Разделы презентаций


Жасушаның мамандандырылған типін түзуге қатысатын молекулалық-генетикалық

Содержание

Жасушалық жады –жасушаның спецификалық типінің жетілуіне жасуша коммутацияланған болып табылғаннан кейінгі ген экспрессиясының өзгерістерін еске сақтап қалуы

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Жасушаның мамандандырылған типін түзуге қатысатын молекулалық-генетикалық механизмдер

Жасушаның мамандандырылған типін түзуге қатысатын молекулалық-генетикалық механизмдер

Слайд 2Жасушалық жады –жасушаның спецификалық типінің жетілуіне жасуша коммутацияланған болып табылғаннан

кейінгі ген экспрессиясының өзгерістерін еске сақтап қалуы

Жасушалық жады –жасушаның спецификалық типінің жетілуіне жасуша коммутацияланған болып табылғаннан кейінгі ген экспрессиясының өзгерістерін еске сақтап қалуы

Слайд 3Жоғары сатыдағы эукариоттардың жасушасының жетілуі негізінде ДНҚ тізбегінде қандай да

бір өзгерістердің байқалмауы арқылы жүреді.

Кейбір прокариоттарда ген регуляциясының тұқымқуалайтын

профиліне спецификалық гендерді инактивациялаушы немесе активациялаушы ДНҚ қатарының түзілуі арқылы жетеді.
Жоғары сатыдағы эукариоттардың жасушасының жетілуі негізінде ДНҚ тізбегінде қандай да бір өзгерістердің байқалмауы арқылы жүреді. Кейбір прокариоттарда

Слайд 4Осы жетілу механизмі Salmonella бактериясында кездеседі және фазалық вариация түрінде

танымал.

Геннің ауысуы өлшемі 1000 нуклеотидтік жұптан тұратын ДНҚ-ның спецификалық участогының

кездейсоқ инверсия әдісі арқылы жүреді, ол флагеллиннің жасушалық беткейіндегі белок экспрессиясын өзгертеді.

Сайт спецификалық рекомбинация ферменті инверсияны катализдейді және ДНҚ-ның инвертацияланған сегментінің ішінде орналасқан промотордың бағытын өзгертеді.

Егер де промотор бір бағытта болатын болса, бактерия флагеллиннің бір түрін синтездейді, ал егер де басқа бағытта болса, онда басқа түрін синтездейді. Инверсия өте сирек жүргендіктен, бактерияның барлық клондары флагелиннің сол немесе басқа түрін алып жүреді.

Ауру тудырғыш бактерия бұл механизмді қожайынның иммундық жүйе арқылы анықтауынан қашу үшін қолданады.
Осы жетілу механизмі Salmonella бактериясында кездеседі және фазалық вариация түрінде танымал.Геннің ауысуы өлшемі 1000 нуклеотидтік жұптан тұратын

Слайд 5Бактерияларда ДНҚ инверсия әдісі арқылы ген экспрессиясының қосылуы

Бактерияларда ДНҚ инверсия әдісі арқылы ген экспрессиясының қосылуы

Слайд 6Нан пісіретін Saccharomyces cerevisiae ашытқысы үш әртүрлі жасуша типіне дифференциациялануға

қабілетті.

Диплоидты жасушалар екі гаплоидты жасушаның құйылысуы-жұптасуы кезінде түзіледі. Бұлай

жүзеге асу үшін жасушалар жұптасу типі бойынша ажыратылуы тиіс. Ашытқыларда жұптасудың екі типі бар: α және а.

Жасушаның екі типінің әрқайсысы спецификалық диффузияланушы сигналдық молекуланы (жұптасу факторы) және жасушалық беткейдің спецификалық белок-рецепторын түзеді; солардың арқасында жұптасудың қарама қарсы типінің жасушалары бірі бірін танып, құйылысуға қабілетті болады. а/α деп белгіленетін нәтижесінде түзілген диплоидты жасушалар ата-ана типіне ұқсамайды: олар жұптасуға қабілетсіз, бірақ қоректік заттардың жеткіліксіз болуы кезінде мейоз кезінде гаплоидтық жасушаларға бастама беретін спораларды түзе алады.
Нан пісіретін Saccharomyces cerevisiae ашытқысы үш әртүрлі жасуша типіне дифференциациялануға қабілетті. Диплоидты жасушалар екі гаплоидты жасушаның құйылысуы-жұптасуы

Слайд 7Гаплоидтық жасушаның жұптасу типі жалғыз локус арқылы анықталады, яғни жұптасу

локусы арқылы (mating-type locus, Mat), ол а-типі жасушасында Mata1 реттеуші

белогын кодтайды, ал α типі жасушасында екі Matα1 және Matα2 реттеуші белогын кодтайды.

Mata1 белогы оны синтездейтін а-типінің гаплоидты жасушасында өзін көрсетпейді, бірақ жұптасу нәтижесінде түзілген диплоидты жасушада маңызды болып табылады.

Matα1 белогына қарағанда Matα2 белогы а-спецификалық генді өшіретін транскрипцияның репрессоры ретінде α-жасушаларында әрекет етеді, ал Matα1 белогы α-спецификалық генін қосып,транскрипцияның активаторы ретінде әрекет етеді.

Жұптасудың екі типінің жасушаларының құйылысуынан кейін Matа1 және Matα2 реттеуші белогының комбинациясы ген экспрессиясының жаңа паттернін шартайды.

Бұл геннің комбинаторлық бақылауының зерттелген механизмдерінің бірі.
Гаплоидтық жасушаның жұптасу типі жалғыз локус арқылы анықталады, яғни жұптасу локусы арқылы (mating-type locus, Mat), ол а-типі

Слайд 8Ашытқылардағы жасуша типін бақылау

Ашытқылардағы жасуша типін бақылау

Слайд 9Ашытқы хромосомасында Mat локусының екі жағынан үндемейтін локус бойынша жұптасу

типін анықтаушы реттеуші белоктар орналасқан: үндемейтін локус бір жағынан Matα1

және Matα2 кодтайды, екінші жағындағы үндемейтін локус Matα1 кодтайды.
Әрбір жасушалық бөліну арқылы Matα локусындағы белсенді ген кесіліп, жұптасудың қарама қарсы типін анықтайтын үндемейтін локустың қайта синтезделген көшірмесімен алмасады.

Өзгеру кезінде белсенді ұяшықтан бір ген жойылғандықтан, оның орнына басқасы келіп орналасады, бұл механизмді кассеталық механизм деп атайды.

Өзгеру қайтымды, себебі Mat локусынан біріншілік геннің жойылуы кезінде геномда оның үндемейтін көшірмесі қалады. Үндемейтін гендерден синтезделген ДНҚ-ның жаңа көшірмелері бір реттік кассеталар ретінде әрекет етеді.
Ашытқы хромосомасында Mat локусының екі жағынан үндемейтін локус бойынша жұптасу типін анықтаушы реттеуші белоктар орналасқан: үндемейтін локус

Слайд 10Ашытқылардағы жұптасу типінің ауысуының кассеталық моделі

Ашытқылардағы жұптасу типінің ауысуының кассеталық моделі

Слайд 11Қолайлы жағдайда лямбда бактериофагы E. coli жасушасының ДНҚ-сына орналаса алады

және автоматты түрде бактерия бөлінген сайын репликациялана алады.

Басқа нұсқада

вирус өз қожайынын өлтіріп, цитоплазмада көбейе алады. Бактериофаг геномымен кодталатын белоктар осы екі жағдай арасындағы ауысуға қатысады.

Бактериофаг геномының құрамында 50-ге жуық ген бар, олар екі жағдайда әртүрлі транскрипцияланады.

Мысалы, геномға интегралдануға талпынған вирус бактериофаг ДНҚ-сын бактерия хромосомасына орналастыру үшін қажетті интеграза белогын синтездеуі тиіс,бірақ вирустың көбеюіне жауапты вирустық белоктардың түзілуін басып тасауы тиіс.

Транскрипцияның сол және басқа бір типі белгіленгеннен соң ол ендігі тұрақты түрде сақталынады.
Қолайлы жағдайда лямбда бактериофагы E. coli жасушасының ДНҚ-сына орналаса алады және автоматты түрде бактерия бөлінген сайын репликациялана

Слайд 12Ген реттелуінің ауысу механизмінің орталығы ретінде вирус арқылы синтезделген екі

реттеуші белок табылады: лямбда фагының репрессор белогы (cI) және Cro

белогы. Бұл белоктар бір бірінің синтезін басып тастайды.

1 жағдайда (профаг жағдайы) лямбда фагының репрессорының орнын оператор басады, ол Cro белогының синтезін бұғаттайды және өзінің синтезін белсендіреді.

