በሴል ዑደት ውስጥ የሚሳተፉት ጂኖች ለሰውነት ትክክለኛ ተግባር እና እድገት መሰረታዊ ናቸው። ይህ ውስብስብ ሂደት ዲኤንኤ መባዛትን፣ የሕዋስ ክፍፍልን እና የሴት ልጅ ሴሎችን የክሮሞሶም ትክክለኛ ስርጭት ይቆጣጠራል። በጥብቅ ቁጥጥር ዘዴዎች, የተካተቱት ጂኖች በሴል ዑደት ውስጥ የሴሎች ጂኖሚክ ታማኝነት እና ትክክለኛ የመራባት ሂደት ያረጋግጣሉ ።በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በዚህ ወሳኝ የሕዋስ ሕይወት ምዕራፍ ውስጥ ያሉትን ወሳኝ ጂኖች እንዲሁም በጤና እና በበሽታዎች መከላከል ላይ ያላቸውን መሠረታዊ ሚና እንመረምራለን ። የሕዋስ ዑደት.
የሴል ዑደት መግቢያ
የሕዋስ ዑደት ሴል ሁለት ተመሳሳይ ሴት ሴሎችን የሚከፋፍልበት እና የሚያመነጭበት ሂደት ነው። የብዙ ሴሉላር ህዋሳትን እድገትና እድገት እንዲሁም የተበላሹ ወይም የሞቱ ሴሎችን በመተካት ረገድ ወሳኝ ክስተት ነው። ይህ ሂደት የጄኔቲክ ቁሳቁሶችን በትክክል ማባዛትን እና መለያየትን የሚያረጋግጡ በበርካታ ቁልፍ ደረጃዎች ውስጥ ይካሄዳል.
El ሴሉላር ዑደት እሱ ሶስት ዋና ዋና ደረጃዎችን ያቀፈ ነው- በይነገጽ፣ ሚቲሲስ y ሳይቶኪኔሲስበ interphase ጊዜ ሴል አብዛኛውን ይሰራል የእሱ ተግባራት እና ለክፍለ-ነገር ያዘጋጃል. እሱ በሦስት ደረጃዎች የተከፈለ ነው-የ G1 ደረጃ ፣ የ S ደረጃ እና የ G2 ደረጃ። በ G1 ደረጃ ሴል ያድጋል እና መደበኛ የሜታቦሊክ እንቅስቃሴዎችን ያከናውናል. በ S ደረጃ, የዲ ኤን ኤ ማባዛት ይከሰታል, በ G2 ደረጃ ውስጥ, ሴል ለመጨረሻው ክፍፍል ይዘጋጃል.
ሚትሲስ የጄኔቲክ ቁስ አካል በሴት ልጅ ሴሎች መካከል እኩል ተከፋፍሎ የሚከፋፈልበት የሕዋስ ዑደት ወሳኝ ደረጃ ነው። በበርካታ ደረጃዎች የተከፋፈለ ነው፡ ፕሮፋስ, , ፕሮሜታፋዝ፣ metaphase, አናፋስ እና telophase. በፕሮፋስ ወቅት ክሮሞሶምች ይሰባሰባሉ እና ሚቶቲክ ስፒልል ማይክሮቱቡሎች ይፈጠራሉ። በፕሮሜታፋዝ ውስጥ ማይክሮቱቡሎች ከክሮሞሶምች ጋር በማያያዝ በሜታፋዝ ጊዜ ወደ ኢኳቶሪያል ሳህን ላይ ወደ አሰላለፍ ይጎትቷቸዋል። ከዚያም ክሮሞሶምቹ ተለያይተው በአናፋስ ጊዜ ወደ ተቃራኒው የሴል ምሰሶዎች ይንቀሳቀሳሉ. በመጨረሻም በቴሎፋዝ ውስጥ ሁለት ሴት ልጆች ኒዩክሊየሮች ተፈጥረዋል እና ክሮሞሶምቹ ይሟሟሉ.
የሕዋስ ዑደት መቆጣጠሪያ ዘዴዎች
የሴል ዑደቱ ውስብስብ እና በከፍተኛ ደረጃ ቁጥጥር የሚደረግበት ሂደት ነው ትክክለኛ የጄኔቲክ ቁስ ብዜት እና ትክክለኛ የሕዋስ ክፍፍልን ያረጋግጣል።ይህንን ቁጥጥር ለማሳካት እያንዳንዱን ደረጃ በደረጃ የሚቆጣጠሩ ትክክለኛ የሴል ዑደቶችን የሚቆጣጠሩ ተከታታይ ስልቶች አሉ።
ከዋና ዋና የመቆጣጠሪያ ዘዴዎች አንዱ የተበላሸው የዲ ኤን ኤ ፍተሻ ነው. ይህ ዘዴ ማንኛውንም የዲኤንኤ ጉዳት ወደ ቀጣዩ ደረጃ ከማደጉ በፊት ለማወቅ እና ለማስተካከል ያለመ ነው። የሕዋስ ዑደት. የተበላሸ ዲ ኤን ኤ ከተገኘ የሕዋስ ዑደት እድገትን የሚያቆሙ እና ጉዳቱ ከመቀጠልዎ በፊት እንዲስተካከል የሚያደርጉ የማስጠንቀቂያ ምልክቶች ይነቃሉ። ይህ ጥበቃ የጄኔቲክ ሚውቴሽን ያላቸው ሴሎች እንዳይባዙ ለመከላከል ወሳኝ ሲሆን በተለይም እንደ ካንሰር ያሉ በሽታዎችን ለመከላከል በጣም አስፈላጊ ነው.
ሌላው የመቆጣጠሪያ ዘዴ የዲኤንኤ መባዛት ማረጋገጫ ነጥብ ነው። በዚህ ጊዜ ሴል ወደ ሴል ክፍፍል ደረጃ ከማደጉ በፊት ዲ ኤን ኤው በትክክል መድገሙን ይረጋገጣል. በዲኤንኤ መባዛት ላይ ስህተቶች ከተገኙ፣ ስህተቶቹን ለመጠገን ወይም የተበላሹ ሕዋሳትን ለማስወገድ የሕዋስ ዑደት እድገት ይቆማል። ይህ የጄኔቲክ መረጋጋትን ያረጋግጣል እና በሴት ልጅ ሴሎች ውስጥ የሚውቴሽን ስርጭትን ይከላከላል።
የሕዋስ ዑደት ደረጃዎች: ኢንተርፋዝ እና ማይቶሲስ
የሴል ዑደት አንድ ሴል ለሁለት ሴት ልጅ ሴሎች እንዲፈጠር የሚከፋፈልበት ሂደት ነው. ይህ ሂደት በርካታ ደረጃዎችን ያቀፈ ሲሆን "ኢንተርፋዝ" እና "ሚቶሲስ" የሴል ዑደት ዋና ደረጃዎች ናቸው.
በይነገጽ ሴሉ በንቃት የማይከፋፈልበት፣ ይልቁንም ለዕድገቱ እና ለጥገናው አስፈላጊ የሆኑ የተለያዩ ተግባራትን የሚያከናውንበት ወቅት ነው። በመገናኛው ጊዜ ሶስት ንዑስ ደረጃዎች ሊለዩ ይችላሉ-
- G1 ደረጃ፡ ሴሉ መጠኑን ይጨምራል እና ለዲኤንኤ መባዛት ይዘጋጃል።
- ኤስ ደረጃ፡ የዲኤንኤ ውህደት ይከናወናል፣ ይህም የጄኔቲክ ቁሶችን ትክክለኛ ድግግሞሽ ያስከትላል።
- ደረጃ G2፡- በዚህ ደረጃ, ሴሉ ወደ mitosis ደረጃ ለመግባት ይዘጋጃል እና የተባዛው ዲ ኤን ኤ ትክክለኛነት ይረጋገጣል.
