الاثنين 24 يونيو ، 2013. - يقدم علماء من أستراليا والولايات المتحدة الأمريكية معرفة جديدة لفهم البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم ، وهو أحد أكبر التحديات التي تواجه مجال الجينوميات وعلم الوراثة ، والتي تنشر استنتاجاتها في عددها الرقمي " علم الوراثة الطبيعة.
يتم طي حوالي ثلاثة أمتار من الحمض النووي في نواة كل خلية من خلايا الجسم ، مما يسمح لبعض الجينات "بالتعبير" أو التنشيط ، باستثناء الآخرين. قام كل من الدكتور تيم ميرسر وجون ماتيك من معهد جارفان للأبحاث الطبية في سيدني والأستاذ جون ستاماتويانوبولوس من جامعة واشنطن في سياتل بتحليل البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم بدقة عالية.
تتكون الجينات من "exons" و "introns" ، الأول هو التسلسلات التي تشفر وتعبّر عن البروتينات ، والأخير ، تمتد من DNA غير المشفر في الوسط. عندما يتم نسخ الجينات أو نسخها ، من الحمض النووي في الحمض النووي الريبي ، يتم قطع تسلسلات الإنترون أو "تقطيعها" ويتم ربط السلاسل المتبقية معًا لتشكيل تسلسل يشفر البروتين. اعتمادًا على الإكسونات التي يتم تحريفها ، يمكن للجين نفسه توليد بروتينات مختلفة.
من خلال استخدام كميات كبيرة من البيانات من مشروع ENCODE ، استخلص الدكتور تيم ميرسر وزملاؤه قابلية طي الجينوم ، ووجدوا أنه حتى داخل الجين ، يتم كشف التنقيبات المختارة بسهولة. "تخيل كرمة طويلة ومعقدة للغاية ، فروعها الملتوية التي تقدم بعض العنب التي يمكن قطعها بسهولة ، مع إخفاء الآخرين عن متناول أيديهم" ، على سبيل المثال. ميرسر.
"في الوقت نفسه ، تخيل منتقي الفاكهة كسول مجرد التقاط العنب في متناول يدك - يضيف -. المبدأ نفسه ينطبق على الجينوم. يتم وضع جينات محددة وحتى إكسونات محددة قابلة للطي." بهذا المعنى ، يشير هذا الباحث إلى أنه في السنوات الأخيرة ، بدأ العلماء يدركون كيف يساعد طي الجينوم في تحديد كيفية التعبير عنه وتنظيمه.
"توفر هذه الدراسة أول مؤشر على أن التركيب الثلاثي الأبعاد للجينوم يمكن أن يؤثر على تراكم الجينات. يمكننا أن نستنتج أن الجينوم يطوي بطريقة تجعل منطقة المروج ، التسلسل الذي يبدأ بنسخ الجين ، هي تم العثور عليها بجانب exons وتم نقلهم جميعًا إلى آلات النسخ ".
"هذا يدعم طريقة جديدة للنظر إلى الأشياء ، حيث ينحني الجينوم حول آلات النسخ بدلاً من العكس. تلك الجينات التي تتلامس مع آلات النسخ تحصل على نسخ ، في حين أن الأجزاء التي تدور بعيدًا لقد تم تجاهلهما "، يخلص الباحث.
المصدر:
علامات:
العافية تجديد قائمة المصطلحات
يتم طي حوالي ثلاثة أمتار من الحمض النووي في نواة كل خلية من خلايا الجسم ، مما يسمح لبعض الجينات "بالتعبير" أو التنشيط ، باستثناء الآخرين. قام كل من الدكتور تيم ميرسر وجون ماتيك من معهد جارفان للأبحاث الطبية في سيدني والأستاذ جون ستاماتويانوبولوس من جامعة واشنطن في سياتل بتحليل البنية ثلاثية الأبعاد للجينوم بدقة عالية.
تتكون الجينات من "exons" و "introns" ، الأول هو التسلسلات التي تشفر وتعبّر عن البروتينات ، والأخير ، تمتد من DNA غير المشفر في الوسط. عندما يتم نسخ الجينات أو نسخها ، من الحمض النووي في الحمض النووي الريبي ، يتم قطع تسلسلات الإنترون أو "تقطيعها" ويتم ربط السلاسل المتبقية معًا لتشكيل تسلسل يشفر البروتين. اعتمادًا على الإكسونات التي يتم تحريفها ، يمكن للجين نفسه توليد بروتينات مختلفة.
من خلال استخدام كميات كبيرة من البيانات من مشروع ENCODE ، استخلص الدكتور تيم ميرسر وزملاؤه قابلية طي الجينوم ، ووجدوا أنه حتى داخل الجين ، يتم كشف التنقيبات المختارة بسهولة. "تخيل كرمة طويلة ومعقدة للغاية ، فروعها الملتوية التي تقدم بعض العنب التي يمكن قطعها بسهولة ، مع إخفاء الآخرين عن متناول أيديهم" ، على سبيل المثال. ميرسر.
"في الوقت نفسه ، تخيل منتقي الفاكهة كسول مجرد التقاط العنب في متناول يدك - يضيف -. المبدأ نفسه ينطبق على الجينوم. يتم وضع جينات محددة وحتى إكسونات محددة قابلة للطي." بهذا المعنى ، يشير هذا الباحث إلى أنه في السنوات الأخيرة ، بدأ العلماء يدركون كيف يساعد طي الجينوم في تحديد كيفية التعبير عنه وتنظيمه.
"توفر هذه الدراسة أول مؤشر على أن التركيب الثلاثي الأبعاد للجينوم يمكن أن يؤثر على تراكم الجينات. يمكننا أن نستنتج أن الجينوم يطوي بطريقة تجعل منطقة المروج ، التسلسل الذي يبدأ بنسخ الجين ، هي تم العثور عليها بجانب exons وتم نقلهم جميعًا إلى آلات النسخ ".
"هذا يدعم طريقة جديدة للنظر إلى الأشياء ، حيث ينحني الجينوم حول آلات النسخ بدلاً من العكس. تلك الجينات التي تتلامس مع آلات النسخ تحصل على نسخ ، في حين أن الأجزاء التي تدور بعيدًا لقد تم تجاهلهما "، يخلص الباحث.
المصدر:
