معلومة

مشكلة التمهيدي heterodimer

مشكلة التمهيدي heterodimer


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.

لقد صممت البرايمر في Primer3PLUS وقمت بتحليلها في Oligoanalyzer3.1 ، هناك مشكلة كبيرة لدي هي أنني حصلت على ناتج جيد جدًا في NCBI-Primer BLAST لخصوصياتها ولكن سلبية جدًا ΔG للذات أو hetrodimer حتى أقل من -7 أو -13. هل من الممكن استخدامها مع PCR بإضافة DMSO أو Formamide؟ ما هي الطريقة الأخرى التي قد تكون مفيدة؟


الاتصال الأساسي ، قراءة الخرائط ، وتحليل التغطية

التسلسل القابل للاستخدام

بالإضافة إلى مزودي خدمة الإنترنت متعددي الأضلاع ، يقوم Torrent أيضًا بتصفية قراءات dimer ذات جودة منخفضة وتمهيدي ، و "التسلسل القابل للاستخدام" هو النسبة المئوية لمزودي خدمة الإنترنت للمكتبة الذين يجتازون المرشحات ثنائية العدسة متعددة النسيلة وذات الجودة المنخفضة والتمهيدي. يزيل عامل التصفية منخفض الجودة عمليات القراءة ذات الاستدعاءات الأساسية غير المؤكدة ، على الأقل ، يتم إنشاء بعض هذه القراءات بواسطة مزودي خدمة الإنترنت التي تحتوي على مستويات أقل من المستوى الأمثل لتسلسل القالب. يقوم البرنامج أيضًا بمسح القراءات بحثًا عن تسلسل 3 محولات. تعتبر أجزاء المكتبة التي يقل طولها عن 8 بي بي ثنائيات أولية ويتم تصفيتها.


المستقبلات النووية

نيل جي مكينا ، ديفيد دي مور ، في طب الغدد الصماء (الإصدار السادس) ، 2010

SHP و DAX-1

شريك مغاير صغير (SHP) وانعكاس جنس حساس للجرعة - منطقة حرجة لنقص تنسج الغدة الكظرية على كروموسوم X (DAX-1) هي مستقبلات يتيمة فريدة تفتقر إلى مجال ربط الحمض النووي للمستقبلات النووية. يمكن أن يتفاعل SHP مباشرة مع عدد من المستقبلات النووية الأخرى ويمنع قدرتها على تنشيط النسخ. 45 كما لوحظ سابقًا ، دعمت النتائج مع خروج المغلوب من SHP دورًا محددًا مقترحًا لـ SHP في مسار يعتمد على FXR لتنظيم التغذية المرتدة السلبية للتخليق الحيوي لحمض الصفراء. ومن المثير للاهتمام ، أن هناك على ما يبدو آليات إضافية زائدة عن الحاجة لهذه العملية ، حيث تظهر الفئران الخالية من SHP الخسارة المتوقعة للقمع استجابةً لمحفز FXR الاصطناعي ولكنها تحافظ إلى حد كبير على التأثير القمعي لمستويات عالية من الأحماض الصفراوية الغذائية. 46،47

على عكس SHP ، الذي يتكون فقط من مجال ربط ligand ، يتضمن DAX-1 نطاقًا إضافيًا N- طرفيًا مرتبطًا بأنشطة ربط الحمض النووي المختلفة ، لكن أهمية هذه الوظيفة المحتملة لا تزال غير مؤكدة. 48 - فقدان وظيفة الإنسان DAX1 يسبب الجين شكلاً مرتبطًا بالكروموسوم X من نقص تنسج الغدة الكظرية الخلقي المرتبط بقصور الغدد التناسلية نقص الغدد التناسلية. 48 مثل SHP ، يعمل DAX-1 كمثبط للنسخ ، ويعتقد أن فقدان وظيفة الكبت هذه يفسر هذا النمط الظاهري. تظل أهداف النسخ الخاصة بـ DAX-1 غير معروفة ، ولكن العديد من خطوط الأدلة ، بما في ذلك التفاعل المباشر وأنماط التعبير المماثلة ، تشير إلى أنها تعدل وظيفة SF-1. 49


مشكلة التمهيدي heterodimer - علم الأحياء

أبسط مكون للحمض النووي هو النيوكليوتيدات. بتعبير أدق ، إنه ديوكسي ريبونوكليوتيد. يحتوي على عمود فقري مصنوع من مجموعة فوسفات ملحقة بـ 5 'كربون من السكر. هذه تشكل العمود الفقري للحمض النووي ، أو جوانب السلم. يتم تحديد رمز الحمض النووي بواسطة القواعد النيتروجينية. ويمكن أن تكون مصنوعة من الأدينين أو الثايمين أو الجوانين أو العصارة الخلوية

يرتبط كل نوكليوتيد بآخر بما يعرف بوصلة الفوسفوديستر. والحمض النووي له اتجاه. يقرأ الحمض النووي من 5 إلى 3 اتجاهات رئيسية. ما يعنيه هذا هو أن الحمض النووي يُقرأ كثيرًا مثلما نقرأ كتابًا. يبدأ عند الطرف الخامس من الشريط. هذا هو الخيط الذي يبدأ بمجموعة الفوسفات. وبعد ذلك يُقرأ الحمض النووي باتجاه الاتجاه الثالث الأساسي ، أو نحو نهاية السكر في الحمض النووي.

لم يُعرف الكثير عن الحمض النووي حتى الخمسينيات من القرن الماضي. كنا نعلم أن الحمض النووي هو رمز الحياة. لكن لم يكن لدينا أي فكرة عن كيفية عملها. كل ما نعرفه حقًا هو أنه مصنوع من السكر والفوسفات والقواعد النيتروجينية الأربعة. قام جيمس واتسون وفرانسيس كريك بالكثير من العمل التأسيسي على الحمض النووي. في عام 1953 ، حدد واتسون وكريك بنية الحمض النووي. خلال تعاونهما ، اقترح واطسون وكريك ثلاث خصائص.

كان من المعروف أن العمود الفقري لجزيء الحمض النووي يصطف جنبًا إلى جنب. ومع ذلك ، يمكنهم نظريًا أن يصطفوا بطريقتين مختلفتين. يمكن أن يصطفوا في نفس الاتجاه ، أي أن كلا جانبي السلم سيكونان من 5 إلى 3 نقاط في نفس الاتجاه. ومع ذلك ، اقترح واطسون وكريك أن شريطين من الحمض النووي متضادان. هذا لا يعني أنها كانت متعامدة. بدلاً من ذلك ، فهذا يعني أن الخط يصطف جنبًا إلى جنب ، لكن اتجاه العمود الفقري للحمض النووي يسير في اتجاهين مختلفين. وإذا كان هذا صحيحًا ، فقد اقترح واتسون وكريك أن اقتران القواعد النيتروجينية كان مكملًا. أي ، روابط الأدينين مع روابط الثايمين والجوانين مع السيتوزين. إذا كان الحمض النووي متوازيًا وليس مضادًا ، فمن الممكن نظريًا أن تقترن القواعد النيتروجينية مع بعضها البعض. سيكون هذا حرف A مع A ، و C مع C ، وهكذا.

تقاسم واتسون وكريك لاحقًا جائزة نوبل. اعتمد اكتشافهم بشكل كبير على عمل امرأة ، الكيميائي روزاليند فرانكلين ، التي تم استخدام بحثها دون علمها أو إذنها. والأسوأ من ذلك ، أنها لم تحصل على الفضل في عملها. لم يتم تأليفها في منشورهم التاريخي الذي يحدد بنية الحمض النووي. كانت صورة فرانكلين لجزيء الحمض النووي هي التي أشعلت ثورة علمية قادها واتسون وكريك. فيما يتعلق برؤية هذه الصورة لأول مرة ، قال واتسون ، "انفتح فكي وبدأ نبض قلبي يتسابق." أظهرت الصورة ، لأول مرة ، التركيب الأساسي للحمض النووي - شكل الحلزون المزدوج ، والذي أشار أيضًا إلى طريقة تكرارها. كانت مهارات فرانكلين في التصوير الفوتوغرافي هي التي جعلت الاكتشاف ممكنًا. لم تكن تعرف أن الرجال الآخرين كانوا يستخدمون بحثها الذي تستند إليه المقالة التي ظهرت في المجلة طبيعة سجية. لن تشارك في جائزة نوبل أيضًا. لكن هذا ليس بسبب التغاضي عن فرانكلين ، ولكن لأنها كانت ميتة. لم يتم تسليم الجائزة بعد وفاته. تم تشخيص إصابة فرانكلين بسرطان المبيض في عام 1956 عن عمر يناهز 37 عامًا ، وتوفيت بعد ذلك بعامين (على الأرجح بسبب تعرضها للإشعاع أثناء عملها المخبري.

بقدر ما كان الوضع مع روزاليند فرانكلين فاضحًا ، كان جيمس واتسون وفرانسيس كريك عالمين ثوريين حقًا. اقترح Watson and Crick أن خيطي الحمض النووي يعملان كقوالب (أو أنماط) لإنتاج خيوط جديدة من الحمض النووي. بهذه الطريقة ، يمكن نسخ الحمض النووي مرارًا وتكرارًا. الحياة تتطلب هذا. لقد جادلوا بأن هذه الخيوط يتم نسخها وفقًا لهذا الاقتران الأساسي التكميلي. بمعنى آخر ، ينفتح جزيء الحمض النووي وتتطابق أزواج القاعدة النيتروجينية مع مكملها (كما هو الحال مع Ts و Cs مع Gs).