ኢንተርፋሴን ከጨረሱ በኋላ ሴሉ ወደ ውስጥ ይገባል ሚቲሲስ. በማይታሲስ ወቅት የሴሉ ኒውክሊየስ በሁለት ሴት ልጆች ኒውክሊየስ ይከፈላል, እያንዳንዳቸው የጄኔቲክ ቁስ አንድ አይነት ቅጂ ይይዛሉ. ሚቶሲስ ወደ ብዙ ንዑስ ደረጃዎች ይከፈላል-ፕሮፋስ ፣ ሜታፋዝ ፣ አናፋሴ እና ቴሎፋዝ። እነዚህ ንኡስ ደረጃዎች በ ክሮሞሶም አደረጃጀት ለውጦች እና የ mitotic spindle microtubules ዝግጅት በመጨረሻ ሴት ልጅ ሴሎች ውስጥ የክሮሞሶም ክሮሞሶም ትክክለኛ ስርጭትን በመፍቀድ ተለይተው ይታወቃሉ።
በሴል ዑደት ውስጥ የጂኖች አስፈላጊነት
በአስደናቂው የሴል ባዮሎጂ ዓለም, የሴል ዑደት ህይወት ያላቸው ፍጥረታትን ለማደግ እና ለመራባት መሰረታዊ ሂደት ነው. በሴሎች ውስጥ የሚከሰቱትን የተለያዩ ደረጃዎች የመቆጣጠር እና የመቆጣጠር ሃላፊነት ስላላቸው ጂኖች በዚህ ዑደት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። በመቀጠል, ን እንመረምራለን.
1. የሕዋስ ክፍፍል ደንብ; ጂኖች የሕዋስ ክፍፍልን በትክክል እና ሚዛናዊ በሆነ መንገድ የማቀናጀት ኃላፊነት አለባቸው። ውስብስብ በሆኑ ሞለኪውላዊ ግንኙነቶች ጂኖች ሴሎች በትክክል መከፋፈላቸውን ያረጋግጣሉ, ይህም ወደ ዕጢዎች መፈጠር ወይም የጄኔቲክ ጉድለቶች ሊያስከትሉ የሚችሉ ስህተቶችን ያስወግዳል. በተለይም ጂኖች የጄኔቲክ መረጃን ታማኝነት እና ታማኝነት ለማረጋገጥ ዲ ኤን ኤ የተባዛበትን S ደረጃ በመባል የሚታወቀውን የሕዋስ ዑደት ደረጃ ይቆጣጠራሉ።
2. የዲኤንኤ ጥገና፡- ውስጥ የሕዋስ ዑደትጂኖች የዲኤንኤ ጉዳትን በመጠገን ረገድም ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። በማባዛት ወቅት በጄኔቲክ ቁሶች ውስጥ ስህተቶች ወይም ጉዳቶች ሲከሰቱ ጂኖቹ እነዚህን ጉዳቶች ለማስተካከል እና የጂኖምን ትክክለኛነት ለመጠበቅ ኃላፊነት ያላቸውን የጥገና መንገዶችን ያንቀሳቅሳሉ። የጂኖች ጣልቃ ገብነት ከሌለ ሴሎች ሚውቴሽን ሊከማቹ እና በዘር የሚተላለፍ ወይም የተገኙ የጄኔቲክ በሽታዎችን ሊያዳብሩ ይችላሉ።
3. የሕዋስ እድገትን እና ሞትን መቆጣጠር; ሌላው የሴል ዑደት ወሳኝ ገጽታ የሴሎች እድገት እና ሞት መጠን መቆጣጠር ነው. ጂኖች በሴሎች መስፋፋት እና በሴሎች መካከል ያለውን ሚዛን ይይዛሉ የሕዋስ ሞት ፕሮግራም የተደረገ፣ አፖፕቶሲስ በመባል ይታወቃል። በዚህ መንገድ ጂኖቹ ቲሹ በትክክል እንዲታደስ እና ምንም አይነት ቁጥጥር ያልተደረገበት የሴሎች እድገት አለመኖሩን ያረጋግጣሉ, ይህም እንደ ካንሰር ያሉ በሽታዎችን ያስከትላል. በተጨማሪም ጂኖች ሴሉላር እርጅናን እና እርጅናን ይቆጣጠራሉ, ይህም በሰውነት ላይ ሊስተካከል የማይችል ጉዳት እንዳይደርስ ይከላከላል.