Екінші жағдайда (литикалық жағдай) Cro белогы репрессор синтезін бұғаттай отырып, оператордағы басқа участокқа орналасады, бірақ өзінің синтезін жүзеге асырады.
Ген реттелуінің ауысу механизмінің орталығы ретінде вирус арқылы синтезделген екі реттеуші белок табылады: лямбда фагының репрессор белогы

Слайд 13E. Coli-дің қожайын жасушасындағы лямбда бактериофагының өсу әдісін анықтаушы реттеуші

жүйенің оңайлатылған нұсқасы.

E. Coli-дің қожайын жасушасындағы лямбда бактериофагының өсу әдісін анықтаушы реттеуші жүйенің оңайлатылған нұсқасы.

Слайд 14Оң кері байланыстың ілмектері жасушалық жадының қарапайым стратегиясына арналған негіз

ретінде қызмет атқарады, яғни ген экспрессиясының тұқымқуалайтын паттернін бірқалыпты ұстап

тұру үшін және құру үшін.

Мысалы, дрозофила денесінің құрылысының жоспарын түзуге қатысатын бірнеше реттеуші белоктар өзінің транскрипциясын стимулдап, сонымен қатар оң кері байланыс ілмегін құрады; ол уақытта осы белоктардың көбісі басқа маңызды реттеуші белоктарды кодтайтын гендердің транскрипциясын басып тастайды.
Оң кері байланыстың ілмектері жасушалық жадының қарапайым стратегиясына арналған негіз ретінде қызмет атқарады, яғни ген экспрессиясының тұқымқуалайтын

Слайд 15Оң кері байланыс ілмегінің жасушалық жадыны қалыптастыруын көрсететін схемалық сурет

Оң кері байланыс ілмегінің жасушалық жадыны қалыптастыруын көрсететін схемалық сурет

Слайд 16Реттеуші тізбекті зерттеу кезінде құрылымның белгілі бір қарапайым типтері әртүрлі

түрлердің жасушаларынан табылғандығы анықталды. Мысалы, оң және теріс байланыс ілмектері

барлық жасушаларда кездеседі.

Ілмектің бірінші типі қарапайым есте сақтаушы құрылғы болып табылады, екіншісі жасушаның ішіндегі биохимиялық жағдайдың ауытқуына байланыссыз стандарттық деңгей шегінде ген экспрессиясын бірқалыпты ұстау үшін жиі қолданылады.
Реттеуші тізбекті зерттеу кезінде құрылымның белгілі бір қарапайым типтері әртүрлі түрлердің жасушаларынан табылғандығы анықталды. Мысалы, оң және

Слайд 17Транскрипциялық тізбектердегі желілік мотивтердің кең тараған типтері

Транскрипциялық тізбектердегі желілік мотивтердің кең тараған типтері

Слайд 18Тура байланыс ілмегінің сигналдың ұзақтығын қалай өлшей алатындығы

Тура байланыс ілмегінің сигналдың ұзақтығын қалай өлшей алатындығы

Слайд 19Теңіз кірпісінің дамып келе жатқан эмбрионының бөлігін анықтаушы төтенше күрделі

генетикалық тізбегі

Теңіз кірпісінің дамып келе жатқан эмбрионының бөлігін анықтаушы төтенше күрделі генетикалық тізбегі

Слайд 20Жердегі тіршілік түн және күннің тәуліктік циклының болу жағдайында дамып

отырды және көптеген ағзалар, яғни архейден бастап өсімдіктер,адамдармен аяқтала отырып,

тәуліктің әртүрлі уақытында әртүрлі әрекетті көрсете отырып, ішкі ырғаққа ие болды.

Тәуліктік сияқты ырғақтарды бақылаушы ішкі осцилляторларды циркадты ырғақ деп атайды.

Тәулік уақыты туралы сыртқы сигналдар ағзаның сыртқы ортамен үйлесімде болуын қамтамасыз ету үшін сағат жүрісінің баптамасында кішкене түзетулерді тудырады.

Күштірек қозғалыстардан соң циркадты цикл күн жән түннің жаңа циклының әсерінен біртіндеп түсе бастайды.
Жердегі тіршілік түн және күннің тәуліктік циклының болу жағдайында дамып отырды және көптеген ағзалар, яғни архейден бастап

Слайд 21Ми жасушасының мамандандырылған тобының әр участогының ішіндегі әрекет етуші саға

ұйқының тәуліктік циклын, сергектікті, дене температурасын, адамдағы гормонның бөлініп шығуын

бақылап отырады.