فرضيات استنساخ الحمض النووي

بمجرد إنشاء بنية الحمض النووي ، كان الإنجاز الرئيسي التالي هو فهم كيفية تكراره. وهناك ثلاث طرق محتملة يمكن أن يتكاثر بها الحمض النووي. تُعرف هذه بالفرضيات البديلة لتكرار الحمض النووي. تتنبأ فرضية النسخ شبه المحافظ بأن الحمض النووي الأبوي ينفصل ويعمل كل خيط كقالب ، حيث يتم عمل نسخة جديدة من كل من السلاسل القديمة. لذلك في الصورة ، تمثل الخيوط الوردية خيوط الحمض النووي الأبوية بينما يمثل الشريط الأصفر الكروموسومات المنسوخة (الكروموسومات الابنة). تنفصل الخيوط الوردية ، ويتم عمل نسخة ، ثم يكون لكل خيط مزدوج جديد من الحمض النووي خيط أبوي وشريط ابنة.

في التكرار المحافظ ، يتم استخدام الحمض النووي الأبوي كقالب لتخليق جزيء جديد. بعبارة أخرى ، يتم نسخ خيوط الحمض النووي للوالدين ، وينتهي بنا الأمر بفردين من الحمض النووي ، أحدهما كان الحمض النووي الأصلي للوالدين والآخر هو نسخة كاملة من الشريط الأبوي المزدوج للحمض النووي.

يُعرف الاحتمال الآخر لتكرار الحمض النووي بالنسخ التشتيت. في هذا النموذج ، تكون جزيئات الحمض النووي الجديدة عبارة عن مزيج من أجزاء من الحمض النووي الأبوي والحمض النووي للابنة. ... فكيف يتم نسخ الحمض النووي. نحن نعلم بناءً على نتائج تجربة بارعة.

في عام 1958 ، صمم ماثيو ميسلسون وفرانكلين ستال تجربة لتحديد أي من هذه الفرضيات ستكون مدعومة. النيتروجين هو أحد المكونات الرئيسية للحمض النووي. يعتبر 14N إلى حد بعيد أكثر نظائر النيتروجين وفرة ، لكن الحمض النووي الذي يحتوي على نظير 15N الأثقل (ولكن غير المشع) يعمل أيضًا. قام ميسلسون وستال بتنمية الإشريكية القولونية في النيتروجين "الثقيل" (15 نيوتن). ما فعله هذا هو تكوين وخلق حبلا للإشريكية القولونية مع 15N فقط داخل الحمض النووي. بعد زراعة الإشريكية القولونية في 15N لعدة أجيال ، تمت زراعة النيتروجين الثقيل E.coli في وسط نيتروجين طبيعي 14N. ثم تابعوا بكتيريا الإشريكية القولونية لبضعة أجيال ويمكنهم تحديد نسبة 15 نيوتن و 14 نيوتن في كل جيل. ستسمح مقارنة هذه النسبة للباحثين بتحديد أي من هذه الفرضيات البديلة ستكون مدعومة. دعونا نرى كيف سيحدث ذلك.

لذلك عندما يبلغ الجيل الجديد من الإشريكية القولونية سن الرشد ، فإن نصف الحمض النووي سيكون أبويًا ونصف الحمض النووي سيكون نسخة. يمكن لميسلسون ووال قياس كمية 15N و 14N وتحديد النسبة المئوية للكروموسومات الأبوية مقابل صبغيات الابنة ، وسيكون هذا صحيحًا لجميع الفرضيات البديلة لتكرار الحمض النووي. ومع ذلك ، بعد جيلين ، ستكون هذه النسب مختلفة. يقدم كل من هذه النماذج الثلاثة تنبؤًا مختلفًا حول توزيع الحمض النووي "15N" في الجزيئات المتكونة بعد النسخ المتماثل. في الفرضية المحافظة ، بعد التكاثر ، يكون جزيء واحد هو جزيء "15N" المحفوظ بالكامل ، والآخر عبارة عن دنا مركب حديثًا. تتنبأ الفرضية شبه المحافظة بأن كل جزيء بعد النسخ المتماثل سيحتوي على خيط قديم وآخر جديد. هذا يعني أن ½ من الجيل الثاني سيكون منخفض الكثافة من الحمض النووي (تلك المصنوعة بالكامل من 14 نيوتن) ، والنصف سيكون له كثافة متوسطة من الحمض النووي. سيكون للكثافة المتوسطة ½ من 14N DNA و 15N DNA.

تتنبأ الفرضية المحافظة بأن كل خيط مزدوج من الحمض النووي يصنع نسخة طبق الأصل من نفسه في كل جيل. إذا تم نسخ الحمض النووي بهذه الطريقة ، فإن نسبة 15N و 14N ستكون مختلفة. في الجيل الثاني ، سيكون ¼ من الحمض النووي عالي الكثافة (أي أن الحمض النووي يتكون من 100٪ 15N DNA) ، في حين أن من العينة سيكون DNA منخفض الكثافة (أي مصنوع من 14N DNA). يتنبأ النموذج المشتت أن كل خيط من كل جزيء جديد سيحتوي على مزيج من الحمض النووي القديم والجديد. إذا تم نسخ الحمض النووي عبر النسخ المتماثل المشتت ، فإن كل جيل سيتألف من DNA متوسط ​​الكثافة. هذا هو كل الحمض النووي سيتكون من أجزاء من الحمض النووي 15N وأجزاء من الحمض النووي 14N.

بكتريا قولونية نمت لعدة أجيال في وسط مع 15N. عندما يتم استخراج الحمض النووي من هذه الخلايا وطرده على تدرج كثافة الملح ، ينفصل الحمض النووي عند النقطة التي تساوي فيها كثافته كثافة محلول الملح. كان للحمض النووي للخلايا المزروعة في وسط 15N كثافة أعلى من الخلايا التي نمت في وسط طبيعي 14N. بعد ذلك، بكتريا قولونية تم نقل الخلايا التي تحتوي على 15N فقط في الحمض النووي الخاص بها إلى وسط 14N وتم السماح لها بالانقسام. تم استخلاص الحمض النووي بشكل دوري وتمت مقارنته بالحمض النووي النقي 14N و 15N DNA. بعد تكرار واحد ، وجد أن الحمض النووي قريب من الكثافة المتوسطة. نظرًا لأن التكرار المحافظ سينتج عنه كميات متساوية من الحمض النووي للكثافات الأعلى والأدنى (ولكن لا يوجد DNA ذي كثافة متوسطة) ، فقد تم استبعاد التكرار المحافظ.

ومع ذلك ، كانت هذه النتيجة متوافقة مع كل من النسخ المتماثل شبه المحافظ والمشتت. سينتج عن التكاثر شبه المتحفظ DNA مزدوج الشريطة مع خيط واحد من 15N DNA ، وواحد من 14N DNA ، في حين أن التكاثر المشتت سيؤدي إلى DNA مزدوج الشريطة مع وجود مزيج من الحمض النووي 15N و 14N ، وكلاهما سيظهر على شكل DNA ذو كثافة متوسطة. استمر المؤلفون في أخذ عينات من الخلايا مع استمرار النسخ المتماثل. وجد أن الحمض النووي من الخلايا بعد اكتمال مكررين يتكون من كميات متساوية من الحمض النووي بكثافتين مختلفتين ، واحدة تتوافق مع الكثافة الوسيطة للحمض النووي للخلايا المزروعة لتقسيم واحد فقط في وسط 14N ، والأخرى تتوافق مع الحمض النووي من الخلايا المزروعة حصريا في وسط 14N. كان هذا غير متسق مع النسخ المتماثل التشتيت ، والذي كان سيؤدي إلى كثافة مفردة ، أقل من الكثافة المتوسطة لخلايا الجيل الأول ، ولكن لا يزال أعلى من الخلايا التي نمت فقط في وسط DNA 14N ، حيث كان من الممكن تقسيم الحمض النووي الأصلي 15N بالتساوي بين جميع خيوط الحمض النووي. كانت النتيجة متوافقة مع فرضية النسخ شبه المحافظ.

أظهر Meselson و Stahl أن كل خيط DNA للوالدين يتم نسخه بالكامل مما يشير إلى تكرار الحمض النووي عبر الفرضية شبه المحافظة. ومع ذلك ، لم يعطوا آلية. مهد اكتشاف بوليميراز الحمض النووي الطريق لآلية تخليق الحمض النووي. قاد اكتشاف إنزيم DNA polymerase الطريق إلى فهم أكثر دقة للآلية التي يتم من خلالها نسخ الحمض النووي. تم اكتشاف أن النيوكليوتيدات تضاف فقط إلى الطرف 3 من العمود الفقري النووي. بهذه الطريقة ، يتم تصنيع الحمض النووي دائمًا من اتجاه 5 "إلى 3". بمعنى آخر ، يُقرأ الحمض النووي مثل كتاب من الأمام إلى الخلف (لا يُقرأ من الخلف إلى الأمام أبدًا).

بدء النسخ المتماثل

يتم تكرار الحمض النووي في فقاعات النسخ المتماثل في الكروموسومات. ويستمر التوليف في اتجاهين. نظرًا لأن النسخ المتماثل يحدث من اتجاه 5 "إلى 3" وبما أن الحمض النووي غير متوازي ، يحدث التوليف في كلا الاتجاهين. للبكتيريا أصل واحد من التكاثر في حقيقيات النوى ، يتم نسخ الحمض النووي في عدة أصول للتكاثر. دعونا نلقي نظرة على تفاصيل كيفية استنساخ الحمض النووي. يبدأ الحمض النووي في التكاثر من خلال فتحه وفكه وتهيئته للتكرار. يتم فتح الحلزون المزدوج للحمض النووي بواسطة إنزيم يعرف باسم هيليكس. هذا إنزيم متخصص يكسر الروابط بين شريطين من الحمض النووي. ثم يتم تثبيت حلزون الحمض النووي. هذا يعني أن بروتينات خاصة تسمى بروتينات ربط الحمض النووي أحادية السلسلة ، تلتصق بخيوط الحمض النووي المفتوحة لمنعها من إعادة الارتباط تلقائيًا. تخيل أنك تحاول الاسترخاء في خيط من المعدن بدون أي شيء سوى يديك. ستلاحظ بسرعة أن فك الخبث سيخلق توترًا خطيرًا. يمكنك استخدام بعض الأدوات للمساعدة في جعل عملية فك الفتى.

يستخدم الحمض النووي بروتينًا خاصًا لمكافحة هذه المشكلة. يُطلق على هذا البروتين اسم توبويزوميراز ، وهو يقطع الحمض النووي ويعيد الانضمام إليه في اتجاه مجرى شوكة النسخ المتماثل ، مما يؤدي في الواقع إلى تخفيف التوتر الناجم عن فك اللولب. في الخطوة الأخيرة من البدء ، يتم تحضير بوليميراز الحمض النووي. يبدأ بروتين خاص ، يُعرف باسم primase ، عملية التكاثر من خلال توفير مجموعة هيدروكسيل 3 بوصات يمكن أن تكون نيوكليوتيد من أجل تكوين أول رابطة فوسفودايستر. الآن الحمض النووي جاهز للتكرار.

إن جهاز الريبليزوم عبارة عن آلة جزيئية معقدة تقوم بتكرار الحمض النووي. وهو يتألف من مركبين بوليميراز DNA ، أحدهما يصنع الشريط الرئيسي ، بينما الآخر يصنع الخيط المتأخر.

يتطلب كل نوكليويد مقسم اثنين من البدائل للنسخ المتماثل ثنائي الاتجاه. تستمر الإعادة في النسخ المتماثل في كلا الشوكتين في منتصف الخلية. أخيرًا ، مع تكرار موقع الإنهاء ، يتم فصل الإعادة عن الحمض النووي.

قالب الخيط الرئيسي هو خيط الحمض النووي الذي يتم نسخه باستمرار. إنه الخيط الذي يتم بلمرته باستمرار باتجاه شوكة النسخ المتماثل. يحدث كل تخليق الحمض النووي 5'-3 '. ينمو الشريط المتأخر في الاتجاه المعاكس لحركة الشوكة المتنامية. ينمو بعيدًا عن شوكة النسخ ويتم تصنيعه بشكل متقطع. يطلق عليه اسم الخيط المتأخر لأنه يتم تصنيعه بعيدًا عن الشريط ، ويتخلف خلف الشوكة.

توليف حبلا متخلفة

نظرًا لأن الخيط ينمو بعيدًا عن شوكة النسخ المتماثل ، يجب تكراره في أجزاء لأن Primase (الذي يضيف التمهيدي RNA) يجب أن ينتظر حتى تفتح الشوكة لتتمكن من إضافة التمهيدي. بمجرد أن يربط Primase ، يبدأ بوليميريز DNA في إضافة قواعد إلى الطرف 3 من التمهيدي ويضيف النيوكليوتيدات بعيدًا عن شوكة النسخ ، مما ينتج عنه أجزاء من الحمض النووي.

تسمى هذه الأجزاء من الحمض النووي المنتجة على الخيط المتأخر شظايا أوكازاكي. اتجاه الحمض النووي الأصلي على الخيط المتأخر يمنع التوليف المستمر. نتيجة لذلك ، يكون تكرار الخيط المتأخر أكثر تعقيدًا من تكرار الخيط الرئيسي. تتكرر هذه العملية عند الشوكة مع مزيد من فك الحمض النووي. ما تبقى هو مجموعة من شظايا أوكازاكي على طول قالب الحمض النووي. أخيرًا ، يتم ربط مقاطع الحمض النووي ببعضها البعض باستخدام DNA ligase.


حلول كتب علمية إضافية

علم الأحياء البشري (قائمة الدورات MindTap)

علم الأحياء (قائمة الدورات MindTap)

الوراثة البشرية: المبادئ والقضايا (قائمة الدورات MindTap)

علم الأحياء: وحدة وتنوع الحياة (قائمة الدورات MindTap)

الكيمياء التمهيدية: مؤسسة

التغذية خلال دورة الحياة

مقدمة في الكيمياء العامة والعضوية والحيوية

الكيمياء والفاعلية الكيميائية أمبير

الكيمياء لطلاب الهندسة

مقدمة في العلوم الفيزيائية

أساسيات الجغرافيا الطبيعية

فهم التغذية (قائمة الدورات MindTap)

تشريح القلب والرئة وعلم وظائف الأعضاء

الكيمياء العامة - كتاب مستقل (قائمة المقررات MindTap)

الكيمياء: منهج الذرات أولاً

آفاق: استكشاف الكون (قائمة دورات MindTap)

التغذية: المفاهيم والخلافات - كتاب مستقل (MindTap Course List)

الكيمياء: المبادئ وردود الفعل

كيمياء اليوم: الكيمياء العامة والعضوية والكيمياء الحيوية

الكيمياء لطلاب الهندسة

العلوم البيئية (قائمة الدورات MindTap)

الكيمياء العامة والعضوية والبيولوجية

الفيزياء للعلماء والمهندسين

العلوم البيئية (قائمة الدورات MindTap)

التغذية خلال دورة الحياة (قائمة الدورات MindTap)

الكيمياء العضوية والبيولوجية

علم الأحياء: وحدة وتنوع الحياة (قائمة الدورات MindTap)

الفيزياء للعلماء والمهندسين ، تحديث التكنولوجيا (لم يتم تضمين رموز الوصول)


مشكلة: من أجل تصنيع تمهيدي RNA على الحمض النووي ، أي من الإنزيمات التالية ضروري: أ. جيراسيب. بوليميريز الحمض النووي Ic. ligased DNA. بريماز

من أجل تصنيع RNA التمهيدي على الحمض النووي ، أي من الإنزيمات التالية ضروري:

أسئلة مكررة

ما هو المفهوم العلمي الذي تحتاج إلى معرفته لحل هذه المشكلة؟

أشار مدرسونا إلى أنه لحل هذه المشكلة ، ستحتاج إلى تطبيق مقدمة لمفهوم النسخ المتماثل للحمض النووي. يمكنك مشاهدة دروس الفيديو لتعلم مقدمة إلى تكرار الحمض النووي. أو إذا كنت بحاجة إلى مزيد من مقدمة حول ممارسة النسخ المتماثل للحمض النووي ، يمكنك أيضًا التدرب على مقدمة إلى مشاكل ممارسة النسخ المتماثل للحمض النووي.

ما هي صعوبة هذه المشكلة؟

قيم مدرسينا صعوبةمن أجل تصنيع RNA التمهيدي على DNA whic. صعوبة منخفضة.

كم من الوقت يستغرق حل هذه المشكلة؟

استغرق مدرس الأحياء الخبير لدينا ، Kaitlyn 3 دقائق و 30 ثانية لحل هذه المشكلة. يمكنك اتباع خطواتهم في شرح الفيديو أعلاه.

لأي أستاذ هذه المشكلة ذات الصلة؟

استنادًا إلى بياناتنا ، نعتقد أن هذه المشكلة مناسبة للأستاذ فلوريس & # x27 class في UCF.


المقدمة

تورط P54nrb (NONO in mouse) في العديد من العمليات داخل النواة بما في ذلك تنظيم النسخ ، والربط ، وفك الحمض النووي ، والاحتفاظ النووي للحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة المفرط ، ومعالجة الحمض النووي الريبي الفيروسي ، والتحكم في تكاثر الخلايا ، والحفاظ على الإيقاع اليومي (Shav-Tal and Zipori، 2002 Brown وآخرون.، 2005). P54nrb متوفر بكثرة في كل مكان ، ويمكنه ربط الحمض النووي الريبي المفرد والمزدوج الشريطة وله نشاط أنهيدراز الكربونيك المتأصل. في الأصل ، تم تنقية p54nrb باعتباره مغايرًا مع PSF (Zhang وآخرون.، 1993) ، وهو بروتين له تجانس تسلسل واسع النطاق لـ p54nrb ، وقد أشارت العديد من التقارير إلى أن p54nrb و PSF يتعاونان في العديد من المجمعات النووية التي يوجد فيها p54nrb.

اللغز الرئيسي هو كيفية تنفيذ p54nrb لجميع أنشطته المتباينة داخل النواة. لقد تم التكهن بأن حالة الفسفرة والموقع داخل النواة لـ p54nrb أمران حاسمان في هذا (Shav-Tal and Zipori ، 2002). لقد أبلغنا سابقًا عن تخصيب p54nrb في نظارة شمسية ، وهو جزء جديد من الحيز النووي (Fox وآخرون.، 2002). تم التعرف على النمش في الأصل في خلايا هيلا ولكن توجد أيضًا في الخلايا الأولية وخطوط الخلايا المحولة الأخرى وأقسام الأنسجة (فوكس وآخرون.، 2002). تحتوي خلايا الثدييات عادةً على 2-20 نقشًا نظيرًا داخل الفراغ بين الكروماتين ، وعادة ما تكون على مقربة من بقع التضفير. Paraspeckle Protein 1 (PSP1) ، هو علامة للنقر المظلي الذي يشترك في تشابه التسلسل مع كل من p54nrb و PSF (Fox وآخرون.، 2002). عادة ما يتراكم PSP1 في النمش ويتوزع بشكل منتشر في البلازما النووية. ومع ذلك ، عندما يتم تثبيط نسخ RNA Polymerase (Pol) II عن طريق العلاج الدوائي ، يترك PSP1 النمش المظلي ويتراكم في النواة ، مع التركيز في هياكل على شكل هلال تسمى "أغطية حول النواة". يُظهر FLIP (فقدان التألق بعد التبييض الضوئي) أن جزيئات PSP1 تتنقل باستمرار بين النُقَط والنواة عندما يكون النسخ نشطًا (Fox) وآخرون.، 2002). وبالمثل ، تم العثور على بروتينات النمش PSP1 و p54nrb أيضًا في البروتين النووي البشري (Andersen). وآخرون.، 2002) و p54nrb في نفس أغطية النواة عند تثبيط النسخ. بالإضافة إلى وجوده في النمش ، لا يُعرف الكثير عن وظيفة PSP1. تم اكتشاف شكلين مختلفين على الأقل ، PSP1α (الشكل الإسوي الرئيسي في خلايا هيلا ، في هذه الدراسة المشار إليها باسم "PSP1") و PSP1β ، في الفئران والإنسان (Fox). وآخرون.، 2002 ميوجين وآخرون.، 2004) وقد يكون خاصًا بالأنسجة (Myojin وآخرون., 2004).