በማጠቃለያው ጂኖች የሕዋስ ክፍፍልን፣ ጥገናን እና ሞትን በመቆጣጠር በሴል ዑደት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። እነዚህ ተግባራት ህይወት ያላቸው ፍጥረታትን ጤና እና ትክክለኛ አሠራር ለማረጋገጥ አስፈላጊ ናቸው. ጂኖች በተወሳሰቡ ሞለኪውላዊ መስተጋብርዎቻቸው አማካኝነት ሴሎች የጄኔቲክ ታማኝነታቸውን እንዲጠብቁ እና ከቁጥጥር ውጭ የሆነ መስፋፋት ወደ ጄኔቲክ በሽታዎች እና ካንሰር ሊያስከትሉ እንደሚችሉ ያረጋግጣሉ። ባጭሩ፣ ጂኖች የሴል ዑደት ዋና አስተዳዳሪዎች ናቸው እና በሴል ባዮሎጂ ዓለም ውስጥ ያላቸው ጠቀሜታ አጠያያቂ አይደለም።
በሴል ዑደት ቁጥጥር ውስጥ የተካተቱ ዋና ዋና ጂኖች
ለሥነ ህዋሳት ትክክለኛ እድገትና እድገት ዋስትና ለመስጠት መሰረታዊ ናቸው።እነዚህ ጂኖች በሴል ዑደቱ ወቅት የሚከሰቱትን የተለያዩ ሂደቶችን በመቆጣጠር ትክክለኛ ቅደም ተከተላቸውን በማረጋገጥ እና የተዛቡ ህዋሶች እንዳይራቡ ይከላከላል። በዚህ ደንብ ውስጥ የተካተቱት በጣም ታዋቂዎቹ ጂኖች ከዚህ በታች አሉ።
p53 ጂን ይህ ዘረ-መል (ጂን) ዕጢን ለመከላከል እና ካንሰርን ለመከላከል ወሳኝ ሚና ይጫወታል. እንደ ዕጢ ማፈን ይሠራል, የተበላሹ ወይም የተቀየሩ ሕዋሳት መስፋፋትን ያቆማል. የዲ ኤን ኤ መጎዳት በሚታወቅበት ጊዜ, p53 ጂን ጥገናን ወይም የታቀደ የሕዋስ ሞትን ያመጣል, ይህም ያልተለመዱ ሴሎችን እንዳይሰራጭ ይከላከላል.
ሲዲኬ (ሳይክሊን-ጥገኛ kinase) ጂን፡ እነዚህ ጂኖች የሴል ዑደቱን ሂደት የሚቆጣጠሩ የፕሮቲን ኢንዛይሞችን ያመለክታሉ።ሲዲኬዎች በተለያዩ የዑደት ደረጃዎች ውስጥ ካሉ የተወሰኑ ሳይክሊኖች ጋር በማያያዝ የራሳቸውን ተግባር በማግበር ወደሚቀጥለው ምዕራፍ እንዲሸጋገሩ ያስችላቸዋል። ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የሕዋስ መስፋፋትን ለመከላከል የእነዚህ ኢንዛይሞች ትክክለኛ ደንብ አስፈላጊ ነው።
Rb የቤተሰብ ጂኖች; የ Rb (Retinoblastoma) የቤተሰብ ጂኖች የሕዋስ ክፍፍልን አሉታዊ በሆነው ደንብ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።እነዚህ ጂኖች እንደ ዕጢ ማፈን የሚያገለግሉ ፕሮቲኖችን ያመለክታሉ። የ Rb ፕሮቲኖች ወደ ኤስ እና ጂ 2 ደረጃዎች የመግባት ኃላፊነት ያለባቸውን ጂኖች አገላለጽ የሚቆጣጠሩት ከጽሑፍ ግልባጭ ሁኔታዎች ጋር ነው።