Бұл жасушалар жүйке сигналын көз торынан алады және тәулік уақыты туралы ақпаратты эпифизге жібереді, ол мелатонин гормонын босату арқылы уақыт сигналын басқа денелерге жібереді.
Ми жасушасының мамандандырылған тобының әр участогының ішіндегі әрекет етуші саға ұйқының тәуліктік циклын, сергектікті, дене температурасын, адамдағы

Слайд 22Зертхана жасалған қарапайым гендік осциллятор немесе сағат

Зертхана жасалған қарапайым гендік осциллятор немесе сағат

Слайд 23Tim (timeless) және Per (period) екі реттеуші белоктардың ыдырауы мен

үздікті жиналуы Дрозофиладағы циркадты сағаттардың негізгі ерекшеліктері болып табылады.

Осы

белоктарды кодтаушы мРНҚ трансляциясы цитозолда жүреді және әр белоктың критикалық концентрациясына жеткен кезде гетеродимер түзіледі.

Уақыт бойынша кейбір тежелуден кейін гетеродимер диссоциацияланады және Tim және Per белоктар ядроға экспортталады, ол жерде олар гендік өнімдердің қатарын реттейді. Ядроға түсе отырып Per сонымен қатар Tim и Per гендерінің экспрессиясын басып тастайды, ол Tim және Per белоктарының концентрациясының төмендеуін тудыратын кері байланыстың жүйесінің жасалуына әкеледі.

Сағат сонымен қатар басқа белоктарға тәуелді болады. Мысалы, Per белогының бақыланатын деградациясы Tim және Per белоктарының үздікті жиналуын тежейді.

Сағатты түсіру күн мен түннің жаңа циклына жауап ретінде жүреді. Дрозофиланың көптеген жасушасы осы фоторецепторларға ие емес, алайда жарық жасуша ішілік флавопротеиндер арқылы, яғни криптохром деп аталатындармен танылады. Жарықтың қатысуымен бұл белоктар Tim белогымен байланысып, оның ыдырауын тудырады, осылай сағат жүрісін түсіріп тастайды.
Tim (timeless) және Per (period) екі реттеуші белоктардың ыдырауы мен үздікті жиналуы Дрозофиладағы циркадты сағаттардың негізгі ерекшеліктері

Слайд 24Дрозофила жасушасындағы циркадты сағат жұмысының механизмінің жеңілдетілген схемасы

Дрозофила жасушасындағы циркадты сағат жұмысының механизмінің жеңілдетілген схемасы

Слайд 25Ген экспрессиясының бақылауы комбинаторлық процес болып табылатындығына қарамастан, бір жалғыз

реттеуші белоктың әрекеті белгілі генді өшіру немесе қосу үшін шешуші

болып табылуы мүмкін, өйткені бұл белок осы генді басу үшін немесе белсендіру үшін қажетті белок комбинациясын аяқтайды.
Ген экспрессиясының бақылауы комбинаторлық процес болып табылатындығына қарамастан, бір жалғыз реттеуші белоктың әрекеті белгілі генді өшіру немесе

Слайд 26Бір реттеуші белок бірнеше әртүрлі гендердің экспрессиясын координациялауы мүмкін

Бір реттеуші белок бірнеше әртүрлі гендердің экспрессиясын координациялауы мүмкін

Слайд 27Сүтқоректілердің қаңқа бұлшықетінің жасушасы миобласт деп аталатын ізашар-жасушалардың құйылысуының нәтижесінде

түзілгенжоғары дифференциацияланған гигант жасуша болып табылады және сол себепті құрамында

көп ядро бар.

Пісіп жетілген бұлшықет жасушасында соған ғана тәнактиннің,миозиннің, тропомиозиннің, тропониннің,креатинфосфокиназаның және ацетилхолиндік рецепторларының спецификалық типтерін қоса алғандағы белоктардың көп мөлшері синтезделеді. Пролиферацияланған миобластарда бұндай бұлшықеттерге тән белоктар және оларға сай келетін мРНҚ болмайды немесе өте көп мөлшерде болады. Миобластардың құйыылысу мөлшеріне қарай сәйкес гендер ген экспрессиясы паттернінің трансформация процесінің ортақ бөлігі ретінде қосылады.

Бұлшықет жасушасының дифференциация бағдарламасы егер де қалыпты жағыдайда бұлшықет жасушасында ғана экспрессияланатын спираль-ілмек-спираль мотивіндегі белоктар туыстығына жататын миогенді деп аталатын белоктардың (MyoD, Myf5, MyoG и Mrf4) кез келгенін енгізетін болсақ , онда тері фибробластарының жасушасының культурасында және басқа белгілі бір жасуша типтерінде іске қосылуы мүмкін..