تشترك P54nrb و PSP1 و PSF في هوية تسلسل ∼50 ٪ ، ومع ذلك ، فإن PSF لديها مجال إضافي كبير N-terminal يميزه عن كل من PSP1 و p54nrb. يكمن التشابه الرئيسي في ما يسمى بـ "DBHS" (دروسوفيلابehavior و حأومان سplicing) ، الذي يشتمل على شكلين RRM متبوعين بوحدة تفاعل بروتين بروتين مشحونة. تمشيا مع دور التدبير المنزلي ، يتم التعبير عن جميع البروتينات الثلاثة في كل مكان ويتم حفظها في الفقاريات. الأنواع اللافقارية مثل ذبابة الفاكهة السوداء ، Caenorhabditis elegans ، ولدى البعوض جين واحد فقط يمثل عائلة p54nrb / PSF / PSP1. في D. melanogaster، NONA ، يشارك في تطوير وسلوك العين (Jones and Rubin ، 1990) وله دور في الحفاظ على إيقاع الساعة البيولوجية ، على غرار p54nrb (Brown وآخرون.، 2005). في Chironomus Tentans، المتماثل هو Hrp65 ، والذي يتم التعبير عنه بثلاثة أشكال إسوية (Miralles and Visa ، 2001) وواحد منها ، Hrp65-2 ، يربط الأكتين (Miralles وآخرون.، 2000 بيرسيبال وآخرون.، 2003). يتم ترجمة Hrp65 إلى الألياف التي ترتبط بنصوص حلقة Balbiani الناشئة والجهات المرتبطة بها من خلال الجزء C-terminal من مجال DBHS (Kiesler وآخرون., 2003).

إلى جانب PSP1 و p54nrb ، هناك بروتينان آخران مرتبطان بالـ RNA يتأصلان على النمش المظلي في خلايا هيلا. أولاً ، PSP2 (SIP / CoAA) ، والذي يحتوي أيضًا على اثنين من أشكال RRM وقد تم العثور عليه في مجمعات ضغط النسخ والتفعيل التي تعدل تنظيم النسخ المعتمد على مستقبلات الستيرويد (Iwasaki وآخرون.، 2001 Auboeuf وآخرون.، 2004). هناك رابط آخر بين عائلة PSP1 / PSF / p54nrb و PSP2 وهو التعاون المتبادل في البحث عن بروتينات ربط مستقبلات الأندروجين (Ishitani وآخرون.، 2003). أخيرًا ، تم الإبلاغ عن عامل مشارك في الخطوة الأولى في معالجة ما قبل mRNA 3′-end ، CFI (م) 68 ، لتراكم داخل البؤر التي تتحد جزئيًا مع النمش المظلي (Dettwiler وآخرون., 2004).

لتوصيف توطين النمش لعائلة البروتينات p54nrb / PSP1 / PSF ، قمنا بتحليل تكوين الرقعة الشائكة وصيانتها طوال دورة الخلية. وجدنا أن PSP1 يشكل مغايرًا جديدًا مع p54nrb ويستهدف النمش المظلي بطريقة تعتمد على الحمض النووي الريبي ، في حين أن تراكمه في أغطية حول النواة لا يتطلب الحمض النووي الريبي.


7.1: نظرة عامة على تفاعل البلمرة المتسلسل

  • بمساهمة من Clare M. O & rsquoConnor
  • أستاذ مشارك فخري (علم الأحياء) في كلية بوسطن

أحدث تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) ثورة في البيولوجيا الجزيئية. باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل ، كان لدى الباحثين أداة لتضخيم تسلسل الحمض النووي ذي الأهمية من كميات صغيرة للغاية
لقالب الحمض النووي. في الواقع ، يمكن تصنيع مليارات النسخ من جزيء DNA واحد في تفاعل PCR نموذجي. نشأ تطور تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) نتيجة البحث الذي أُجري على بوليميراز الحمض النووي واكتشاف بوليميرات الحمض النووي المقاومة للحرارة القادرة على تحمل المعالجات الحرارية الممتدة التي تفسد طبيعة معظم البروتينات (ساكاي) وآخرون.، 1988). اليوم ، يعد تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أسلوبًا قياسيًا يستخدم على نطاق واسع لتحليل جزيئات الحمض النووي وإنشاء جزيئات مؤتلفة جديدة.

تعد بوليميرات الحمض النووي الثابتة حرارياً مركزية في تفاعل البوليميراز المتسلسل. أول وصف لاستخدام PCR
بوليميريز DNA من بكتريا قولونية، والتي تم تغيير طبيعتها ويجب استبدالها بعد كل جولة
تخليق الحمض النووي (ساكاي وآخرون.، 1985). تم تحسين الإجراء كثيرًا عن طريق استبدال ملف E.
القولونية
بوليميراز مع بوليميريز DNA من Thermus aquaticus، وهي بكتيريا تنمو
في الينابيع الحرارية في حديقة يلوستون الوطنية. ال T. aquaticus بوليميريز DNA ، أو طقالبوليميراز ، يعمل بشكل أفضل في درجات حرارة 70-75 & # 778 درجة مئوية ويمكنه تحمل الحضانة لفترات طويلة (ولكن ليس إلى أجل غير مسمى) في درجات حرارة أعلى من 90 & # 778 درجة مئوية دون تمسخ. في غضون بضع سنوات ،طق تم استنساخ البوليميراز وإفراط في التعبير عنه بكتريا قولونية، إلى حد كبير توسيع توافرها. اليوم ، زاد اختيار البوليميرات المتاحة لـ PCR بشكل كبير ، حيث تم التعرف على بوليميرات الحمض النووي الجديدة في الكائنات الحية الأخرى المحبة للحرارة وتم إدخال تعديلات وراثية في طق البوليميراز لتحسين خصائصه.

يتضمن تفاعل البوليميراز المتسلسل جولات متعددة من تخليق الحمض النووي من طرفي مقطع الحمض النووي الذي يتم تضخيمه. تذكر ما يحدث أثناء تخليق الحمض النووي: إن التمهيدي قليل النوكليوتيد أحادي الشريطة يرتبط بالتسلسل التكميلي في الحمض النووي. توفر هذه المنطقة المزدوجة التي تقطعت بهم السبل
مرساة لبوليميراز الحمض النووي ، الذي يمد التمهيدي ، دائماالسفر في الاتجاه 5 و rsquo 3 و rsquo. يتحكم المحققون في مواقع البدء لتكرار الحمض النووي عن طريق إمداد أليغنوكليوتيدات لتكون بمثابة مواد أولية للتفاعل (كما هو موضح أدناه من أجل الجين المفضل لديك Yfg). لتصميم بادئات PCR ، يحتاج الباحثون إلى معلومات تسلسل دقيقة لمواقع الربط التمهيدي في الحمض النووي المستهدف. (ملاحظة: معلومات التسلسل ليست مطلوبة للتسلسل الكامل الذي سيتم تضخيمه. غالبًا ما يتم استخدام PCR لتحديد التسلسلات التي تحدث بين موقعين معروفين للربط التمهيدي.) مطلوب اثنين من البادئات من أجل PCR. واحد التمهيدي يرتبط بكل خيط من حلزون الحمض النووي.

يبدأ تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) بفترة تمسخ لعدة دقائق ، يتم خلالها تحضين خليط التفاعل عند درجة حرارة عالية بما يكفي لكسر الروابط الهيدروجينية التي تمسك خيطي حلزون الحمض النووي معًا. يعتبر التمسخ الفعال أمرًا بالغ الأهمية ، لأن بوليميراز الحمض النووي يتطلب DNA أحادي الجديلة كقالب. يكون الجزء الأولي من التمسخ أطول من خطوات التمسخ اللاحقة ، لأن القوالب البيولوجية لـ PCR ، مثل الحمض النووي الجيني ، غالبًا ما تكون جزيئات طويلة ومعقدة مرتبطة ببعضها البعض بواسطة العديد من الروابط الهيدروجينية. في دورات PCR اللاحقة ، تصبح المنتجات (الأقصر) للدورات السابقة هي القوالب السائدة.

بعد التمسخ الأولي ، يتضمن PCR سلسلة من 30 إلى 35 دورة مع ثلاثة أجزاء ، يتم إجراؤها في درجات حرارة مختلفة. يتم تحضين تفاعلات PCR في معالجات حرارية تقوم بضبط درجة حرارة كتلة التفاعل المعدني بسرعة. تتضمن الدورة النموذجية ما يلي:

  • خطوة تمسخ - عادة 94 & # 778C
  • خطوة التلدين التمهيدي - عادة 55 & # 778C
  • خطوة تمديد - عادة 72 & # 778C

تتضمن تفاعلات تفاعل البوليميراز المتسلسل دورات متعددة من التمسخ والصلب والتمديد.

تسلسل التمهيدي. تصبح بوليمرات الحمض النووي أكثر نشاطًا عند درجة حرارة الامتداد ، والتي تكون أقرب إلى درجة الحرارة المثلى. يقوم المحققون بتكييف درجات الحرارة وتوقيت الخطوات المذكورة أعلاه لاستيعاب مختلف البادئات والقوالب وبوليمرات الحمض النووي.

تتراكم منتجات PCR بالحجم المقصود بشكل كبير

يعتبر تفاعل البوليميراز المتسلسل في الواقع تفاعلًا متسلسلًا ، حيث يتضاعف تسلسل الحمض النووي محل الاهتمام تقريبًا
مع كل دورة. في عشر دورات ، سيتم تضخيم التسلسل

1000 أضعاف (2 10 = 1024). في عشرين دورة ، سيتم تضخيم التسلسل

مليون ضعف. في ثلاثين دورة ، يمكن تضخيم التسلسل نظريًا

مليار ضعف. تتضمن تفاعلات تفاعل البوليميراز المتسلسل في المختبر عادةً 30-35 دورة من التمسخ والصلب والتمديد. لفهم تفاعل البوليميراز المتسلسل ، من المهم التركيز على الدورات القليلة الأولى. تظهر منتجات PCR بالحجم المقصود أولاً في الدورة الثانية. يبدأ التضخيم الأسي لمنتج PCR المقصود في الدورة الثالثة.

