Jèn ki patisipe nan Sik Selil la se fondamantal pou fonksyone kòrèkteman ak devlopman òganis yo. Pwosesis konplèks sa a kontwole repetisyon ADN, divizyon selilè ak distribisyon apwopriye kwomozòm nan selil pitit fi yo. Atravè mekanis kontwòl strik, jèn yo enplike nan Sik selilè a Yo asire entegrite jenomik ak repwodiksyon egzak nan selil yo. Nan atik sa a, nou pral eksplore jèn yo enpòtan nan faz enpòtan nan lavi selilè a, ansanm ak wòl fondamantal yo nan sante ak nan prevansyon maladi ki gen rapò ak chanjman an. Sik selilè.
Entwodiksyon nan sik selilè a
Sik selilè a se pwosesis kote yon selil divize epi jenere de selil pitit fi ki idantik. Li se yon evènman enpòtan anpil nan devlopman ak kwasans òganis miltiselilè, osi byen ke nan ranplasman selil ki domaje oswa ki mouri. Pwosesis sa a fèt nan plizyè etap kle ki asire kopi kòrèk ak segregasyon materyèl jenetik la.
El sik selilè Li konsiste de twa faz prensipal: koòdone, mitoz y sitokinèz. Pandan entèfaz, selil la fè pi fò nan fonksyon li yo epi prepare pou divizyon an. Li sibdivize an twa etap: faz G1, faz S ak faz G2. Pandan faz G1 la, selil la grandi epi fè aktivite metabolik nòmal yo. Nan faz S la, kopi ADN rive, pandan y ap nan faz G2, selil la prepare pou divizyon final la.
Mitoz se yon etap kritik nan sik selil la kote materyèl jenetik la divize ak distribye egalman nan mitan selil pitit fi yo. Li divize an plizyè faz: pwofaz, prometafaz, metafaz, anafaz epi telofaz. Pandan pwofaz, kwomozòm yo kondanse epi mikrotubul yo fòme koton mitotik la. Nan prometaphase, mikrotubule yo tache ak kwomozòm epi trennen yo nan aliyman sou plak ekwatoryal la pandan metafaz. Lè sa a, kwomozòm yo separe epi deplase nan direksyon poto opoze nan selil la pandan anafaz. Finalman, nan telophase, de nwayo pitit fi yo fòme ak kwomozòm yo dekondans.
Mekanis kontwòl sik selil yo
Sik selilè a se yon pwosesis konplèks ak trè reglemante ki asire kopi kòrèk materyèl jenetik ak divizyon selilè apwopriye. Pou reyalize kontwòl sa a, gen yon seri mekanis presi ki sipèvize chak etap nan sik selil la .
Youn nan mekanis kontwòl prensipal yo se pòs ADN ki domaje. Mekanis sa a gen pou objaktif pou detekte ak korije nenpòt domaj ADN anvan li avanse nan pwochen etap la. nan sik selilè a. Si yo detekte ADN ki domaje, siyal alam yo aktive ki sispann pwogresyon sik selil yo epi ki pèmèt domaj la repare anvan yo kontinye. Pwoteksyon sa a enpòtan anpil pou anpeche pwopagasyon selil ki gen mitasyon jenetik epi li espesyalman enpòtan nan anpeche devlopman maladi tankou kansè.
Yon lòt mekanis kontwòl se replikasyon ADN checkpoint. Nan pwen sa a, li verifye ke ADN nan te repwodui kòrèkteman anvan selil la avanse nan etap divizyon selilè a. Si yo detekte erè nan replikasyon ADN, pwogresyon sik selil yo sispann pou pèmèt repare erè yo oswa elimine selil ki defektye yo. Sa a asire estabilite jenetik ak anpeche pwopagasyon mitasyon nan selil pitit fi yo.
Faz nan sik selilè a: entèfaz ak mitoz
Sik selilè a se pwosesis kote yon sèl selil divize pou jenere de selil pitit fi. Pwosesis sa a konsiste de plizyè etap, ak "entèfaz" ak "mitoz" se faz prensipal yo nan sik selilè a.
A koòdone Li se peryòd kote selil la pa divize aktivman, men pito fè divès aktivite esansyèl pou kwasans li ak antretyen. Pandan koòdone a, twa subfaz ka distenge:
- Faz G1: Selil la "ogmante" gwosè li epi li prepare pou replikasyon ADN.
- Faz S: Sentèz ADN pran plas, sa ki lakòz egzat duplication nan materyèl jenetik la.
- Faz G2: Nan etap sa a, selil la prepare pou antre nan faz mitoz la epi yo verifye entegrite ADN ki kopi.