የቲሞር ማጥፊያ ጂኖች ተግባራት
የቲሞር ማጥፊያ ጂኖች፣ እንዲሁም አንቲንኮጂንስ በመባል የሚታወቁት፣ የሕዋስ እድገትን በመቆጣጠር እና አደገኛ ዕጢዎች እንዳይፈጠሩ ለመከላከል ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። እነዚህ ጂኖች እንደ ሴሉላር በረኞች ሆነው ይሠራሉ፣ ከቁጥጥር ውጭ የሚያደርጉትን የሴሎች መብዛት ይቆጣጠራሉ እና አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ የታቀዱትን ሞት ያበረታታሉ። ከዚህ በታች የተወሰኑት የዕጢ ማፈንያ ጂኖች ዋና ተግባራት ናቸው።
- የሕዋስ ክፍፍል መከልከል; ዕጢ ማፈንያ ጂኖች የሕዋስ ዑደትን የሚቀንሱ እና ከመጠን በላይ የሴል መራባትን የሚከላከሉ ፕሮቲኖችን ያመነጫሉ። እነዚህ ፕሮቲኖች የሕዋስ ክፍፍልን የሚያበረታቱ ኢንዛይሞችን ይከተላሉ፣ እንቅስቃሴያቸውን ይቆጣጠራሉ እና በዚህም ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የካንሰር ሕዋሳት እድገትን ይከላከላሉ።
- የዲ ኤን ኤ ጉዳትን መለየት እና መጠገን; እነዚህ ጂኖች የሴሎች የጄኔቲክ ቁስ አካልን በመከታተል እና በመጠበቅ ረገድም ይሳተፋሉ። የዲ ኤን ኤ ጉዳት ከደረሰ እጢ ማፈንያ ጂኖች እጢ ሊሆኑ የሚችሉ የተበላሹ ህዋሶች እንዳይባዙ ለመከላከል የጥገና ዘዴዎችን ያንቀሳቅሳሉ ወይም በፕሮግራም የታቀዱ የሕዋስ ሞት ያስከትላሉ።
- አንጂዮጄኔሲስ ቁጥጥር; ዕጢ ማፈን ጂኖች ደግሞ ዕጢዎች ውስጥ አዲስ የደም ሥሮች ምስረታ ይገድባሉ, ሂደት angiogenesis በመባል ይታወቃል. እነዚህ ፕሮቲኖች ዕጢውን የሚመግቡ የደም ሥሮች እድገትን ይከላከላሉ, ኦክሲጅን እና አስፈላጊ ንጥረ ነገሮችን ያጣሉ, ይህም የመስፋፋት እና የመስፋፋት ችሎታን ይቀንሳል.
ለማጠቃለል ያህል፣ የካንሰርን መከላከልና መቆጣጠር፣የሴል እድገትን በጥብቅ በመቆጣጠር፣የዲኤንኤ መጎዳትን በመጠገን እና አንጂኦጄኔሽንን በመከላከል የእጢ አፋኝ ጂኖች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። የእነዚህ ጂኖች ጥናት እና ተግባራቸው ስለ ሴሉላር ጤና ጥበቃ ዘዴዎች የበለጠ ግንዛቤን ይሰጠናል እና ካንሰርን ለመቋቋም ውጤታማ የሕክምና ዘዴዎችን ለማዘጋጀት ይረዳናል.