خلال الدورة الأولى ، تقوم بوليميرات الحمض النووي بالحرارة بتوليف الحمض النووي ، مما يمدد نهايات 3 & rsquo من الاشعال. إن بوليميرات الحمض النووي هي إنزيمات معالجة ستستمر في تصنيع الحمض النووي حتى تسقط حرفياً من الحمض النووي. وبالتالي ، فإن جزيئات الدنا التكميلية المركبة في الدورة الأولى لها أطوال متنوعة. ومع ذلك ، فقد حدد كل منتج موضع البداية ، لأنه يبدأ بالتسلسل التمهيدي. ستصبح هذه المتواليات & ldquoanchored & rdquo قوالب لتخليق الحمض النووي في الدورة التالية ، عندما تظهر منتجات PCR بالطول المقصود لأول مرة. سيستمر نسخ نموذج البداية لـ PCR في كل دورة لاحقة من PCR ، مما ينتج عنه منتجان جديدان & ldquoored & rdquo مع كل دورة. نظرًا لأن أطوال منتجات & ldquoanchored & rdquo متغيرة تمامًا ، ومع ذلك ، فلن يمكن اكتشافها في المنتجات النهائية لتفاعل PCR.

تظهر خيوط الحمض النووي ذات الطول المقصود أولاً خلال الدورة الثانية. النسخ المتماثل من أجزاء & ldquoanchored & rdquo يولد منتجات PCR بالطول المقصود. سيتضاعف عدد هذه الأجزاء ذات الطول المحدد في كل دورة جديدة وتصبح بسرعة المنتج السائد في التفاعل.

تتضمن معظم بروتوكولات PCR 30-35 دورة تضخيم. في الدورات القليلة الماضية ، لم تعد منتجات PCR المرغوبة تتراكم بشكل كبير لعدة أسباب. كما هو الحال في أي تفاعل إنزيمي ، استنفدت ركائز تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) وبدأت جولات الحضانة المتكررة عند 94 درجة مئوية و 778 درجة مئوية في التآكل. طق بوليميراز.

التلدين التمهيدي أمر بالغ الأهمية لخصوصية PCR

يعد التصميم التمهيدي الجيد أمرًا بالغ الأهمية لنجاح PCR. يعمل تفاعل البوليميراز المتسلسل بشكل أفضل عندما تكون البادئات محددة للغاية للتسلسل المستهدف في قالب DNA. يحدث الخطأ في الفهم عندما ترتبط البادئات بتسلسلات مكملة جزئيًا فقط ، مما يتسبب في نسخ بوليميراز الحمض النووي لتسلسل الحمض النووي الخاطئ. لحسن الحظ ، عادة ما يكون الباحثون قادرين على ضبط المعلمات التجريبية لزيادة احتمالية تهجين البادئات مع الأهداف الصحيحة.

عادة ما تكون بادئات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) عبارة عن أليغنوكليوتيدات اصطناعية يتراوح طولها بين 18 و 25 قاعدة. عند تصميم البرايمر ، يأخذ الباحثون في الاعتبار T.م، درجة الحرارة التي يتشكل عندها نصف الهجينة بين التمهيدي والقالب سوف تذوب. بشكل عام ، يزيد الاستقرار الحراري للهجين مع طول التمهيدي ومحتوى GC. (تذكر أن زوج GC-base قد استقر بثلاثة روابط H ، مقارنة باثنين لزوج AT.) توفر الصيغة التالية تقديرًا تقريبيًا لـ Tم من الهجينة قليل النوكليوتيد. في هذه الصيغة ، ن يشير إلى عدد النيوكليوتيدات ، ويتم التعبير عن تركيز الكاتيونات أحادية التكافؤ بوحدات المولي (M).


مشكلة التمهيدي heterodimer - علم الأحياء

C2005 / F2401 '10 المحاضرة رقم 12 - ملخص عن تخليق الحمض النووي PCR ما هو RNA & amp ما هو مفيد؟ في المرة القادمة: كيف يصنع RNA؟

حقوق النشر 2010 Deborah Mowshowitz and Lawrence Chasin، Department of Biological Sciences، Columbia University New York، NY. آخر تحديث 19/10/2010 03:10 م

النشرات: 11-3 - استنساخ الحمض النووي - التفاصيل في Fork & amp
12-أ - PCR
12-B = مقارنة بين تخليق الحمض النووي الريبي وأمبير
يتم وضع نسخ من جميع النشرات في الصناديق خارج مكتب الدكتور م (الطابق السابع من مود) بعد كل محاضرة. يتم نشر نسخ ممسوحة ضوئيًا من جميع النشرات ، ولكن ليس بالضرورة إلا بعد المحاضرة.

لجميع التصحيحات في الملاحظات ، والإصدارات الحالية والسابقة من كتاب المشاكل ، وما إلى ذلك ، راجع صفحة التصحيحات. إذا وجدت أي أخطاء ، فلا تتردد في إرسال بريد إلكتروني إلى د.


الجزء الأول: تكرار الحمض النووي ، تابع. - كيف يقوم الحمض النووي بعمله رقم 2؟

I. الأحداث في شوكة تكرار الحمض النووي - التوليف المتقطع ودور الأمبير للليغاز.

كيف يعمل النسخ المتماثل مع جزيء DNA حقيقي يبلغ طوله ملايين الأزواج القاعدية؟ نقاط مهمة من آخر مرة (لمزيد من التفاصيل انظر ملاحظات المحاضرة 10):

لا تقم بفك الجزيء بأكمله وتكرار كل خيط قالب على حدة. بدلاً من ذلك ، يمكنك الاسترخاء قليلاً من الحلزون المزدوج في وقت واحد ، بدءًا من نهاية واحدة.

تنمو جميع السلاسل الجديدة من 5 إلى 3 ، على عكس النموذج.

يتم تصنيع سلسلة جديدة واحدة (الخيط الرئيسي) بشكل مستمر ويتم تصنيع خيط واحد جديد (الخيط المتأخر) بشكل غير مستمر.

ينضم إنزيم ligase إلى أقسام الخيط المتأخر (شظايا Okazaki).

للرسوم البيانية ، انظر شكل سادافا 13.16 (11.18) أو بيكر 19-9. انظر أيضا النشرة 11-3. تشير الخطوات والأحرف المدرجة أدناه & amp ؛ آخر مرة إلى الرسم التخطيطي العلوي في النشرة.

تم حذف الخطوتين 5 و 6 من النشرة في المرة الأخيرة الموضحة أدناه.


ثانيًا. برايمر و بريماز. (أعلى النشرة 11-3. الخطوات 5 و 6)

إذا وضعت بوليميريز DNA ، ligase ، بيروفوسفاتيز ، dATP ، dGTP ، dTTP & amp dCTP في أنبوب اختبار (+ جميع إنزيمات فك اللف) ، هل ستحصل على DNA؟ لا ، لأن DNA polymerase لا يمكن أن يبدأ سلسلة جديدة - يمكنه فقط أن يضيف إلى الطرف 3 من سلسلة موجودة مسبقًا. (هناك العديد من بوليميرات الحمض النووي ، ولكن جميعها لها هذه الخاصية.) فكيف تبدأ خيوط الحمض النووي الجديدة؟ باستخدام البرايمر والبريماز.

ب. الحل في الجسم الحي

1. كيف يصنع Primase مادة Primer - انظر شكل Sadava. 13.13 (11-16) أو بيكر 19-11.

ب. التمهيدي: يسمى امتداد RNA القصير الذي يتم إجراؤه بواسطة primase التمهيدي. في النشرة (11-3) من الأحداث عند مفترق الطرق ، يتم تمثيل RNA التمهيدي بنقطة. (في الرسم البياني أدناه ، التمهيدي عبارة عن خط أحمر متعرج.) يحفز Primase تخليق التمهيدي ، ثم يضيف بوليميراز DNA على الطرف 3 'من التمهيدي RNA.

2. كيف يتم إزالة البرايمر واستبدال أمبير
يجب إزالة التمهيدي (قسم RNA القصير) واستبداله بـ DNA. العملية موضحة في الخطوتين 5 و 6 من النشرة 11-3 وفي الرسم التخطيطي أدناه. قد تحدث بعض الخطوات أدناه في وقت واحد ، ولكن تم وصفها بشكل منفصل لجعل العملية أكثر وضوحًا.

الخطوة 5: تتم إزالة البرايمر ، تاركًا فجوة بين الطرف 3 'من جزء Okazaki # 2 والنهاية 5' للجزء رقم 1 ، مما يعطي الجزيء E.

الخطوة 6: يضيف DNA polymerase إلى الطرف 3 'من التمهيدي رقم 2 لملء الفجوة ، وإعطاء الجزيء F.

الخطوة 7: ينضم Ligase إلى الأطراف السائبة للخيط المتأخر ، مما يعطي الجزيء G.

قد تحدث إزالة RNA التمهيدي (الخطوة 5) وملء الفجوة بالحمض النووي (الخطوة 6) في نفس الوقت ، باستخدام جزأين محفزين مختلفين من إنزيم واحد. الإنزيم المسؤول هو بوليميريز DNA ، على الرغم من أنه ليس بالضرورة نفس الإنزيم الذي يضيف إلى الطرف 3 من سلسلة النمو المنتظمة. (يمكن أن يكون للأنزيمات أكثر من نشاط تحفيزي. انظر أدناه لمزيد من التفاصيل.)