Осы реттеуші белоктардың участоктары бұлшықеттерге арналған көптеген спецификалық гендермен көршілес орналасқан ДНҚ-ның реттеуші тізбегінде орналасқан. Сонымен қатар миогендік белоктар өзінің транскрипциясын стимулдайды.

Бұл бұлшықет ұлпасы дамуының бағдарламасын бірқалыпты ұстап, сигналды күшейтетін оң кері байланыс ілмегі мен тура байланыс ілмегінің күрделі ұйымдасқан сериясының құрылуына әкеледі.
Сүтқоректілердің қаңқа бұлшықетінің жасушасы миобласт деп аталатын ізашар-жасушалардың құйылысуының нәтижесінде түзілгенжоғары дифференциацияланған гигант жасуша болып табылады және

Слайд 28Бұлшықеттің дамуындағы миогендік реттеуші белоктың рөлі

Бұлшықеттің дамуындағы миогендік реттеуші белоктың рөлі

Слайд 29Бірнеше реттеуші белоктардан тұратын комбинация ағзаның даму барысындағы жасушаның көптеген

типінің қалыптасуын қамтамасыз етеді.

Жасушаның комбинаторлық бақылауының маңызды зерттеуі жасушаға жаңа

реттеуші белокты енгізуден қалыптасқан әсерінің жасушаның тарихына тәуелді болып келетіндігіне негізделген, себебі жасушаның бұрынғы өткені онда қандай реттеуші белоктар бар екендігіне тәуелді.
Бірнеше реттеуші белоктардан тұратын комбинация ағзаның даму барысындағы жасушаның көптеген типінің қалыптасуын қамтамасыз етеді.Жасушаның комбинаторлық бақылауының маңызды

Слайд 30Ағзаның дамуына арналған геннің комбинаторлық реттелуінің маңыздылығы

Ағзаның дамуына арналған геннің комбинаторлық реттелуінің маңыздылығы

Слайд 31Егер де бір реттеуші белок белоктардың сәйкес келетін комбинациясын аяқтайтын

болса, онда ол геннің тұтас жинағын қосу мен өшіру кезінде

шешуші белок болуы мүмкін.

Осы принципке мысал ретінде дрозофиланың, тышқанның, адамның көзінің дамуын келтіруге болады.

Бұл жағдайда шыбындарда Еу және омыртқалыларда Рах6 деп аталатын реттеуші белок табылған.

Экспрессия кезінде сәйкес ортада Еу жасушаның бір типінің түзілуін ғана емес, сонымен қатар әртүрлі жасуша типтерінен тұратын тұтас ағзаның түзілуін іске қосуы мүмкін және олардың барлығы белгілі жағдайда кеңістікке жинақталған.
Егер де бір реттеуші белок белоктардың сәйкес келетін комбинациясын аяқтайтын болса, онда ол геннің тұтас жинағын қосу

Слайд 32Дрозофиладағы Еу генінің экспрессиясы
Ізашар жасушадағы аяқтар аяқтардағы көздің дамуына

бастамашылық жасайды

Дрозофиладағы Еу генінің экспрессиясы Ізашар жасушадағы аяқтар аяқтардағы көздің дамуына бастамашылық жасайды

Слайд 34Дрозофиланың көзінің дамуын анықтаушы реттеуші белоктар.
Тоу (Twin of eyeless) және

Еу (Eyeless) ұқсас реттеуші белоктарды кодтайды, Тоу және Еу-дың әрқайсысы

олардың эктопиялық экспрессиясы кезінде көздің дамуын іске қосуы мүмкін.

Қалыпты даму кезінде Еу экспрессиясы үшін Тоу гені гені қажет. Транскрипцияның Тоу белогы арқылы белсенуінен кейін Еу белогы Dac (Dachshund) генін өшіру үшін бірлесе әрекет ететін So (Sine oculis) Eyo (Eyes absent) гендерінің транскрипциясын белсендіреді.
Дрозофиланың көзінің дамуын анықтаушы реттеуші белоктар.Тоу (Twin of eyeless) және Еу (Eyeless) ұқсас реттеуші белоктарды кодтайды, Тоу

Слайд 35Омыртқалылардың жасушасында цитозиннің метилденуі күшті механизм болып табылады, соның салдарынан

ген экспрессиясы профилінің туынды жасушаға берілуі жүреді.

