تکرارهای پشت سر هم
Tandem repeat ها یا تکرارهای پشت سرهم آرایه ای از تکرارهای پی در پی می باشد. آنها دارای 3 زیر گروه می باشند. ماهواره ها (satellites) ، ماهوارکها (minisatellites) و microsatellites .
اسم ماهواره "satellite " از طیف نوری آنها آمده است.
شکل 3-g-1 . توضیح باندهای ماهواره ها . شیب چگالی شناور سازی نیروی گریز از مرکز (centrifugation) ، قطعات DNA با ترکیب متفاوت معنی دار جدا شده و بعد طیف جذبی آن توسط نور ماورای بنفش مشخص می گردد . باند اصلی نشان دهنده حجم کلی DNA می باشد. و باندهای ماهواره ها از تکرارهای پشت سر هم منشا می گیرند.
ماهواره ها (satellites)
اندازه DNA ماهواره ها از 100kp تا 1 Mb میباشد.در انسان مثال شناخته شده آن Alphoid DNA می باشد که در سنترومر تمامی کروموزومها جای گرفته است.بخش تکرار شونده آن 171bp بوده و منطقه تکراری آن 3 تا 5 درصد DNA در هر کروموزوم را تشکیل می دهد. دیگر ماهواره ها دارای بخش تکرار شونده کوچکتری می باشند . اکثر ماهواره ها در انسان و در دیگر ارگانیسمها در سنترومر قرار گرفته اند.
Minisattelites (ماهوارک)
اندازه minisatellite ها بینb 1k و 20kb می باشد. یک نوع مینی ستلایک variable number of tandem repeats (VNTR) می باشد. بخش تکراری آن از 9 جفت باز تا 80 جفت باز می باشد. آنها در منطقه کد نشونده قرار دارند. تکرارها در هر مینی ستلایت معین ممکن است متفاوت باشد. این ویژگی بر اساس انگشت نگاری DNA یا DNA fingerprinting می باشد. دیگر انواع ماهوارکها تلومرها می باشند . در سلول نطفه انسان اندزه تلومر 15kb می باشد. در سلولهای سوماتیک پیر شده تلومر کوتاهتر می شود (هم اکنون تحقیقات وسیعی در این زمینه در حال انجام است :م) تلومرها از توالیهای پشت سر هم تکراری GGGTTA تشکیل شده اند.
Microsatellites
میکرو ستلایتها را تکرارهای پشت سر هم کوتاه (short tandem repets (STR)) نیز می نامند. چراکه بخش تکرار شونده از 1 تا 6 جفت باز تشکیل شده است و کل منطقه تکرار شونده به کمتر از 150 جفت باز می رسد. همانند مینی ستلایتها تعداد تکرارها برای هر میکرو ستلایت ممکن است فرق کند. بنابراین ، از میکرو ستلایتها هم می توان در انگشت نگاری DNA استفاده نمود. بعلاوه ، الگوهای میکرو و مینی ستلایتها می توانند اطلاعاتی را راجع به صفات پدری در اختیار ما قرار دهند مشهورترین مورد آن در لینک زیر می باشد.
President Thomas Jefferson and His Alleged Sons
عبارت "پلی مرفیسم " مربوط به اشکال گوناگون درون یک جمعیت می باشد ، برای مثال : تفاوت در تعداد تکرارهای پشت سر هم یا (tandem repeat) . این پلی مرفیسمها نتیجه همانند سازی DNA در طی میوز می باشند (فصل 8 بخش D) . پلی مرفیسم میکروستلایت می تواند به علت لغزش در همانندسازی (replication slippage ) رخ دهد . (فصل 7 بخش F).
سایت:
مقاله:
Beyond the Qs in the polyglutamine diseases - Genes and Development, 2001
ژنهای همانندسازی شده
یسیاری از پروتئینها به ژنهای
همانندسازی شده احتیاج ندارند ، چراکه مولکول mRNA از یک ژن رونویسی شده است که
می تواند به کپیهای زیادی از محصول پروتئینی ترجمه شده باشد . به هر حال ، rRNA و tRNA محصولات نهایی ژنی
هستند. به علت تسریع در فرایند تولید ، همه گونه ها دارای یک آرایه از ژنهای RNA تکراری پشت سر هم هستند. محدوده تکرارها نزدیک به 24000 می باشد.
جدول 3-F-1
. تعداد ژنهای RNA.
چهار نوع از rRNA در سلوهای پستانداران
وجود دارد. در ژنوم انسانی ، s
28 ، s 5.8 و s 18 در کنار هم دسته شده اند. آنها به فرم یک بخش
رونویسی هستند که بوسیله آنزیمهای خاصی بعد از رونویسی جدا می شوند. "rRNA اولیه" به پیش ماده (precursor) گفته می شود. در
انسان بخش تکراری rRNA
اولیه 40 کیلو باز طول دارد که 12 کیلو باز مربوط به بخش رونویسی و 27 کیلوباز
مربوط به منطقه رونویسی نشده است. بخش رونویسی از سه فضای : ETS ، 1ITS و ITS2 تشکیل شده است. آنها در هنگام
پردازش RNA
حذف می شوند.
مدت زیادی بود که اشاره می شد آیا رئیس جمهور توماس جفرسون ممکن است پدر استون همینگ باشد ، آخرین فرزند جفرسونها سالی همینگ را اسیر کرده بود. اعضای خانواده وود سان ادعا کردند که آنها اولاد رئیس جمهور جفرسون می باشند. بعد از آن تعداد تکرارها در هر کدام از 11 میکرو ستلایت از کروموزوم Y اولاد ذکور نشان داد که پسر رئیس جمهور زنده نمی باشد. بنابراین از این مطالعه برای اولاد عموی رئیس جمهور استفاده شد .
(Foster, E.A. et al. 1998. Nature, 396:27-28)
اولاد عموی رئیس جمهور
15, 12, 4, 11, 3, 9, 11, 10, 15, 13, 7
اولاد استون همینگ
15, 12, 4, 11, 3, 9, 11, 10, 15, 13, 7.
اولاد توماس وود استون
14, 12, 5, 11, 3, 10, 11, 13, 13, 13, 7
این نتایج نشان داد که استون همینگ و جفرسون از نظر ژنتیکی وابسته می باشند اما توماس وود استون یک جفرسون نسیت. برای اطلاعات بیشتر در این باره بهReport by Thomas Jefferson (Memorial Foundation (January, 2000. مراجعه نمایید.
دوستان عزیز یک مطلب است که در مورد ترجمه کتاب Mobio باید خدمتان عرض کنم . در متون انگلیسی گاها اصطلاحاتی دیده می شود که ما ترجمه فارسی آن را نداریم یعنی قبلا توسط کس دیگری ترجمه نشده یا اینکه عینا ولی به فارسی نوشته شده است در این موارد از این جهت که محل خاصی برای سازماندهی این اصطلاحات وجود ندارد و اینکه ترجمه این اصطلاحات دلچسب به نظر نمی رسد ما ترجیح می دهیم که این اصطلاحات را به صورت اصلی و دست نخورده در ترجمه ها بیاوریم تا مبادا اصطلاح خاصی به اشتباه وارد زبان ما شود. البته از آنجایی که قانون خاصی برای برگرداندن کلمات وجود ندارد ممکن است در جاهای متفاوت اشکال مختلف یک اصطلاح دیده شود که معمولا مترجمان یا نویسندگان ترجمه های قبلتر را ملاک قرار می دهند.
پیروز باشید
مکانیسم رونویسی در یوکاریوت ها
در یوکاریوت ها ، سه کلاس از RNA پلیمراز ها وجود دارد : I , II و III . این بخش بر روی RNA پلیمراز II ( Pol II ) فوکوس دارد که در رونویسی همه ژن های پروتئین ها شرکت می کند. رونویسی توسط Pol I و Pol III در بخش I شرح داده می شود.
شکل 4-E-1 . ساختار دامین هسته TBP انسان که با DNA کمپلکس شده است و به وسیله کریستالوگرافی اشعه X شناسایی شده . DNA حاوی عنصر TATA می باشد. PDB=1CDW
مرحله آغازین
RNA پلیمراز II حاوی زیر واحدی مشابه با فاکتور سیگما پروکاریوتی نمی باشد که بتواند پروموتور را شناسایی کند و هلیکس دوتایی DNA را از هم باز کند. در یوکاریوت ها این اعمال توسط گروهی از پروتئین ها که فاکتور های عمومی رونویسی خوانده می شوند انجام می گیرد. RNA پلیمراز II با شش فاکتور عمومی رونویسی همکاری دارد ( با علائم TFIIA , TFIIB , TFIID ,TFIIE ,TFIIF و TFIIH نامگذاری شده اند که TF معرف فاکتور های رونویسی و II به RNA پلیمراز II برمیگردد )
TFIID شامل TBP ( پروتئین متصل شونده به جعبه TATA ) و TAF ( فاکتور همکار TBP ) می باشد. نقش TBP ، اتصال به هسته پروموتور می باشد ( شکل 4-E-1 ). TAF ها به TBP در انجام این فرآیند کمک می کنند. در سلول های انسانی ، TAF ها توسط 12 زیر واحد شکل می گیرند. یکی از آن ها TAF250 ( با وزن مولکولی 250KD ) دارای فعالیت هیستون استیل ترانسفرازی می باشد که می تواند اتصال میان DNA و هیستون ها را در نوکلئوزوم را آزاد کند.
فاکتور رونویسی که باز شدن دو رشته DNA را کاتالیز می کند ، TFIIH می باشد. TFIIH می تواند دو رشته DNA را باز کند و در نهایت RNA پلیمراز II و پنج فاکتور عمومی رونویسی ( TFIIA کاملا لازم نیست ) کمپلکس پیش آغازین ( PIC ) را تشکیل می دهند. ترتیب سر هم شدن PIC در شکل 4-E-2 شرح داده شده است.
Review Article:
Regulation of gene expression by TBP-associated proteins - Genes and Development, 1998.
طویل سازی
پس از اینکه PIC بر روی پروموتور شکل گرفت ، TFIIH از فعالیت هلیکازی می تواند استفاده کند و دو رشته DNA را باز کند. این عمل نیاز به انرژی آزاد شده از هیدرولیز ATP دارد. باز شدن دو رشته DNA تقربیا از فاصله 10bp ( 10 جفت بازی ) شروع می شود. سپس RNA پلیمراز II از نوکلئوزید تری فسفات ها ( NTPs ) برای سنتز رونوشت RNA استفاده می کند. در طول طویل سازی RNA ، TFIIF متصل به RNA پلیمراز باقی می ماند ، اما سایر فاکتورهای رونویسی از PIC جدا می شوند.
دامین کربوکسیل-ترمینال ( CTD ) زیر واحد بزرگ RNA پلیمراز II برای طویل سازی بسیار مهم می باشد. در فاز آغازی ، CTD فسفوریله نشده می باشد اما در زمان طویل سازی فسفوریله می شود. این دامین دارای تعداد زیادی از رزدیو های پرولین ، سرین و ترئونین می باشد.
پایان رونویسی
ژن های پروتئین های یوکاریوتی دارای سیگنال poly A هستند که در downstream آخرین اگزون قرار دارد. این سیگنال برای اضافه شدن سری از رزدیو های آدنیلات در زمان پرداش RNA استفاده می شود. خاتمه رونویسی اغلب در 0.5 - 2 kb downstream سیگنال poly A رخ می دهد اما مکانیسم به درستی شناخته نشده است.
نقش فاکتور های تنظیم کننده رونویسی
در سال 1990 زمانی که اسرار تنظیم رونویسی در پروکاریوت ها تقریبا کشف شد ، دانشمندان اطلاعات بسیار کمی در رابطه با تنظیم رونویسی در یوکاریوت ها داشتند. در سال 1996 تعدادی از گروه های تحقیقاتی دریافتند که tranional coactivators ، هیستون استیل ترانسفراز ها( HATs ) می باشند. و آن ها دریافتند که اتصال فعال کنند ها ی رونویسی به ناحیه enhancer ( در اغلب موارد ) برای تحریک رونویسی کافی نمی باشد. برای این کار co-activator ها نیز لازم هستند. به طور مشابه ، مهار رونویسی اغلب احتیاج به اتصال رپرسور بر روی خاموش کننده ( silencer ) و شرکت همزمان پروتئین های co-repressor دارد. نقش دقیق این co-activator ها و co-repressor ها تا سال 1996 شناخته نشده بود.
در یوکاریوت ها ، همکاری میان DNA و هیستون ها از دستیابی پلیمراز و فاکتور های رونویسی عمومی به پروموتور جلوگیری می کند. استیلاسیون هیستون ها توسط HAT ها که می توانند اتصال میان DNA و هیستون ها را سست کنند ، انجام می گیرد. اگر چه زیر واحد TFIID ( TAF250 در انسان ) دارای فعالیت HAT می باشد ، شرکت کردن سایر HAT ها سبب می شوند که رونویسی کارآمد تر انجام گیرد. نقش های زیر برای اغلب نمونه ها ( نه همه آن ها ) می باشد :
1- اتصال فعال کننده ها به عنصر enhancer ، سبب فعالسازی HAT ها برای سست کردن پیوند میان هیستون ها و DNA می شود. بنابراین رونویسی را افزایش می دهند.
2- اتصال رپرسور به عنصر silencer ، هیستون د استیلاز ها ( histone deacetylases = HDs = HDACs ) را فعال می کند تا اتصال میان DNA و هیستون ها را محکمکنند.
برای کسب اطلاعات بیشتر بخش G را ببینید.
Review Article:
Elongation by RNA polymerase II: the short and long of it - Genes and Development, 2004.
Orchestrated response: a symphony of tranion factors for gene control - Genes and Development, 2000.