3. صور موجزة للاستخدام واستبدال الأمبير للطلاء التمهيدي
س
ee Becker Fig 19-13 أو Sadava fig. 13.17 (11.19) أو الصورة أدناه. ملاحظة: بعض الصور في الإصدارات القديمة من النصوص لا تحتوي على كل التفاصيل الصحيحة. تشير بعض الأرقام إلى أن الحمض النووي يمكن أن يحل محل RNA التمهيدي دون الحاجة إلى نهاية مجانية 3 'لبوليميراز الحمض النووي للإضافة إليه. تظهر أرقام أخرى أن الليجاس ينضم إلى شظايا أوكازاكي في المكان الخطأ. (انظر الصورة أدناه أو حل المشكلة 6-14 ، الجزء ب -3 ، للحصول على موضع الربط الصحيح. لاحظ أن شوكة النسخ في المشكلة 6-14 تسير في الاتجاه المعاكس للشوكة في الصورة أدناه.)

في الصورة أدناه ، والتي تلخص عملية تركيب واستبدال التمهيدي ، تنتقل جميع الأسهم من 5 إلى 3. يظهر جانب واحد فقط من شوكة النسخ - الجانب الذي يقوم بتركيب الخيط المتأخر. تم حذف الجانب الذي يقوم بالتركيب المستمر. لاحظ أن شوكة النسخ المتماثل أدناه تذهب من اليمين إلى اليسار - الحمض النووي ينفصل من اليمين إلى اليسار.

الوظيفة واستبدال البرايمر انظر أيضًا النشرة 11-3.

للحصول على الرسوم المتحركة لإزالة التمهيدي والأحداث الأخرى في شوكة النسخ المتماثل ، راجع الروابط الواردة أعلاه في بداية المحاضرة.


ج- مشكلة النهاية - نتيجة بيولوجية (في حقيقيات النوى) للحاجة إلى البادئات.

1. the & quotloose end & quot المشكلة

لا توجد طريقة سهلة لاستبدال البرايمر الموجود على الطرف الأيسر من الخيط الجديد (في الصورة أعلاه) انظر أيضًا شكل بيكر. 19-15. يمكن إزالة الحمض النووي الريبي ، ولكن لا يمكن تصنيع الحمض النووي لملء الفراغ.

2. الحلول

أ. تكون الحمض النووي الصغير (وأغلب الكروموسومات بدائية النواة) دائرية بشكل عام ، الذي يتحايل على هذه المشكلة.

ب. التيلوميرات والأمبير تيلوميراز. تميل الكروموسومات الخطية (القاعدة في حقيقيات النوى) إلى أن تصبح أقصر مع كل تكرار - في الجولة التالية ، ستكون السلسلة التي تم تصنيعها للتو عبارة عن قالب ، وهي أقصر من الأصلية بطول التمهيدي. كيف تتجنب الكائنات الحية ذات الصبغيات الخطية العواقب: جزيئات الحمض النووي في الكروموسومات لها تسلسلات متكررة خاصة (تسمى التيلوميرات) في النهايات. يتم فقدان التكرارات تدريجياً ما لم يتم استبدالها بإنزيم يسمى تيلوميراز. ستتم مناقشة المزيد من التفاصيل في الفصل التالي عندما نركز على حقيقيات النوى.

مُنحت جائزة نوبل في العلوم الطبية لعام 2009 للباحثين الذين حددوا التيلوميرات والتيلوميراز. انتقل إلى الصفحة الرئيسية الرسمية لجائزة نوبل للحصول على روابط لوصف جميع الجوائز في الكيمياء والعلوم الطبية. تم منح العديد من هذه الجوائز للاكتشافات التي تمت تغطيتها في هذه الدورة.

لمعلوماتك فقط: أحيانًا تصبح الكروموسومات حقيقية النواة أقصر مع كل تكرار ، ولكن لا يهم عادةً لأن المقاطع المفقودة (التكرارات التيلوميرية) لا تحتوي على معلومات وراثية (ترميز). انظر شكل Sadava. 13.20 (11.21) أو بيكر 19-16. (ملاحظة: في صورة Purves في الإصدار السادس ، يكون الخيط الخطأ & quottoo قصيرًا. & quot ؛ يجب أن تكون النهاية 3 أطول من النهاية 5 ، وليس العكس.) قد يكون نقص التيلوميراز هو ما يحد من الخلايا الجسدية الطبيعية عمر محدود من 50-60 قسمًا. تنتج الخلايا الجرثومية ، التي تنتج البويضات والحيوانات المنوية ، الإنزيم تيلوميراز ، لذلك يبدأ الجيل الجديد دائمًا بتيلوميرات كاملة الطول. للحصول على رسم متحرك لكيفية عمل الإنزيم تيلوميراز ، راجع http://faculty.plattsburgh.edu/donald.slish/Telomerase.html. (لاحظ أن هذه الرسوم المتحركة تخص حقيقيات النوى في هذه الحالة ، يوجد نوعان مختلفان من بوليميريز الحمض النووي للخيوط الرائدة والمتأخرة. كلاهما ينمو سلاسل في اتجاه 5 إلى 3.)

لمراجعة الاشعال ، انظر المشكلة 6-12 ، A-D والمشكلة 6-14. إذا كان لديك إصدار 2004. من كتاب المشكلة ، هناك خطأ مطبعي في المشكلة 6-12 ، الجزء د. تم تصحيح الإصدارات اللاحقة.

د . الأنشطة التحفيزية لبوليميراز الدنا

1. إن بوليميرات الحمض النووي عبارة عن إنزيمات معقدة. تحتوي بوليمرات الحمض النووي على وحدات فرعية متعددة (سلاسل الببتيد) وأنشطة إنزيمية متعددة. يمكن تحفيز الأنشطة الأنزيمية المختلفة بواسطة وحدات فرعية مختلفة من نفس الإنزيم أو بواسطة إنزيمات مختلفة. في هذا الفصل ، نجمع كل بوليميرات الحمض النووي معًا ونعاملها على أنها إنزيم واحد. في الفصول الأكثر تقدمًا ، سيتم تمييز خصائص بوليمرات الحمض النووي المختلفة.

2. كم عدد الأنشطة التحفيزية؟

تحتوي بوليمرات الدنا على نشاطين تحفيزيين مختلفين على الأقل:
(1) polymerase: adds to 3' end of growing chain, using dXTP and releasing PPأنا.
(2) 5' to 3' exonuclease: removes nucleotides from 5' end of primer by hydrolysis.

DNA polymerases can have an additional catalytic activity:
(3) 3' to 5' exonuclease: removes nucleotides from 3' end of growing chain by hydrolysis. This allows the enzyme to proofread -- to 'back up' and remove nucleotides that were added in error by hydrolyzing the phosphodiester bonds it has just made (if the wrong base was put in). When it backs up, DNA pol. catalyzes the following reaction:

rxn A: chain (n+1 units long) + H2O ↔ chain (n units long) + XMP

The 3' to 5' exonuclease is important in correcting mistakes and maintaining a high accuracy during DNA synthesis. Note that reaction A is NOT the reverse of the polymerase reaction. See 4 below.

3. Terminology: The ability to remove nucleotides one at a time from the end of a chain is called exonuclease activity. (exo = from the exterior or end). There are two types of exonuclease:

أ. 3' to 5' exo. The enzymatic ability of DNA polymerase used in proof reading removes nucleotides one at a time from the 3' end of a chain. Therefore it is called 3' to 5' exonuclease activity.

ب. 5' to 3' exo. The enzymatic activity of DNA polymerase that removes RNA primer has a different exonuclease activity -- this enzyme removes nucleotides one at a time from the 5' end of the primer (not from the 3' end). It has 5' to 3' exonuclease activity.

4. The 3' to 5' exonuclease reaction is not the same as the reverse of the polymerization reaction.

Here is the normal elongation reaction catalyzed by DNA polymerase (to the right):

rxn B: Chain (n units long) + XTP ↔ Chain (n+1 units long) +PPأنا

Any enzyme can catalyze its reaction in both directions, given the right concentration of substrates and products. Reversing the polymerase reaction would mean breaking the phosphodiester bond by adding pyrophosphate back and regenerating a dXTP like so:

(rxn B to the left): Chain (n+1 units long) +PPأنا ↔ Chain (n units long) + XTP

However, what the 3' to 5 exo catalyzes is not the reverse of rxn B (rxn B to the left) -- it's the hydrolysis of the phosphodiester bond (rxn A). Hydrolyzing or adding water across the newly made phosphodiester bond releases a dXMP (not a dXTP). The 3' to 5' exo takes off the end nucleotide, if it was the 'wrong one' but it doesn't regenerate the dXTP. Therefore hydrolysis is different from reversing the polymerase reaction.


ثالثا. Bi-directional Replication. (Bottom of handout 11-3). Multiple Replication Forks

A. How many replication forks per DNA? The more forks, the faster replication is. Most small genomes (such as bacterial and viral DNA's) are circular, and replicate bi-directionally -- 2 forks emanate from a single origin as shown on the bottom of handout 11-3 or Sadava fig. 13.19A (11.13A) or Becker 19-4 (19-5). Longer DNA molecules are usually linear and often have multiple bidirectional origins of replication as shown in Sadava fig. 13.19B (11.14B) or Becker fig. 19-5 (19-6) -- this will be discussed later when we get to eukaryotes.

B. How does bi-directional Replication go? In the top picture on the handout you have one fork or zipper moving down the DNA. In the bottom picture, you have 2 zippers or forks. Both start from the same point (the dotted line = origin of DNA replication = ori) but one fork goes to the left and one fork goes to the right. The events at each fork are the same as those shown in the top of the handout, but the forks go left and right instead of down. At each fork you have unwinding, continuous synthesis on one strand and discontinuous synthesis & ligation on the other strand, just as before. If the DNA is circular, the right fork is really going clockwise and the left fork counterclockwise, and the 2 forks proceed until they meet in the middle of the molecule, approximately 180 degrees from where they started. (See Becker fig. 19-4 (19-5).)