Цитозиннің метилденген формасы 5-метилцитозиннің

тиминнің урацилге қатысы бары сияқты цитозинге де қатысы бар және модификациясы негіздердің жұптасуына әсер етпейді.
Омыртқалылардың жасушасында цитозиннің метилденуі күшті механизм болып табылады, соның салдарынан ген экспрессиясы профилінің туынды жасушаға берілуі жүреді.Цитозиннің

Слайд 365-метилцитозиннің түзілуі цитозиннің ДНҚ-ның қос спиралінің метилденуі кезінде жүреді.

5-метилцитозиннің түзілуі цитозиннің ДНҚ-ның қос спиралінің метилденуі кезінде жүреді.

Слайд 37Омыртқалылардағы ДНҚ метилдену цитозиннің нуклеотидтерімен CG тізбегінде шектеледі.

Осы метилдену

типінің ДНҚ-ның туынды тізбегімен тура тұқымқуалауы қарапайым механизммен қамтамасыз етіледі.



Метилтрансфераза арқылы байланыс жасайтын фермент ең бастысы метилденген CG тізбекпен жұптасып қойған сол CG тізбегіне әсер етеді.

Нәтижесінде ДНҚ-ның бастапқы тізбегінің профилі туынды тізбектің метилденуі үшін матрица қызметін атқарады және оның ДНҚ репликациясынан кейін тұқымқуалауына әкеледі.
Омыртқалылардағы ДНҚ метилдену цитозиннің нуклеотидтерімен CG тізбегінде шектеледі. Осы метилдену типінің ДНҚ-ның туынды тізбегімен тура тұқымқуалауы қарапайым

Слайд 38ДНҚ метилдену профилінің нақты тұқымқуалауы қалай жүреді

ДНҚ метилдену профилінің нақты тұқымқуалауы қалай жүреді

Слайд 39 ДНҚ метилдену профилі омыртқалылардың даму

барысында серпінді өзгереді.

Ұрықтанғаннан кейін геном бойынша деметилдену толқыны жүріп өтеді

және ДНҚ-ның метилді тобының көбісі жойылады.

Бұндай деметилдену ДНҚ-метилтрансферазаның белсенділігін басып тастау арқылы жүруі мүмкін, нәтижесінде ДНҚ репликациясының әр циклы барысында метилдік топтардың пассивті жоғалуы болады, немесе спецификалық деметилдеуші ферменттің салдарынан жүруі мүмкін.
ДНҚ метилдену профилі омыртқалылардың даму    барысында серпінді өзгереді.Ұрықтанғаннан кейін геном бойынша деметилдену

Слайд 40Дамудың кеш сатысында метилденудің жаңа типтері сайт спецификалық ДНҚ байланыстырушы

белоктары арқылы ДНҚ-ға бағытталған бірнеше de novo синтезделген ДНҚ метилтрансфераза

арқылы түзіледі .
Метилденудің жаңа паттерндері орныққан соң олар ДНҚ репликациясының раунд барысында метилтрансферазаның әрекетінің арқасында таралуы мүмкін.

Ген промоторы аумағындағы ДНҚ метилденуі немесе оның реттеуші тізбегінің метилденуі транскрипция инициациясына қажет белоктың байланысуына кедергі келтіруі мүмкін. Сонымен қатар, жасушада белок жиынтығы бар, олар спецификалық түрде метилденген ДҚ-мен байланысады, сөйтіп басқа белоктардың жолын бұғаттап тастайды.

Дамудың кеш сатысында метилденудің жаңа типтері сайт спецификалық ДНҚ байланыстырушы белоктары арқылы ДНҚ-ға бағытталған бірнеше de novo

Слайд 41Геннің тұрақты репрессиясы арқылы көптеген механизмдер іске қосылған

Геннің тұрақты репрессиясы арқылы көптеген механизмдер іске қосылған

Слайд 42Геннің үлкен емес бөлігінің экспрессиясы олардың әкесінен немесе шешесінен берілгендігіне

байланысты болады: әзірше геннің аталық көшірмесі белсенді, ал геннің аналық

көшірмесі үндемейді және керісінше аналық көшірмесі белсенді, ал аталық көшірмесі үндемеуі мүкін. Бұл құбылыс геномдық импритинг деп аталады.

Инсулинге ұқсас 2 өсу факторының Igf2 гені импринтацияланған геннің жақсы зерттелген мысалы ретінде есептеледі.