Apre w fin ranpli entèfas, selil la antre nan mitoz. Pandan mitoz, nwayo selil la divize an de nwayo pitit fi, yo chak genyen yon kopi ki idantik nan materyèl jenetik la. Mitoz divize an plizyè subfaz: pwofaz, metafaz, anafaz ak telofaz. Soufaz sa yo karakterize pa chanjman nan òganizasyon kwomozòm yo ak nan aranjman mikrotubul yo nan file koton mitotik la, finalman pèmèt distribisyon kòrèk la nan kwomozòm yo nan selil pitit fi yo.
Enpòtans jèn nan sik selilè
Nan mond lan bèl bagay nan byoloji selilè, sik selilè a se yon pwosesis fondamantal pou kwasans ak repwodiksyon òganis vivan yo. Jèn jwe yon wòl enpòtan nan sik sa a, paske yo responsab pou kontwole ak reglemante diferan etap ki rive nan selil yo. Apre sa, nou pral eksplore .
1. Règleman divizyon selilè: Jèn yo responsab pou orchestration divizyon selilè nan yon fason presi ak ekilibre. Atravè entèraksyon molekilè konplèks, jèn asire ke selil divize byen, evite erè ki ta ka mennen nan fòmasyon nan timè oswa malformasyon jenetik. Espesyalman, jèn kontwole etap sik selil yo ke yo rekonèt kòm faz S, kote ADN repwodui, pou asire entegrite ak fidelite enfòmasyon jenetik.
2. Reparasyon ADN: Nan sik selilè a, jèn tou jwe yon wòl enpòtan anpil nan repare domaj ADN. Lè erè oswa blesi rive nan materyèl jenetik la pandan replikasyon, jèn yo aktive chemen reparasyon ki responsab pou korije domaj sa yo epi kenbe entegrite genomic a. San entèvansyon jèn yo, selil yo ka akimile mitasyon epi devlope maladi jenetik éréditèr oswa akeri.
3. Kontwòl kwasans selil ak lanmò: Yon lòt aspè enpòtan nan sik selilè a se kontwòl pousantaj kwasans ak lanmò selil yo. Jèn yo kenbe yon balans ant pwopagasyon selil ak the lanmò selil pwograme, ke yo rekonèt kòm apoptoz. Nan fason sa a, jèn yo asire ke tisi a renouvle byen e ke pa gen okenn kwasans san kontwòl nan selil ki ta ka mennen nan maladi tankou kansè. Anplis de sa, jèn tou kontwole aje selilè ak senesans, anpeche domaj ireparab nan òganis lan.
An rezime, jèn yo jwe yon wòl enpòtan nan sik selil la lè yo kontwole divizyon selilè, reparasyon, ak lanmò. Fonksyon sa yo esansyèl pou garanti sante ak bon fonksyonman òganis vivan yo. Atravè entèraksyon molekilè konplèks yo, jèn asire ke selil yo kenbe entegrite jenetik yo epi evite pwopagasyon san kontwòl ki ta ka mennen nan maladi jenetik ak kansè. Nan ti bout tan, jèn yo se mèt sik selil yo epi enpòtans yo nan mond lan nan byoloji selil se enkontestab.
Jèn prensipal ki enplike nan règleman sik selil yo
Yo fondamantal pou garanti kwasans ak devlopman apwopriye nan òganis yo kontwole diferan pwosesis ki fèt pandan sik selil la, asire sekans kòrèk yo epi anpeche pwopagasyon selil nòmal yo. Anba a se kèk nan jèn ki pi enpòtan ki enplike nan règleman sa a:
jèn p53: Jèn sa a jwe yon wòl enpòtan nan repwesyon timè ak prevansyon kansè. Li aji kòm yon suppressor timè, sispann pwopagasyon selil ki domaje oswa mitasyon. Lè yo detekte domaj ADN, jèn p53 la pwovoke reparasyon oswa lanmò selil pwograme, sa ki anpeche gaye selil nòmal yo.
CDK (Kinaz ki depandan siklin) jèn: Jèn sa yo kode anzim pwoteyin ki kontwole pwogresyon nan sik selilè yo aji pa obligatwa siklin espesifik nan diferan faz nan sik la, konsa aktive pwòp fonksyon yo epi ki pèmèt tranzisyon an nan pwochen faz la. Règleman egzak anzim sa yo esansyèl pou anpeche pwopagasyon selil san kontwòl.
Rb fanmi jèn: Jèn fanmi Rb (Retinoblastoma) jwe yon wòl esansyèl nan règleman negatif nan divizyon selilè Jèn sa yo kode pwoteyin ki aji kòm suppressor timè, anpeche pwogresyon sik selilè jiskaske kondisyon yo apwopriye pou divizyon. Pwoteyin Rb mare ak faktè transkripsyon, kidonk kontwole ekspresyon jèn yo ki responsab pou antre nan faz S ak G2.
Fonksyon nan jèn timè yo
Jèn suppressor timè, ke yo rele tou antioncogenes, jwe yon wòl enpòtan nan reglemante kwasans selil ak anpeche devlopman timè malfezan. Jèn sa yo aji kòm gad pòtay selilè, kontwole pwopagasyon san kontwòl selil yo epi ankouraje lanmò pwograme yo lè sa nesesè. Anba la a se kèk nan fonksyon prensipal yo nan jèn timè suppressor:
- Anpèchman divizyon selilè: Jèn suppressor timè pwodui pwoteyin ki ralanti sik selil la epi anpeche twòp repwodiksyon selilè. Pwoteyin sa yo konfòme yo ak anzim ki ankouraje divizyon selilè, kontwole aktivite yo e konsa anpeche kwasans san kontwòl selil kansè yo.
- Deteksyon ak reparasyon domaj ADN: Jèn sa yo patisipe tou nan siveyans ak kenbe entegrite materyèl jenetik selil yo. Si domaj ADN rive, jèn timè sipresyon aktive mekanis reparasyon oswa pwovoke lanmò selil pwograme pou anpeche pwopagasyon selil ki domaje ki ka vin timè.
- Kontwòl anjojenèz: Jèn sipresyon timè tou limite fòmasyon nan nouvo veso sangen nan timè, yon pwosesis ke yo rekonèt kòm anjojenèz. Pwoteyin sa yo anpeche kwasans lan nan veso sangen ki manje timè a, prive li nan oksijèn ak eleman nitritif esansyèl, ki diminye kapasite li pou elaji ak gaye.
An rezime, jèn timè yo jwe yon wòl enpòtan nan prevansyon ak kontwòl kansè nan byen kontwole kwasans selil, repare domaj ADN, ak anpeche anjojenèz. Etid jèn sa yo ak fonksyon yo ban nou yon pi gwo konpreyansyon sou mekanis ki kenbe sante selilè epi ede nou devlope estrateji ki ka geri efikas pou konbat kansè.
Efè mitasyon nan jèn sik selil yo
Mitasyon nan jèn selil sik selil yo ka gen yon enpak siyifikatif sou règleman ak fonksyone nòmal sik selil la. Mitasyon sa yo ka chanje chemen siyal yo ak evènman kle ki nesesè pou kwasans selil ak divizyon apwopriye.
Gen kèk mitasyon ki ka lakòz ipèaktivasyon jèn regilasyon sik selilè, sa ki lakòz pwopagasyon selil san kontwòl ak devlopman timè sa yo ka afekte jèn kle yo p53, ki nòmalman aji kòm yon "sipresyon timè" epi li sispann divizyon selilè nan evènman an nan domaj ADN.
Nan lòt men an, mitasyon nan sik selil negatif jèn regilasyon ka lakòz inaktivasyon oswa fonksyon diminye. Sa a ka mennen nan yon akimilasyon nan selil ki domaje oswa selil ki gen anomali jenetik, kidonk ogmante risk pou yo devlope maladi tankou kansè. Men kèk egzanp sou jèn ki afekte nan mitasyon sa yo CDK jèn, ki nòmalman anpeche pwogresyon sik selilè a lè yo detekte domaj ADN.
Metòd pou etidye ekspresyon jèn nan sik selilè
Gen divès kalite . Metòd sa yo pèmèt nou konprann diferan mekanis molekilè ki kontwole aktivasyon ak anpèchman ekspresyon jèn nan tout sik selil la. Twa nan metòd ki pi itilize nan rechèch yo dekri anba a:
Analiz microarray ADN:
Analiz microarray ADN se yon teknik ki pèmèt mezire ekspresyon plizyè milye jèn. an menm tan an. Li konsiste de ibridasyon cDNA ki make ak sond espesifik sou yon etalaj ADN sou yon mikrochip. Entansite siyal ki emèt la gen rapò ak kantite RNA mesaje (mRNA) ki prezan nan echantiyon an. Nan fason sa a, li posib yo idantifye jèn ki gen ekspresyon varye nan diferan faz nan sik selilè a.
Reyaksyon chèn polymerase an tan reyèl (PCR an tan reyèl):
PCR an tan reyèl se yon teknik ki pèmèt quantification kantite mRNA prezan nan yon echantiyon sou tan. Sèvi ak sond fliyoresan ki mare ak pwodwi PCR, yo ka detèmine kantite mRNA ki te pwodwi nan chak sik anplifikasyon. Teknik sa a itil espesyalman pou analize ekspresyon jèn nan tan reyèl, paske li pèmèt detekte chanjman rapid ak presi nan ekspresyon jèn.
Analiz sekans RNA (RNA-seq):
Analiz sekans RNA se yon teknik pwochen jenerasyon ki pèmèt jwenn enfòmasyon detaye sou ekspresyon jèn nan nivo sekans. Kidonk, li posib pou idantifye ak quantifier diferan transkripsyon ki te pwodwi pandan sik selilè a. Teknoloji sa a ofri yon gade konplè sou ekspresyon jèn epi li pèmèt dekouvèt nouvo transkripsyon ak izofòm.