C. An Important Definition: Bidirectional replication means that there are 2 شوك that move in opposite directions. It does NOT refer to the fact that the 2 DNA خيوط (leading and lagging strands) are made in opposite directions. That is called متقطع synthesis, and it always happens at every fork whether there is one fork (unidirectional replication as in the top panel of handout 11-3) or two (bidirectional replication as on the bottom of the handout.)

To be sure you understand what is happening in the bottom picture, it is a good idea to write in all the 5' and 3' ends on the DNA's shown and also to number the Okazaki fragments at each fork to إظهار الترتيب في which they are made.

To review bi-directional replication, see problem 6-13, part A.


Part II -- PCR (Handout 12A) -- Note: Handout 12A was revised on 10/18, and the steps in B below were re-written to match the revised version. You should reprint B below if you printed it before 10/18/10. The remainder is unchanged.

رابعا. PCR (Polymerase Chain Reaction) A Practical Application of the need for Primers.

The inventor, Kary Mullis, received the Nobel prize in 1993. For his acceptance speech, biography, etc. see the Nobel Prize official site. For uses of the technique, see class handout.

A. Idea of prefab primer, hybridization.

DNA synthesis will not start without a primer. In a living cell, primase (a type of RNA polymerase) makes the necessary RNA primer. Then DNA polymerase can take over, adding on to the 3' end of the primer. In a test tube, you can omit primase and use an oligonucleotide (short polynucleotide, usually الحمض النووي) as primer (= prefab الحمض النووي primer) to force replication to begin wherever you want. The primer you add will hybridize to its complementary sequence, wherever that happens to be (not necessarily at the end of the DNA) and DNA polymerase will add on to the 3' end of the primer, thereby starting elongation of a chain from wherever the primer is.

B. Steps of PCR -- see PCR handout (12A), Sadava fig. 13.22 (11.23), and/or Becker Box 19 A. For an animation, go to http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/pcr.html

The site listed above (The Dolan DNA Learning Center) has many good features you may want to check out. There is a list of additional animations on PCR, DNA replication, etc. at http://www.dna.utah.edu/PCR_Animation_Links.htm. Please let Dr. M know if you find any of these sites (or any others) particularly useful.

1. First Cycle: You take your template (A) and denature it. (Step 1 = denaturation results in B.) Then you add primers (one to each strand) to the denatured DNA and cool the mixture. When you cool the mix down, each oligonucleotide primer hybridizes to its complement. (Step 2 = hybridization to primer results in D*.) Under the conditions used, the two long strands of template do not renature to each other. Then the DNA polymerase adds on to the 3' end of primer until it reaches the end of the template strand. (Step 3 = elongation results in E.) This completes the first cycle (ends at E). The new strands you just made (dashed on handout in E) include the target sequence, plus some extra DNA on their 3' ends. (This "extra" corresponds to the sequence between the target area and the 5' end of the template strand.)

*Note: There is no (C) on the handout to avoid confusion with Watson (W) and Crick (C) strands.

2. Second Cycle: Same procedure as before in cycle 1. You heat the DNA to denature it (step 4 = step 1), and add more of the same primers as before (step 5 = step 2). Then you allow DNA polymerase to add on to the 3' ends of the primers (step 6 = step 3). This completes the second cycle (ends at H). On the handout, only the fate of the new strands made in cycle two is shown after F. The old strands simultaneously go through another cycle just like the one above (steps 2 & 3), but this is not shown on the handout. ال الجديد strands you made in cycle 2 (shorter strand of each molecule of H) include only the target sequence.

3. Third Cycle: Same procedure as before in cycles 1 & 2. You heat the DNA again to denature it (step 7), add primers (step 8) and allow DNA polymerase to add to the primers (step 9. This completes the 3rd cycle (ends at K). On the handout, only the fate of the new strands made in cycle two is shown after I. (The fate of the complementary strands, left over from the previous cycle, is to repeat steps 5 & 6.) At the end of this cycle, you finally have double-stranded DNA molecules the length of the target sequence (see K).

4. Additional Cycles: Same procedure as in previous cycles (repeat of steps 1-3). After each cycle you heat the reaction mixture to denature the DNA, and then you cool the mixture down to start the next cycle. In each cycle, primer sticks to the appropriate spot (its complement) and polymerase starts at the 3' end of the primer and goes to the end of the template. Note that primers are complementary to sequences in the middle of the original chain, but that after two cycles the parts beyond the primers are no longer copied. .

5. How reaction is actually carried out . All components (template and excess of heat resistant polymerase, primers & dXTP's ) are present from the very beginning. The mixture is heated and cooled repeatedly to end and start subsequent cycles. You don't have to add primers, polymerase, etc. to start each cycle.

6. How many Primers? New molecules of primer are used in each round. However, the primer molecules used in each round have the same sequences as the ones used in all the previous rounds. The primers are not reused -- new primers (with the same sequences as before) are needed for each cycle. You need only two types (sequences) of primer, but you need many molecules of each, just as you need many molecules of dATP, dTTP, etc.

7. Identification of Product. The products of the PCR reaction are usually identified by their lengths, which are determined by gel electrophoresis without SDS. (Why no SDS needed? Think about it.) Gels are used that separate DNA molecules on the basis of their molecular weights (which depends on chain length). Hybridization to labeled probes is often used to detect the positions of the bands of DNA on the gel. (More on this later.) An animation of DNA gel electrophoresis is at http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/electrophoresis.html.

C. Special Features of PCR (as vs. regular DNA synthesis)

1. Special Polymerase. The DNA polymerase used in this procedure is a special heat-resistant one (called Taq polymerase) that is not denatured when the temperature is raised to separate the two strands of the DNA. This special polymerase was isolated from bacteria that live in a hot spring.

2. No replication fork or discontinuous synthesis. Note that the entire template molecule is denatured (or 'unzipped') completely before each cycle, so the complement to each strand can be made continuously. There is no replication fork and thus no discontinuous synthesis here.

3. Preformed DNA primer. Primase is absent, so no RNA primers are made. Oligonucleotides of DNA (not RNA) are added instead to act as primers.

To review the PCR technique, see problem 6-13, C-1 and 6-15.

For an animation of PCR and links to animations of other DNA techniques, see the urls listed above or go to the links page.)

1. Amplification: Uses small number of starting molecules & produces large number of copies of target sequence. You need amplification to get enough target DNA to hybridize to a probe.

The beauty of this scheme (PCR) is that the desired (target) sequence is copied exponentially and the other parts of the original DNA are copied linearly. So after a few cycles you have lots of copies of the target sequence (and not much of anything else). To convince yourself of this, see the answer to problem 6-13, part C-2. To use this technique and make many copies of the target sequence all you need (in theory) is ONE starting DNA molecule (and appropriate primers). Given current technology, you need 10-50 starting DNA molecules. You can use the multiple copies for many different purposes such as characterization and/or identification as explained below. Before PCR, you couldn't get enough DNA to do chemical tests, so you couldn't compare different DNA samples.

2. Detection -- Can be Used to see if a particular target DNA is present or not.

You can add primers to a sample that you suspect contains some particular target DNA, such as HIV DNA, or DNA from genetically modified corn, or DNA from pond water. The primers are complementary to a sequence found only in the target DNA -- the one you are testing for. (In the cases mentioned, the primers would be complementary to a sequence in HIV DNA, or a sequence added to ordinary corn DNA by genetic engineering methods to make the special corn, or to a DNA sequence unique to American bullfrogs.) Then you see if polymerase can make DNA. If no target DNA is present, primers will have nothing to hybridize to, so polymerase will have nothing to add on to, and no copies of DNA will be made. حتى لو كنت لا تفعل get multiple copies, it indicates there was nothing to copy -- your target DNA was not there. اذا أنت فعل get multiple copies, your target DNA was in the sample.

Notes: (1) The standard HIV screening test is not for HIV itself or for HIV DNA but for antibodies to proteins of HIV. (PCR is used as a backup to confirm a positive result with the standard screening test, or to measure the actual levels of HIV.)

(2). Why would you test for genetically modified corn? StarLink corn is a type of genetically modified corn that was approved for animal feed, but not for human use. In spite of attempts to keep it separate, it has turned up in many human foods. It is probably harmless to humans, but no one wants to take any chances. Testing for the modified DNA is the only way to tell if StarLink corn (or any other genetically modified food) is present in a mixture or not. A site with an explanation of the StarLink fiasco is at http://www.geo-pie.cornell.edu/issues/starlink.html.

3. Forensics -- Can be Used for identification -- DNA fingerprinting

أ. الفكرة الأساسية: PCR can be used to copy specific sections of the DNA from different samples -- for example, from DNA left at the scene of a crime and from DNA from a suspect. The sections of amplified DNA can then be compared to see if they match or not (in length, sequence, etc.). The sections that are compared are highly variable ones that probably don't carry any information and are merely spacers in the DNA. If enough sections are checked, you can determine (to a very high degree of certainty) whether the two DNA samples came from the same person or not. DNA testing can be used to identify the guilty (inclusions) and to clear the innocent (exclusions). Alec Jeffreys, who first came up with the idea of using DNA testing for identifications, received a Lasker award in '05. For a pdf with details see the Lasker site.

ب. أمثلة: See articles handed out in class and article from the San Francisco Chronicle of 10/19/99. (Note: you'll need to go to the SFChronicle web site itself if you want to see the pictures or get some of the older articles.)

ج. Inclusions: If the samples match at enough highly variable spots, then there is a very high probability the samples came from the same person, because the degree of variation is so high that only a few different people in the world should have the same pattern.

د. Exclusions: If the two samples do not match, then it is clear that the two samples came from different individuals and the suspect could not have committed the crime (since the DNA at the scene came from someone else).

ه. STR's: The variable sections that are tested are often ones that have different numbers of short tandem repeats (STR's). The primers hybridize to regions outside the section with the repeats. The number of repeats in each DNA can be figured out from the length of the sections amplified by PCR. The new FBI data base contains the information from checking 13 sections with variable numbers of STR's.