Igf2 гені жатыр ішілік өсу үшін қажет; және осы гені экспрессияланбайтын тышқандар қалыпты өлшеммен салыстырғанда кішкентай болып туылады. Алайда транскрипция Igf2 генінің аталық көшірмесінен жүреді және тек осы көшірме ғана фенотип үшін маңызды болып табылады.

Нәтижесінде әкесінен алынған Igf2 мутанттық гені бар тышқан аласа болып туылады, ал шешесінен алынған Igf2 мутанттық гені бар тышқан қалыпты жағдайға сай болып туылады.
Геннің үлкен емес бөлігінің экспрессиясы олардың әкесінен немесе шешесінен берілгендігіне байланысты болады: әзірше геннің аталық көшірмесі белсенді,

Слайд 43Тышқандардағы импринтинг

Тышқандардағы импринтинг

Слайд 44Тышқандардағы Igf2 гені импринтингінің механизмі.
Шешесінен берілген хромосомада CTCF деп

аталатын белок Igf2 гені мен
энхансер арасыындағы коммуникацияны бұғаттай отырып,

инсулятормен байланысады.
Сәйкесінше, Igf2 белогы шешесінен берілген хромосомада экспрессияланбайды.
Импринтинг салдарынан әкесінен берілген хромосомадағы инсулятор метилденеді,
Нәтижесінде , онымен бірге CTCF белогының байланысының бұғатталуы салдарынан
оның инактивациясы жүреді және энхансерге Igf2 транскрипциясын белсендіруге
мүмкіндік береді..
Тышқандардағы Igf2 гені импринтингінің механизмі. Шешесінен берілген хромосомада CTCF деп аталатын белок Igf2 гені мен энхансер арасыындағы

Слайд 45CG тізбегі геном бойымен біркелкі емес таралған: ұзындығы 1000-2000 нуклеотидтен

тұратын жеке аймақтар бар, оларды CG-аралшықтар деп атайды, ондағы CG

мөлшері геном бойынша орташа есеппен салысытрғанда 10-20 есеге жоғары

Бұндай аралшықтар жасушаның барлық типінде метилденбеген болып қала береді.

Олар «үй шаруашылығы» деп аталатын гендердегі промоторларды жиі қоршап алады.
CG тізбегі геном бойымен біркелкі емес таралған: ұзындығы 1000-2000 нуклеотидтен тұратын жеке аймақтар бар, оларды CG-аралшықтар деп

Слайд 46Сүтқоректілердің «үй шаруашылығы» деп аталатын үш геніндегі промоторларды қоршап алатын

CGаралшықтар

Сүтқоректілердің «үй шаруашылығы» деп аталатын үш геніндегі промоторларды қоршап алатын CGаралшықтар

Слайд 47CG тізбегінің айқын ортақ жетіспеушілігін және олардың омыртқалылар геномындағы CG

аралшықтарына топтасуын түсіндіретін механизм. Жыныс жасушаларында транскрипцияланатын геннің реттеуші тізбегінде орналасқан

CG тізбектер метилденбеген және сәйкесінше эволюция барысындағы сақталу беталысына ие болады. Екінші жағынан егер де CG тізбегі тіршілік ету үшін маңызды болып табылмаған жағдайда ғана метилденген CG тізбек 5-метилцитозиннің тиминге дезаминделуі кезінде жойылуға бейім болады.
CG тізбегінің айқын ортақ жетіспеушілігін және олардың омыртқалылар геномындағы CG аралшықтарына топтасуын түсіндіретін механизм.  Жыныс жасушаларында

Слайд 48Ағзадағы тұқымқуалаудың эпигенетикалық формасын тудыратын төрт әртүрлі механизм

Ағзадағы тұқымқуалаудың эпигенетикалық формасын тудыратын төрт әртүрлі механизм

Слайд 49Жеке-жеке өскен бір жұмыртқалы егіздер

Жеке-жеке өскен бір жұмыртқалы егіздер

Слайд 50Аталық және аналық дарақтар өздерінің жыныс хромосомалары арқылы бір бірінен

ерекшеленеді.

Аналықта екі Х хромосомасы бар, ал аталықта бір Х

және бір У хромосома бар.

Нәтижесінде аталық жасушаларға қарағанда аналық жасушада екі есе көп Х-хромосомасының көшірмелері болады.

Сүтқоректілердің Х және У жыныс хромосомаларында ген құрамы бойынша айырмашылықтары бар. Х-хромосома өзінің ірі өлшемімен ерекшеленеді және құрамында 1000-нан астам гені бар , ал Y-хромосома – кішкентай және 100-ден кем геннен тұрады.