በሴል ዑደት ጂኖች ውስጥ የሚውቴሽን ተጽእኖ
በሴል ዑደት ጂኖች ውስጥ የሚደረጉ ለውጦች በተለመደው የሴል ዑደት ቁጥጥር እና ተግባር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. እነዚህ ሚውቴሽን ለትክክለኛው የሕዋስ እድገት እና ክፍፍል አስፈላጊ የሆኑትን የምልክት መንገዶችን እና ቁልፍ ክስተቶችን ሊለውጡ ይችላሉ።
አንዳንድ ሚውቴሽን የሴል ዑደት ተቆጣጣሪ ጂኖች ሃይፐርአክቲቬሽን ሊያስከትሉ ይችላሉ ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የሕዋስ መስፋፋት እና ዕጢ እድገትን ያስከትላል። p53በመደበኛነት እንደ "እጢ ማፈንያ" ሆኖ የሚያገለግል እና በዲ ኤን ኤ ጉዳት ጊዜ የሕዋስ ክፍፍልን ያቆማል።
በሌላ በኩል፣ በአሉታዊ የሴል ዑደት ተቆጣጣሪ ጂኖች ውስጥ የሚደረጉ ሚውቴሽን ገቢር ወይም መቀነስ ተግባርን ያስከትላል። ይህም የተበላሹ ሕዋሳት ወይም የጄኔቲክ መዛባት ያለባቸው ሴሎች እንዲከማች ስለሚያደርግ እንደ ካንሰር ያሉ በሽታዎችን የመጋለጥ እድልን ይጨምራል። በእነዚህ ሚውቴሽን የተጎዱ የጂኖች ምሳሌዎች ያካትታሉ የሲዲኬ ጂኖችየዲ ኤን ኤ መጎዳትን ሲያውቁ የሴል ዑደቱን በመደበኛነት የሚገታ።
በሴል ዑደት ውስጥ የጂኖችን አገላለጽ ለማጥናት የሚረዱ ዘዴዎች
እነዚህ ዘዴዎች በሴል ዑደት ውስጥ የጂን አገላለፅን ማግበር እና መከልከልን የሚቆጣጠሩትን የተለያዩ ሞለኪውላዊ ዘዴዎችን እንድንረዳ ያስችሉናል። በምርምር ውስጥ ሦስቱ በጣም ጥቅም ላይ የዋሉ ዘዴዎች ከዚህ በታች ተብራርተዋል-
የዲ ኤን ኤ ማይክሮ ድርድር;
የዲኤንኤ ማይክሮአራይ ትንተና በሺዎች የሚቆጠሩ ጂኖችን አገላለጽ ለመለካት የሚያስችል ዘዴ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ. በማይክሮ ቺፕ ላይ ባለው የዲ ኤን ኤ ድርድር ላይ በተወሰኑ ፍተሻዎች የተለጠፈ ሲዲኤንኤ ማዳቀልን ያካትታል። የሚለቀቀው የምልክት መጠን በናሙናው ውስጥ ካለው የመልእክተኛ አር ኤን ኤ (ኤምአርኤን) መጠን ጋር ይዛመዳል። በዚህ መንገድ በተለያዩ የሕዋስ ዑደት ደረጃዎች ውስጥ አገላለጻቸው የሚለያይ ጂኖችን መለየት ይቻላል።
የእውነተኛ ጊዜ የ polymerase chain reaction (በእውነተኛ ጊዜ PCR)
ሪል-ታይም PCR በአንድ ናሙና ውስጥ ያለውን የኤምአርኤን መጠን በጊዜ ሂደት ለመለካት የሚያስችል ዘዴ ነው። ከ PCR ምርቶች ጋር የሚጣመሩ የፍሎረሰንት መመርመሪያዎችን በመጠቀም በእያንዳንዱ የማጉላት ዑደት ውስጥ የሚፈጠረውን mRNA መጠን ማወቅ ይቻላል። ይህ ዘዴ በተለይ የጂን አገላለፅን ለመተንተን ጠቃሚ ነው ትክክለኛ ሰዓትበጂን አገላለጽ ላይ ፈጣን እና ትክክለኛ ለውጦችን ለመለየት ስለሚያስችል።
የአር ኤን ኤ ቅደም ተከተል (RNA-seq) ትንተና፡-
የአር ኤን ኤ ቅደም ተከተል ትንተና በቅደም ተከተል ደረጃ ስለ ጂን አገላለጽ ዝርዝር መረጃ ለማግኘት የሚያስችል የቀጣዩ ትውልድ ቴክኒክ ነው።ይህም በናሙና ውስጥ የሚገኙትን የአር ኤን ኤ ፍርስራሾችን በቅደም ተከተል በማዘጋጀት ወደ ጂኖም ማጣቀስ ነው። ስለዚህ፣ በሴል ዑደት ውስጥ የሚፈጠሩትን የተለያዩ ግልባጮች መለየት እና መጠን መለየት ይቻላል። ይህ ቴክኖሎጂ የጂን አገላለጽ ሙሉ እይታን ያቀርባል እና አዲስ ግልባጭ እና ኢሶፎርሞችን ለማግኘት ያስችላል።
