 باحثًا عن الطعام ، وجد الفريق 155 منطقة من الحمض النووي التي لها أنماط علامات مختلفة في نوعي النحل. كانت الجينات المرتبطة باختلافات المثيلة في الغالب جينات تنظيمية معروفة بتأثيرها على حالة الجينات الأخرى. يقول Feinberg: "تسلسل الجينات بدون هذه العلامات يشبه الطرق بدون أضواء توقف - ازدحام".

بمجرد أن يعلموا بوجود اختلافات ، يمكنهم اتخاذ الخطوة التالية لتحديد ما إذا كانت دائمة. يقول أمدام: "عندما يكون هناك عدد قليل جدًا من الممرضات ، يمكن للباحثين عن الطعام أن يتدخلوا ويأخذوا أماكنهم ، والعودة إلى ممارساتهم السابقة". استخدم الباحثون هذه الاستراتيجية لمعرفة ما إذا كان نحل العلف سيحتفظ بعلاماته الجينية في البحث عن الطعام عندما يُجبر على البدء في التصرف مثل الممرضات مرة أخرى. لذلك قاموا بإزالة جميع الممرضات من خلاياهم وانتظروا عدة أسابيع حتى تستعيد الخلية التوازن.

بعد ذلك ، بحث الفريق مرة أخرى عن الاختلافات في أنماط مثيلة الحمض النووي ، هذه المرة بين الباحثين عن الطعام الذين ظلوا باحثين وأولئك الذين أصبحوا ممرضات. أظهرت مائة وسبع مناطق من الحمض النووي علامات مختلفة بين الباحثين عن الطعام والممرضات المقلدين ، مما يشير إلى أن العلامات اللاجينية لم تكن دائمة ولكنها قابلة للعكس ومرتبطة بسلوك النحل وحقائق الحياة في الخلية.

وأشار فينبرج إلى أن أكثر من نصف هذه المناطق قد تم تحديدها بالفعل من بين 155 منطقة تتغير بشكل كبير عندما تنضج الممرضات إلى باحثين. من المحتمل أن تكون هذه المناطق الـ 57 في قلب السلوكيات المختلفة التي تظهرها الممرضات والباحثون عن الطعام ، كما يقول أمدام. تقول: "إنها مثل إحدى تلك الصور التي تصور صورتين مختلفتين حسب زاوية الرؤية الخاصة بك". "يحتوي جينوم النحل على صور لكل من الممرضات والباحثين عن الطعام. والوسوم الموجودة على الحمض النووي تعطي الدماغ إحداثياته ​​حتى يعرف نوع السلوك الذي يجب عرضه."

يقول الباحثون إنهم يأملون في أن تبدأ نتائجهم في إلقاء الضوء على القضايا السلوكية المعقدة لدى البشر ، مثل التعلم والذاكرة والاستجابة للتوتر واضطرابات المزاج ، والتي تنطوي جميعها على تفاعلات بين المكونات الجينية والتخلقية المماثلة لتلك الموجودة في الدراسة. A person's underlying genetic sequence is acted upon by epigenetic tags, which may be affected by external cues to change in ways that create stable -- but reversible -- behavioral patterns.

Authors on the paper include Brian Herb, Kasper Hansen, Martin Aryee, Ben Langmead, Rafael Irizarry and Andrew Feinberg from The Johns Hopkins University, and Florian Wolschin and Gro Amdam of the Norwegian University of Life Sciences and Arizona State University.

This work was funded through the NIH Director's Pioneer Award through the National Institute of Environmental Health Sciences (#DP1ES022579), the Research Council of Norway and the Pew Charitable Trust.


Viewpoint: Getting approval for CRISPR gene edited crops in Europe is proving perilous. Here’s a guide for scientists and politicians

Credit: Science Business

Should genome-editing products be considered genetically modified organisms (GMOs) subject to the same regulations as products derived from transgenesis? There is no unanimous consensus across the world depending on countries’ policy.

Since 1996, the year in which the first transgenic crops (biotech) were planted, the world is divided into two parts: on the one hand the countries that adopted them – they are in North and South America, Asia and the Pacific-Oceania region -, and on the other hand, those that rejected them – the Middle East and a majority of African and European countries (with the exception of Spain and Portugal).

Today, 191.7 million hectares of biotech plants are grown with a range of globalized crops (corn, cotton, soybeans, as well as canola that derives from rapeseed) or more territorial (Papaya in Hawaii, Bt Eggplant in Bangladesh, Arctic Apples in British Columbia, Golden Rice in the Philippines). They express herbicide tolerance traits and resistance to insect pests or diseases, and more recently drought-resistant traits or biofortification (e.g., Engineering Golden Rice)

So, this clearly distinguishes probiotech countries (which grow and import GMO crops) and those that are more reserved (which import GMO crops but refuse to grow them) [like the EU]. This is further reflected by the rules that are applied for genome editing innovations.

Several well-known members of the German Green Party, elected in various political bodies such as the Bundestag (German parliament) and the Hamburg Senate, published, in a non-majority approach, in June 2020, a manifesto entitled: “New times, new responses: regulating the law of genetic engineering in a modern way”.

They point out that applied genetic engineering in human health is universally accepted and that applications in agriculture can also be part of sustainability “appropriate supervision” saving time to face the challenges of the future such as climate change.

Noting that the current regulations favour “monopoly structures in agriculture”, which hinders public research, they stress the need for new rules to give public institutions and medium-sized enterprises an opportunity to use these new techniques to better respond to innovation challenges.

They conclude that European regulations no longer correspond to the current state of science. They asked for “a balanced and prudent technological assessment in dialogue with science.”


16.3 Eukaryotic Epigenetic Gene Regulation

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • Explain how chromatin remodeling controls transcriptional access
  • Describe how access to DNA is controlled by histone modification
  • Describe how DNA methylation is related to epigenetic gene changes

Eukaryotic gene expression is more complex than prokaryotic gene expression because the processes of transcription and translation are physically separated. Unlike prokaryotic cells, eukaryotic cells can regulate gene expression at many different levels. Epigenetic changes are inheritable changes in gene expression that do not result from changes in the DNA sequence. Eukaryotic gene expression begins with control of access to the DNA. Transcriptional access to the DNA can be controlled in two general ways: chromatin remodeling and DNA methylation. Chromatin remodeling changes the way that DNA is associated with chromosomal histones. DNA methylation is associated with developmental changes and gene silencing.

Epigenetic Control: Regulating Access to Genes within the Chromosome

The human genome encodes over 20,000 genes, with hundreds to thousands of genes on each of the 23 human chromosomes. يتم جرح الحمض النووي في النواة بدقة ولفه وضغطه في الكروموسومات بحيث يتلاءم مع النواة. يتم تنظيمها أيضًا بحيث يمكن الوصول إلى مقاطع محددة حسب الحاجة بواسطة نوع خلية معين.

The first level of organization, or packing , is the winding of DNA strands around histone proteins. Histones package and order DNA into structural units called nucleosome complexes, which can control the access of proteins to the DNA regions (Figure 16.6a). Under the electron microscope, this winding of DNA around histone proteins to form nucleosomes looks like small beads on a string (Figure 16.6b).

These beads (histone proteins) can move along the string (DNA) to expose different sections of the molecule. If DNA encoding a specific gene is to be transcribed into RNA, the nucleosomes surrounding that region of DNA can slide down the DNA to open that specific chromosomal region and allow for the transcriptional machinery (RNA polymerase) to initiate transcription (Figure 16.7).

اتصال مرئي

في الإناث ، يتم تعطيل أحد الكروموسومين X أثناء التطور الجنيني بسبب التغيرات اللاجينية في الكروماتين. ما هو التأثير الذي تعتقد أن هذه التغييرات سيكون له على التعبئة nucleosome؟

How closely the histone proteins associate with the DNA is regulated by signals found on both the histone proteins and on the DNA. These signals are functional groups added to histone proteins or to DNA and determine whether a chromosomal region should be open or closed (Figure 16.8 depicts modifications to histone proteins and DNA). These tags are not permanent, but may be added or removed as needed. Some chemical groups (phosphate, methyl, or acetyl groups) are attached to specific amino acids in histone "tails" at the N-terminus of the protein. These groups do not alter the DNA base sequence, but they do alter how tightly wound the DNA is around the histone proteins. DNA is a negatively charged molecule and unmodified histones are positively charged therefore, changes in the charge of the histone will change how tightly wound the DNA molecule will be. By adding chemical modifications like acetyl groups, the charge becomes less positive, and the binding of DNA to the histones is relaxed. Altering the location of nucleosomes and the tightness of histone binding opens some regions of chromatin to transcription and closes others.

The DNA molecule itself can also be modified by methylation. DNA methylation occurs within very specific regions called CpG islands. هذه تمتد مع تردد عالٍ من أزواج الحمض النووي السيتوزين والغوانين ثنائي النوكليوتيد (CG) الموجودة في مناطق المروج للجينات. The cytosine member of the CG pair can be methylated (a methyl group is added). Methylated genes are usually silenced, although methylation may have other regulatory effects. In some cases, genes that are silenced during the development of the gametes of one parent are transmitted in their silenced condition to the offspring. Such genes are said to be imprinted. Parental diet or other environmental conditions may also affect the methylation patterns of genes, which in turn modifies gene expression. Changes in chromatin organization interact with DNA methylation. DNA methyltransferases appear to be attracted to chromatin regions with specific histone modifications. Highly methylated (hypermethylated) DNA regions with deacetylated histones are tightly coiled and transcriptionally inactive.

Epigenetic changes are not permanent, although they often persist through multiple rounds of cell division and may even cross generational lines. Chromatin remodeling alters the chromosomal structure (open or closed) as needed. If a gene is to be transcribed, the histone proteins and DNA in the chromosomal region encoding that gene are modified in a way that opens the promoter region to allow RNA polymerase and other proteins, called transcription factors , to bind and initiate transcription. إذا كان الجين سيظل مغلقًا أو صامتًا ، فإن بروتينات الهيستون والحمض النووي لها تعديلات مختلفة تشير إلى تكوين كروموسومي مغلق. In this closed configuration, the RNA polymerase and transcription factors do not have access to the DNA and transcription cannot occur (Figure 16.8).

ارتباط بالتعلم

View this video that describes how epigenetic regulation controls gene expression.


شاهد الفيديو: علم التخلق ما فوق الجينات - Epigenetics (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Osmarr

    آسف ، أود أن أقترح حلًا مختلفًا.

  2. Arne

    يدق

  3. Digor

    ))))))))))) لا أستطيع التحقق منك :)



اكتب رسالة