For a great site from the Dolan Learning Center with examples of how DNA is used for identification and forensics click here.

4. Bar Coding (See the article on handout B from lecture 10. For more details on Fish bar coding, see the FishBol site.)

The tests of the DNA from different organism used a similar principle to the one used in forensics. A particular gene that varies from species to species was amplified and then sequenced. The procedure is called 'Bar coding' because the sequencing procedure produces a pattern that looks like a supermarket bar code. There is enough variation in the sequence (or Bar code) of that particular gene to identify the species of animal or fish from which it came. In this case, the the amplified DNA from the different samples is compared to the DNA from reference samples. The actual base sequences of the various DNAs are compared. In forensics, the amplified DNA from the crime scene is compared to the amplified DNA from the suspect, and the comparisons are based on the lengths of the amplified fragments (not on their actual sequences).

5. Why you can't do this with proteins

There are very sensitive tests for presence of proteins (usually using the catalytic activities of enzymes and/or binding abilities of antibodies), but no way to amplify (make copies of) what you detect. You can't make more protein from a protein template. PCR takes advantage of fact that DNA replicates for a living to make more copies. أنت علبة make more DNA from a DNA template.

Note: So-called DNA fingerprints are characteristic of the person/DNA from which they came. So-called protein fingerprints are characteristic of the بروتين from which they came. That's why both are called 'fingerprints.' However the two types of 'fingerprints' are made differently and used for different purposes.


Part III -- How does DNA do job #1? How does 'DNA make Protein?'

الخامس . Central Dogma -- How does DNA do job # 1?

A. Big Picture . So we have a big DNA that includes a particular gene = stretch of DNA coding for a single peptide how will we make the corresponding peptide?

Note: gene usually means a stretch of DNA encoding 1 polypeptide, but there are complications as we'll see later.

1. Basic idea -- see also Becker fig. 21-1 or Sadava fig. 14.2 (12.2 & 12.3):

  • Replication = DNA synthesis using a DNA template.

  • Transcription = RNA synthesis using a DNA template.

  • Translation has two possible meanings (we will stick to the first):

    (1) Usual meaning = protein synthesis using an RNA template (RNA → protein). Used in contrast to transcription (DNA → RNA).
    (2) In some contexts, translation can mean the entire process (DNA → RNA → protein).

1. Structure: انظر شكل Sadava. 4.2 (3.24) and table 4.1 (3.3) أو Becker table 3-5 & fig. 3-17 for comparison of DNA and RNA. RNA is single stranded (although sections may double back on themselves → double stranded regions), has U not T, ribose not deoxy and is generally shorter, but otherwise like DNA. RNA is less stable than DNA -- more easily damaged (because of reactive OH on ribose and because a single strand is more exposed) و less easily repaired (because no 2nd strand to use to correct mistakes on first strand). DNA is also more easily repaired because it has T not U, so damaged C's (which are oxidized to U) can be recognized and removed. في تلخيص:

الحمض النووي RNA Significance/Effect of Difference

Double Stranded

Single Stranded*

For RNA: Ease of repair down likelihood of damage up.

T not U

يو لا تي

For DNA: Ease of repair of damaged (oxidized) C up. (Damage that coverts C to U can be detected & repaired.)

Deoxyribose

ريبوز

For RNA: Reactivity up, stability down

Very long

Relatively Short


For RNA: Less Information carried per molecule but molecule is much more convenient size

* RNA is basically single stranded, but can fold back on itself to form hairpins -- short regions that are double stranded. انظر شكل Sadava. 4.3 (3.25)

2. Synthesis. RNA grows just like DNA by adding nucleoside triphosphates (XTP's) to the 3' end of a growing chain. For RNA, enzyme for elongation is called RNA polymerase, XTP's are ribo (not deoxy) and U replaces T. Details to follow.

3. Types. There are 3 major types of RNA involved in translation: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA). The roles of the different types of RNA are outlined below and will be explained in detail next time.


السادس. Why mRNA?

A. Basic idea : mRNA = Working, disposable copy vs DNA = archival, permanent master copy. DNA = big fat comprehensive reference book or complex web site. mRNA = Xerox of one (book) page or print out of one web page with information you need for a particular assignment. Book stays safe in library web site remains unchanged. Xerox goes to your room, is actually used, gets covered with coffee stains, smudged, and thrown away.

B. How function of mRNA corresponds to structure

1. Convenience. Small size (1 or a few peptides' worth) is much more convenient than many genes' worth. Xerox of one page much more convenient to work with than big fat book.

2 . Preserve Master. Using mRNA to make protein saves wear and tear on master -- no coffee stains on the archival copy (DNA).

3. Flexibility. D ifferent amounts of mRNA can be made when you need to make different amounts of different proteins. More on this when we get to regulation (operons).

C. Summary: How does RNA make protein?

1. "RNA makes protein" means two things:

  • mRNA to act as template -- determines order of amino acids

  • tRNA to carry the amino acids to the template, and line them up

  • rRNA (in ribosomes) to align the tRNA's carrying the amino acids and hook the amino acids together

  • Of course you need additional proteins (enzymes and other factors) to make protein

2. Hardware vs. Software . rRNA and tRNA are the hardware or tools or machines mRNA is the software or working instructions or tapes/CDs/punchcards. Cells use same old hardware and constantly changing, up to the minute, supply of new software.


السادس. Where does RNA come from?
You need lots of RNA to make protein -- tRNA, rRNA & mRNA. How do you make the RNA? All RNA is transcribed from a DNA template. انظر شكل Sadava. 14.4 (12.5) or Becker fig. 21-8 (21-9) & 21-10 (21-11).We'll go over how the RNA is made , and then consider how the RNA is used to make protein.

The live lecture in '09 (#12) ended here. If we don't get to it in #12, Topic VII will be covered in lecture #13.

سابعا. DNA synthesis vs RNA synthesis. The easiest way to go over RNA synthesis, given that we've discussed DNA synthesis at length, is to compare DNA and RNA synthesis. See handout 12-B.

A. Basic mechanism of elongation is the same:

1. Use nucleoside triphosphates (ones with ribose not deoxyribose, but mechanism same) & split off PPأنا use pyrophosphatase.

2. Chain grows 5' to 3' by addition to 3' end .

3. Need anti-parallel DNA template , put in complementary bases -- A (in template) pairs with U not T, but otherwise same

4. All RNA molecules (mRNA, tRNA and rRNA), not just mRNA's, are made from a DNA template. tRNA and rRNA molecules are ليس made from an "mRNA" template.

See problems 7-1 & 7-2.

  • Growth of DNA chain is catalyzed by DNA polymerase (and associated enzymes)

  • Growth of RNA chain is catalyzed by RNA polymerase.

  • RNA pol. uses ribonucleoside triphosphates.

  • DNA pol uses deoxyribonucleoside triphosphates.

  • DNA is long and double stranded

  • RNA is short and single stranded

  • Template = short section, one strand at a time (for RNA synth.) vs all of both strands (for DNA synth.)

  • لماذا ا؟ Because starts and stops are different. Starts & stops = sequences in DNA recognized by the enzymes = places where replication or transcription starts (or ends). These must be different for the two enzymes.

  • Names of start sequences = section where polymerase binds
    Starts for DNA synthesis = Origins. DNA pol. recognizes (binds to) start signals for replication called origins (ori's).
    Starts for RNA synthesis = Promotors. RNA pol. recognizes (binds to) start signals for transcription called promotors (P's).

See problem 7- 6

  • DNA synthesis: Replication fork moves down DNA making complements to على حد سواء strands one new strand is made continuously and one discontinuously. Ligase is needed for synthesis of lagging strand.

  • RNA synthesis: RNA polymerase moves down DNA making complement to one strand أو the other (in any particular region). Therefore RNA synthesis is continuous and doesn't need ligase.

See problems 7-3, 7-4, 7-8 & 7-9.

Next time: We'll finish RNA synthesis vs DNA synthesis, and then consider how the RNA that was transcribed is translated -- how it's used to make protein.

Copyright 2010 Deborah Mowshowitz and Lawrence Chasin Department of Biological Sciences Columbia University New York, NY


Global Sensitivity Analysis. The Primer

Mathematical models are good at mapping assumptions into inferences. A modeller makes assumptions about laws pertaining to the system, about its status and a plethora of other, often arcane, system variables and internal model settings. To what extent can we rely on the model-based inference when most of these assumptions are fraught with uncertainties? Global Sensitivity Analysis offers an accessible treatment of such problems via quantitative sensitivity analysis, beginning with the first principles and guiding the reader through the full range of recommended practices with a rich set of solved exercises. The text explains the motivation for sensitivity analysis, reviews the required statistical concepts, and provides a guide to potential applications.

  • Provides a self-contained treatment of the subject, allowing readers to learn and practice global sensitivity analysis without further materials.
  • Presents ways to frame the analysis, interpret its results, and avoid potential pitfalls.
  • Features numerous exercises and solved problems to help illustrate the applications.
  • Is authored by leading sensitivity analysis practitioners, combining a range of disciplinary backgrounds.

Postgraduate students and practitioners in a wide range of subjects, including statistics, mathematics, engineering, physics, chemistry, environmental sciences, biology, toxicology, actuarial sciences, and econometrics will find much of use here. This book will prove equally valuable to engineers working on risk analysis and to financial analysts concerned with pricing and hedging.



تعليقات:

  1. Akim

    تتبين الخصائص ، ماذا

  2. Mazugami

    شكرًا. فقط أشكرك على التفكير بصوت عال. في كتاب الاقتباس.

  3. Yozshujas

    في رأيي لم تكن على حق. أنا متأكد. أقترح ذلك لمناقشة.

  4. Macfarlane

    هل حقا.

  5. Miller

    هناك شيء مماثل؟

  6. Fauzahn

    أهنئكم ، فكرة رائعة

  7. Bowie

    عظيم ، هذه قطعة قيمة للغاية.



اكتب رسالة