Сүтқоректілерде аталық және аналық дарақтар арасындағы Х-хромосоманың гендік өнімінің дозасын теңестіру үшін ген мөлшері компенсациясының механизмі қалыптасқан.
Аталық және аналық дарақтар өздерінің жыныс хромосомалары арқылы бір бірінен ерекшеленеді. Аналықта екі Х хромосомасы бар, ал

Слайд 51Аналық жасушалардағы Х хромосоманың инактивациясы

Аналық жасушалардағы Х хромосоманың инактивациясы

Слайд 52Сүтқоректілерде ген дозасының компенсациясы аналық соматикалық жасушасындағы екі Х-хромосоманың біреуінің

транскрипциясының инактивациясы арқылы белгілі мөлшерге жетеді.

Бірнеше мыңдаған жасушадан тұратын аналық

эмбрионның дамуының ерте сатысында әр жасушадағы екі Х-хромосомасының біреуі гетерохроматин типінде қатты конденсацияланады.

Х хромосоманың инактивациясы кездейсоқ жағдай болғандықтан әрбір аналық ағза жасушаның клональды топтарынан тұратын мозака болып табылады, онда Хо немес Хм хромосомалары инактивацияланған.
Сүтқоректілерде ген дозасының компенсациясы аналық соматикалық жасушасындағы екі Х-хромосоманың біреуінің транскрипциясының инактивациясы арқылы белгілі мөлшерге жетеді.Бірнеше мыңдаған

Слайд 53Х хромосома инактивациясы

Х хромосома инактивациясы

Слайд 54Х хромосоманың инактивациясы Х хромосоманың ортасындағы жалғыз участоктан, Х хромосомасының

инактиввация орталығынан (X-inactivation center, XIC)
басталып, таралады.

XIC-та ерекше РНҚ молекуласы XIST- РНК кодталған,ол белсенбеген Х-хромосомадан экспрессияланады және оның экспрессиясы оның инактивациясы үшін қажет.

XIST-РНК-мен белок синтезделмейді және ол ядрода қала береді, нәтижесінде барлық белсенбеген Х хромосоманы қаптайды. XIST-РНК таралуы ген сайленсингінің таралуымен сай келеді және XIST-РНК гетерохроматиннің аумағының кеңейтілуі мен түзілуін бағытайтындығын көрсетеді.
Х хромосоманың инактивациясы Х хромосоманың ортасындағы жалғыз участоктан, Х хромосомасының инактиввация орталығынан (X-inactivation center, XIC)  басталып,

Слайд 55Сүтқоректілердегі Х хромосоманың инактивациясы

Сүтқоректілердегі Х хромосоманың инактивациясы

Слайд 56Құрамында XISТ-РНК –ның болғанынан бөлек Х хромосоманың гетерохроматині 2А гистонының

спецификалық нұсқасының болуымен, Н3 және Н4 гистондарының гипоацетилденуімен, 2А гистонының

убиквитирленуімен, Н3 гистонындағы спецификалық позицияның метилденуімен және ДНқ метилденудің спецификалық нұсқаларының болуымен сипатталады.

Осындай модификациялардың комбинациясы инактивтелген Х хромосоманың көп бөлігін транскрипцияға сезімтал қылады.
Құрамында XISТ-РНК –ның болғанынан бөлек Х хромосоманың гетерохроматині 2А гистонының спецификалық нұсқасының болуымен, Н3 және Н4 гистондарының

Слайд 57Жасуша әрекетіне кездейсоқ ауытқулардың көп мөлшері тән. Бұл жасуша әрекетінің

фундаментальды жағы.

Біртіндеп бұл қоршаған ортада болып жатқан кездейсоқ флуктуация салдарынан

болады және бұл белгісіз жағдайда жасуша ішіндегі реттеуші молекуласының концентрациясын бұзады.

Кейбір жағдайларда оның басқа бір себебі ретінде бақылаудың жасушаішілік жүйесінің шым-шытырық әрекеті болуы мүмкін.
Жасуша әрекетіне кездейсоқ ауытқулардың көп мөлшері тән. Бұл жасуша әрекетінің фундаментальды жағы.Біртіндеп бұл қоршаған ортада болып жатқан

Слайд 58Көңіл бөлгендеріңізге рахмет!

Көңіл бөлгендеріңізге рахмет!

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика