علماء معهد وايزمان للعلوم يكشفون الآليات الهرمية التي تشرف على وظيفة الحمل الجيني، وتحدد التنظيم الجينومي
لا يقدرها الجميع، لكن البيروقراطية هي آلية ضرورية للحفاظ على الأداء السليم للمجتمع: تقوم اللجان العليا بتنسيق عمل الوزارات الحكومية، والتي بدورها تشرف على أنشطة الأقسام والإدارات والموظفين الأفراد، عندما يتم تعيين لجان تحقيق للتحقيق في الإخفاقات. كل هذه الأمور تخلق منظمة متفرعة، ذات علاقات متبادلة معقدة. كما طورت الكائنات الحية خلال التطور تسلسلًا هرميًا متعدد المستويات يشرف على نشاط حملها الجيني. تخلق شبكة التحكم الجيني هذه آلية صارمة وحساسة، مسؤولة عن تنشيط الجينات الصحيحة في الوقت المناسب.
يشمل المستوى المنخفض لبيروقراطية الخلية "عوامل النسخ"، وهي بروتينات تشرف على عملية النسخ، أي إنتاج جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) وفقا للمعلومات المخزنة في الحمض النووي (DNA). ويخرج الجزيء الذي يتم إنشاؤه في هذه العملية، والذي يسمى messenger RNA، من نواة الخلية إلى الفضاء داخل الخلايا، حيث توجد مصانع البروتين - الريبوسومات - التي تترجم المعلومات الوراثية وتنتج البروتينات بناءً عليها.
تصاحب هذه العملية سلسلة بيروقراطية من عمليات التحكم طوال الوقت، بحيث يمكن إيقاف إنتاج البروتينات في أي مرحلة من المراحل على طول الطريق. أحد العوامل الحاسمة هو مجموعة من جزيئات microRNA (microRNAs). تتكون هذه الجزيئات، التي تم التعرف عليها مؤخرًا فقط، من تسلسلات قصيرة جدًا من الحمض النووي الريبوزي (RNA)، ودورها في نظام التحكم هو إسكات الحمض النووي الريبي المرسال. تحدد جزيئات microRNA موقعًا مستهدفًا على الحمض النووي الريبي المرسال، وتتشبث به بفضل مطابقة التسلسل الأساسي للجزيئين - وبالتالي إيقاف عملية إنتاج البروتين.
سعى الدكتور يتسحاق بابيل من قسم الوراثة الجزيئية في معهد وايزمان للعلوم، والبروفيسور موشيه أورين من قسم البيولوجيا الجزيئية للخلية، وطالبي البحث روت شيلجي ودانيال ليبر إلى فهم "الهيكل التنظيمي" للتحكم الشبكة، والتي تشمل الجينات وعوامل النسخ والجزيئات الدقيقة - RNA وقاموا بتحليل بيانات العلاقات المتبادلة بين آلاف الجينات ومئات من جزيئات microRNA ومئات من عوامل النسخ. وباستخدام برامج كمبيوتر معقدة، حاولوا تحديد بنية الشبكة الكاملة، وتوصيف ميزاتها الرئيسية، وتحديد موقع "الهياكل الثانوية" المضمنة في البنية العامة للشبكة. هذه "الزخارف المتكررة"، وهي مجموعات من المكونات التي تظهر بشكل متكرر في الشبكة، أعطت العلماء أدلة مهمة حول كيفية عمل التنظيم الجينومي. وقد نُشرت النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في مجلة PloS Computational Biology.
تمكن العلماء من اكتشاف نوعين من الهياكل في الشبكة. تتضمن المجموعة الأولى جزيئين من الرنا الميكروي (microRNA) يعملان
بشكل مشترك لإسكات جين أو مجموعة من الجينات. ويقارن الدكتور بيبر المباني من هذا النوع بالأنظمة الأوتوماتيكية المتقدمة: "يشبه هذا النظام القادر على مراقبة معلمتين مختلفتين، مثل نظام التبريد التلقائي الذي يتحقق من درجة الحرارة والرطوبة، وينشط المحرك فقط عندما يكون كلاهما مرتفعين". . وبالمثل، من الممكن أن تسمح هياكل microRNA المتكاملة للخلايا باتخاذ القرارات بناءً على أكثر من نوع واحد من المعلومات."
وشملت المجموعة الثانية من التركيبات عامل النسخ وأزواج microRNA. في بعض هذه الهياكل، كانت عوامل النسخ تحت سيطرة microRNA، وفي حالات أخرى تم عكس ترتيب التحكم، وتتحكم عوامل النسخ في نشاط microRNA. وفي بعض الأزواج كانت السيطرة متبادلة، وعملت في كلا الاتجاهين. لاحقًا، اختبر العلماء أهمية النتائج التي توصلوا إليها في الأنسجة والأعضاء، واكتشفوا أن المستوى العالي من microRNA من نوع معين يكون مصحوبًا بمستوى عالٍ من عامل النسخ المقابل في ذلك النسيج أو العضو. يعتقد العلماء أن الأزواج التي تتكون من عامل النسخ وmicroRNA لها أهمية كبيرة في عمليات التطوير. يقول طالب البحث ريوت شيلجي: "يعتمد التطور على تنشيط مجموعات من الجينات في توقيت دقيق، الأمر الذي قد يتطلب مستويات إضافية من التحكم". "من أجل تمكين التنسيق الوثيق بين تنشيط الجينات وإسكات الجينات، من الممكن إنشاء نوع من آلية التأخير، التي تغلق خط إنتاج البروتين خلال فترة زمنية محسوبة بعد بدء نشاطه".
وكما أن تتبع الملاحظات والمذكرات قد يكشف عن مراكز القوة في منظمة بيروقراطية، فإن معرفة خريطة العلاقات المتبادلة بين المكونات المختلفة لشبكة التحكم الجيني سوف تساعد العلماء على فهم وظيفة الجينوم. قد تعزز هذه النتائج العديد من الدراسات في مجالات مختلفة، خاصة في علم الأحياء التطوري، بالإضافة إلى الدراسات التي تتناول الأمراض التي تتورط فيها مجموعات من الجينات.
قصيرة
معظم "إسكات الجينات" (أي إيقاف عملية صنع البروتين وفقًا لجين معين)، الذي يحدث بعد نهاية مرحلة النسخ، لا يحدث بسبب البروتينات، بل بسبب الحمض النووي الريبي (RNA). أدى هذا الاكتشاف المفاجئ إلى حصول أندرو بيير وكريج ميلو على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لعام 2006. في الواقع، أظهر مشروع رسم خرائط الجينوم البشري وفك تشفيره أن حوالي واحد بالمائة فقط من الحمض النووي الموجود في الجينوم البشري يشفر لإنتاج البروتين. يتم نسخ جزء كبير من الـ 99 بالمائة المتبقية إلى جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) التي تسمى بالاسم العام "RNA غير المشفر". وتشارك هذه الجزيئات في بناء الهياكل الخلوية المهمة، مثل الريبوسوم، أو في "اللجان البيروقراطية" التي تتحكم في الأنشطة المختلفة في الخلية. تتضمن عوامل التحكم هذه جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) الصغيرة التي تتداخل في عمليات مختلفة (الحمض النووي الريبي المتداخل الصغير - siRNA)، والحمض النووي الريبوزي (microRNA). وتم حتى الآن التعرف على حوالي 500 جزيء microRNA مختلف، لكن العلماء يعتقدون أن إجمالي عددها يصل إلى حوالي ألف، وأنها تؤثر على التعبير عن آلاف الجينات.
قاموس مختصر
* MicroRNA (microRNA): جزيئات RNA قصيرة ومفردة الجديلة، والتي تتحكم في نشاط الجينات المختلفة عن طريق إسكات الرسول RNA بعد نسخه.
* Messenger RNA (mRNA): جزيء مفرد يحتوي على التعليمات الجينية لإنتاج البروتين. يعمل بمثابة دليل لإنتاج البروتينات في الريبوسوم.
* تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNAi): إيقاف عملية التعبير عن جين معين عن طريق منع العملية أو تحطيم الحمض النووي الريبي المرسال.
* الحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير (siRNA): جزيئات الحمض النووي الريبي المزدوجة الشريطة، والتي تتداخل مع التعبير الجيني.
* عامل النسخ: بروتين مسؤول عن قيادة عملية نسخ كود DNA إلى جزيء RNA.
تعليقات 11
تلة،
ولنبدأ من النهاية:
لا ننسى للحظة القراء - الأشخاص العاديون والفضوليون والمهتمون (فئة تشمل بشكل أساسي كل من يعلق وأيضًا كل من يكتب مقالات في العلوم). جميع التعليقات هنا موجهة لجميع القراء. السبب وراء كشف احتيال إرماك كان على وجه التحديد عدم مراعاة القراء.
يتم إجراء عمليات التعقيب هنا بشكل مشابه للمنتديات. لا يجوز لأولئك الذين يرغبون في عدم الكشف عن هويتهم تقديم عنوان بريد إلكتروني أو استخدام اسم مستعار. ليس هناك مشكلة في ذلك. لكنني لن أسمح للناس بتضليل الآخرين باستخدام اسمين.
ولا يوجد أي تدخل في خصوصية المستخدم، وبالتأكيد لا يشكل ذلك مخالفة للقانون كما تدعي. لم يتم الإعلان عن عنوان IP الخاص بـ Ermac، بل كان مجرد محاكاة ساخرة له.
أقترح أنه قبل أن تتهم الكشف بـ "الظلم"، ضع في اعتبارك أن إرماك كان يحاول تضليل القراء العامين للموقع، ثم أعد النظر في من كان عادلاً هنا ومن لم يكن كذلك.
בברכה،
روي.
لا بأس الحقيقة... الاسم الكامل هو إيرماك من؟. إذن نصف اسم هنا ونصف اسم هناك ليس اسمين، هاتين الكلمتين جمل مخفية من لعبة مورتال كومبات 2.
روي
يفترض الأشخاص الذين يكتبون التعليقات أن المعلومات التي تتلقاها على الموقع سرية
إذا كان شخص ما يتصرف بطريقة غير شريفة، يُسمح لك بالاتصال به (بعد كل شيء، لديك أيضًا عنوان بريده الإلكتروني) وحتى حظره.
لكن نشر هذه المعلومات علنًا، في رأيي، أمر غير عادل (وربما حتى غير قانوني) وبالتأكيد عدم احترام من جانب مثل هذا الموقع الجاد وفي رأيي أيضًا مهم ومثير للاهتمام للجمهور الفضولي.
وفي ردودكم، لا تنسوا قرائكم، الأشخاص العاديين والفضوليين المهتمين ويريدون معرفة المزيد (خاصة على موقع Ynet).
إن قرائك ليسوا حفنة من الخبراء المهووسين الذين يعرفون كل شيء بالفعل على أي حال ويستمتعون بالإهانة والجدال.
تلة،
تعتمد المناقشات الحقيقية على الحجج والحجج المضادة. بعض الحجج منطقية: التطور غير موجود بسبب A وB وC.
الحجج الأخرى هي حجج أكثر عاطفية: التطور غير موجود لأن لا أحد يؤمن به. وهذا هو الدليل - انظر كم من الناس يعارضون ذلك هنا!
لكن اسمها؟ اتضح أن كل هؤلاء الناس هم إيرماك.
بما أنني أقوم بدحض حجج إيرماك "المنطقية"، فأنا أيضًا أدحض أكاذيبه هنا. يحاول Ermac تضليل الناس من خلال الدخول تحت أسماء متعددة. وليس له الحق في أن يتوقع ألا يعامل على هذا النحو.
لقد قلت إن ذلك غير عادل، لكنك مخطئ، لأن فضح كذبة إيرماك هو أعدل شيء يمكن القيام به لجميع القراء والمعلقين هنا.
الاسم ليس مهمًا سواء من أو ERMAC ألقاب، المهم هو أن يحاول شخص واحد إخفاء نفسه كعدة أشخاص حتى يعتقدوا أن هذا رأي مشترك.
روي
يمكنك إلقاء نظرة خاطفة ثم نشر عنوان IP وأعتقد أن هذا غير عادل
إذا كان يبدو مثل Ermac، ويكتب مثل Ermac، ويمتلك نفس عنوان IP مثل Ermac، فهو Ermac، قزم "العبقري".
هاه نعم كانت الأسنان كذلك أيضا؟ ما الفائدة من الأسنان التي ليست صلبة بما فيه الكفاية؟ وماذا عن الانزيم الهضمي؟ هل كان كافيا للهضم والبقاء في الجسم كله في نفس الوقت؟ وماذا هل كان الاستخدام موجودًا في كل خطوة؟ اقترح نموذجًا آخر. يمكنني أيضًا تخيل عدة طرق، ولكن عليك إثبات ذلك.
سأشرح لك مفهوم الرتبة
باستخدام مثال:
بدأ البروتين المنتج للسم كبروتين ضعيف جدًا لإنتاج السم، مما أعطى ميزة طفيفة لصاحب هذه الصفة.
تم وضع العديد من الأحفاد لهذا المخلوق، بعضهم ذو سم أضعف والبعض الآخر ذو سم أقوى (قليل جدًا، دعني أذكرك: الرتبة)
وهكذا تطورت هذه الميزة على مدى عشرات الملايين من السنين
ببطء !!! (درجة)
ومعه تدريجيا كل آليات التحكم المذكورة أعلاه.
لم تظهر نحلة سامة في يوم واحد.
يوم جيد.
من سوف:
عن أي من القرود الثلاثة تتحدث؟ الصم أو الأعمى. من المحتمل أنك تجمع بين الأمرين معًا إذا كنت قادرًا على تجاهل الأدلة العديدة حول هذا الموضوع.
بالطبع أنت لا تمثل الأخرس. القدرة على الكلام (بلا معنى) هي القدرة الوحيدة التي يتركها غسيل الدماغ الديني في الإنسان.
"الكائنات الحية تطورت أيضًا أثناء التطور" - أي نوع من التطور بالضبط؟ هل رأى أحد وتحقق من أنها تطورت تدريجيًا؟ ربما سنتوقف عن تحديد ما حدث، في حين أننا لم نشهد أي شيء من قبل. وكيف هي بالضبط آلية التعبير الجيني يتم إنشاؤه تدريجيا هل من أحد يريد أن يشرح لي هل هي المرة الأولى التي يتم فيها خلق إنزيم هضمي يكون صامتا تماما عندما يظهر في باقي أجزاء الجسم وينشط فقط في المعدة وكذلك الأسنان والعيون وسم الثعبان والنحل وغيرها، فهل من أحد يقدم الحل؟
في نهاية المطاف، هناك عشرات الآلاف من الجينات في جسم الإنسان. والجينات المطلوبة فقط هي التي تحتاج إلى العمل في منطقة مستهدفة محددة. فكيف يتم إذن إسكات كل الجينات الأخرى تدريجياً؟