Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизм нь эдгээр анхдагч зохион байгуулалттай эсүүдэд генетикийн материалын давхардал, тэгш хуваарилалтыг баталгаажуулдаг өндөр зохицуулалттай үйл явц юм. Эукариотуудаас ялгаатай нь прокариотууд нь тодорхой цөм эсвэл нарийн төвөгтэй митозын аппаратгүй байдаг бөгөөд энэ нь тэдний эсийн хуваагдлын үйл явцыг хялбаршуулсан боловч тэдний оршин тогтнох, нөхөн үржихэд чухал ач холбогдолтой болгодог. Энэхүү гайхалтай биологийн үйл ажиллагаанд оролцдог өөр өөр алхмууд болон бүрэлдэхүүн хэсгүүд.
Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмын танилцуулга
Эсийн хуваагдал нь организмын өсөлт, нөхөн үржихүйн чухал үйл явц юм. Тодорхой цөмгүй организм болох прокариотуудын хувьд энэ механизм нь хоёртын хуваагдал гэж нэрлэгддэг процессоор явагддаг. Энэ процесс нь охин эс бүр эх эсэд байгаа генетикийн материалын бүрэн, функциональ хуулбарыг хүлээн авах боломжийг олгодог.
Хоёртын хуваагдлын механизм нь хэд хэдэн үндсэн үе шатуудаас бүрдэнэ. Нэгдүгээрт, үүдэл эс нь ДНХ-ээ хуулбарлах ёстой. Энэ процесс нь ДНХ-ийн хуулбарлах замаар явагддаг бөгөөд энд генетикийн материалын хоёр ижил хуулбар үүсдэг. Дараа нь ДНХ-ийн хоёр хуулбар салж, эсийн эсрэг туйл руу шилждэг. Энэ үе шатанд эс уртасч, хуваагдахад бэлтгэж эхэлдэг.
Хоёр хромосом зөв салсны дараа шинэ хромосом үүснэ. pared celular тэдний дунд. Энэ ханыг таславч гэж нэрлэдэг бөгөөд плазмын мембран ба пептидогликан давхаргаас тогтдог. Эцэст нь таславчийг дуусгаж, хоёр охин эсийг бүрэн тусгаарлана. Охин эс бүр нь ДНХ-ийн хуулбар, түүнчлэн түүний оршин тогтнох, ажиллахад шаардлагатай бусад эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.
ДНХ-ийн хуулбар: Прокариот эсийн хуваагдлын үндсэн үе шат
ДНХ-ийн хуулбар нь прокариот организмын эсийн хуваагдал дахь амин чухал үйл явц юм. Энэ үйл явцын явцад ДНХ-ийн давхар мушгиа задарч, нэмэлт хоёр хэлхээнд хуваагдаж, шинэ ижил ДНХ-ийн хэлхээ үүсэх боломжийг олгодог. Энэ хуулбар нь охин эс бүр генетикийн материалын бүрэн, функциональ хуулбарыг хүлээн авахад зайлшгүй шаардлагатай.
ДНХ-ийн хуулбарлах эхний алхам бол давхар мушгиа тайлах явдал юм. геликаз фермент нь ДНХ-ийн хоёр хэлхээг тусгаарлах “цахилгаан товч онгойлгох” үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь урагшлах тусам геликаз нь ДНХ-ийн репликаци явагдах жижиг репликацын хөөс үүсгэдэг. Дараа нь зохих азотын суурь ашиглан анхны хэлхээ тус бүрт нэмэлт ДНХ-ийн шинэ хэлхээг нэгтгэнэ.
ДНХ-ийн шинэ хэлхээ нийлэгжсэний дараа фосфодиэфирийн холбоогоор дамжуулан анхны хэлхээтэй нийлж, хоёр ижил ДНХ молекулыг үүсгэдэг. Лигаза фермент нь энэ үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд шинээр нийлэгжсэн ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүд болох Оказаки хэлтэрхийг тасралтгүй гинжин хэлхээнд нэгтгэдэг. Ийм байдлаар охин эс бүрт эх ДНХ-ийн бүрэн бөгөөд яг хуулбарыг бий болгох баталгаатай болно. Дүгнэж хэлэхэд ДНХ-ийн хуулбар нь эсийн хуваагдлын үндсэн алхам юм. прокариот эс, генетикийн мэдээллийг нэг үеэс нөгөөд дамжуулахыг баталгаажуулах.
Прокариот эсийн хуваагдалд оролцдог уургийн нийлэгжилт
Прокариот эсийн хуваагдал нь прокариот организмыг нөхөн үржих, хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай үйл явц юм. Энэ процессын явцад генетикийн материалыг зөв салгаж, хуваарилахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг янз бүрийн уураг нийлэгждэг. Прокариот эсийн хуваагдалд оролцдог хамгийн чухал уургийн нийлэгжилтийг доор харуулав.
FtsZ: Энэ уураг нь прокариот эсийн хуваагдал дахь "Z-цагираг" гэж нэрлэгддэг агшилтын цагираг үүсгэдэг. Энэ нь цитокизын үед эсийн мембраныг үүсгэх, нарийсгахад зайлшгүй шаардлагатай. Үүний нэгэн адил, эсийг хуваахад шаардлагатай бусад уураг, ферментүүдийг авдаг.
FtsA ба FtsK: Эдгээр уургууд нь эсийн хуваагдал дахь FtsZ-ийн функцийг нөхөж, FtsZ-тэй холбогдож, Z-цагирагыг тогтворжуулах, зохион байгуулахад тусалдаг. FtsK нь эсийн хуваагдлын үед бактерийн хромосомыг ялгаж, тэгш хуваарилахад оролцдог.
Прокариот эсийн хуваагдал дахь септум үүсэх: оруулсан хувь нэмэр ба зохицуулалт
Прокариот эсийн хуваагдал дахь септум үүсэх нь эсийн амжилттай нөхөн үржихүйг баталгаажуулдаг чухал үйл явц юм. Хуваах явцад прокариот эсийн дундаж хавтгайд үүсдэг мембран ба эсийн хананы бүтэц болох таславч нь эсийн хоёр шинэ хэсгийг бүрэн тусгаарладаг. Энэ үйл явц нь эхлэл, цагираг үүсэх, агшилт гэсэн гурван үндсэн үе шатанд явагддаг. Эхлэх үед хуваагдах хэсэгт уургийн хуримтлал үүсдэг бөгөөд энэ нь таславч үүсэх үйл явцын эхлэлийг илтгэнэ. Цагираг үүсэх үе шатанд голчлон FtsZ уургаас бүрдэх агшилтын цагираг үүсдэг бөгөөд энэ нь таславч үүсэх газрыг тэмдэглэдэг. Эцэст нь, агшилтын үе шатанд цагираг агшиж, эцэст нь эс бүрэн хуваагдана.
Прокариот эсийн хуваагдал дахь септум үүсэх нь хангалттай бөгөөд нарийн хуваагдлыг баталгаажуулдаг хэд хэдэн механизмаар зохицуулагддаг. FtsZ уураг нь таславчийг нарийсгахад зайлшгүй шаардлагатай агшилтын цагираг үүсгэдэг тул энэ үйл явцыг зохицуулах гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнээс гадна FtsA, ZipA, FtsK зэрэг бусад уурагууд нь таславчийг үүсгэх, шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв нутагшуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Уургаас гадна таславчийг зөв бүрдүүлэхийн тулд мембраны липид, эсийн хананы бүрэлдэхүүн хэсгүүд зэрэг бусад хүчин зүйлсийн оролцоо шаардлагатай. Эдгээр зохицуулалтын механизмууд нь прокариот эсийн хуваагдал нь нарийн бөгөөд зөв цагт, зөв газарт явагддаг.
Прокариот эсийн хуваагдал дахь таславчийг үүсгэх хувь нэмэр нь эсийн оршин тогтнох, өсөлтөд чухал үүрэгтэй. Тасалгааны зөв үүсэх нь хуваагдлын үр дүнд үүссэн охин эсийн хооронд генетикийн материал болон бусад эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгаж, зөв хуваарилах боломжийг олгодог. Цаашилбал, эсийн энэхүү нарийн хуваагдал нь эсийн бүтэц, үйл ажиллагааны нэгдмэл байдлыг хадгалахаас гадна эсийн зохистой өсөлт, хөгжлийг хангахад хувь нэмэр оруулдаг. Дүгнэж хэлэхэд, прокариот эсийн хуваагдал дахь таславч үүсэх нь өндөр зохицуулалттай үйл явц бөгөөд эсийн амьдрах чадвар, үржихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. .
Прокариот эсийн хуваагдал дахь генетикийн материалыг ялгах механизм
Прокариот организмын эсийн хуваагдал нь удамшлын мэдээллийг зохих ёсоор өвлүүлэхийн тулд удамшлын материалыг нарийн ялгахыг хамарсан өндөр зохицуулалттай үйл явц юм. Хувьслын явцад прокариотууд эсийн хуваагдлын үед ДНХ-ийн зөв хуваарилалтыг хангах янз бүрийн механизмуудыг боловсруулсан.
Гол механизмуудын нэг нь ДНХ-ийн репликаци, генетикийн материалыг тусгаарлах үүрэгтэй молекулын цогцолбор болох реплисом үүсэх явдал юм. Энэ цогцолбор нь ДНХ полимераз, хеликаза, топоизомераза зэрэг олон уураг нийлснээр үүсдэг. Реплисомын цогцолбор нь ДНХ-ийг хуулбарлаж дуусмагц хоёр охин цогцолбор болж хуваагддаг бөгөөд тус бүр нь анхны ДНХ молекулын хуулбарыг агуулдаг. Энэхүү тусгаарлалт нь нарийн, өндөр зохицуулалттай явагддаг бөгөөд охин эс бүр генетикийн материалын бүрэн бөгөөд үйл ажиллагааны хуулбарыг хүлээн авдаг.
Өөр нэг механизм нь генийн материалын эргэн тойронд геликс хэлбэрийн судал үүсгэдэг уураг болох актинтай төстэй ParM юм. Эсийн хуваагдлын үед ParM судал нь богиносч, эсийн эсрэг талын төгсгөлд шилжиж, хромосомыг түүнтэй хамт чирдэг. Хромосомын хуваалт гэж нэрлэгддэг энэхүү үйл явц нь охин эсүүдийн хооронд генетикийн мэдээллийг тэгш хуваарилах боломжийг олгодог бөгөөд удамшлын материалын хэт ачаалал бүхий ануклеат эсүүд эсвэл эсүүд үүсэхээс сэргийлдэг.
Цитокинез: Прокариот эсийн хуваагдлын эцсийн үйл явц
Цитокинез нь прокариот эсийн хуваагдлын эцсийн үйл явц бөгөөд цитоплазм нь хуваагдан хоёр тусдаа охин эсийг үүсгэдэг. Хэдийгээр энэ процесс нь эукариот эсийн цитокинезтэй олон талаараа төстэй боловч прокариот организмд ашигладаг механизмд зарим гол ялгаа байдаг.
Ихэнх бактериудад цитокинез нь цагирагийн нарийсал гэж нэрлэгддэг процессоор явагддаг. Энэ үе шатанд уурагуудаас бүрдсэн агшилтын цагираг үүсч, эсийн дунд чангарна. Цагираг агших үед плазмын мембранд хүч үзүүлж, түүнийг хоёр хэсэгт хуваадаг. Үүний үр дүнд хоёр тусдаа, генетикийн хувьд ижил охин эсүүд үүсдэг.
Янз бүрийн бактериудад цитокинезийн үйл явц бага зэрэг ялгаатай байж болохыг анхаарах нь чухал юм. Зарим нь цитоплазмыг тэнцүү хуваахын тулд олон агшилтын цагираг үүсгэж чаддаг бол зарим нь эсийн таславч үүсэх зэрэг нэмэлт механизмуудыг ашиглаж чаддаг. Эцсийн эцэст цитокинезийн гол зорилго нь охин эсийг зөв салгах явдал бөгөөд тус бүр нь зайлшгүй шаардлагатай эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрдүүлдэг.
Прокариот эсийн хуваагдал дахь уураг ба ферментийн харилцан үйлчлэл
Прокариот эсийн хуваагдлын үед уураг ба ферментийн харилцан үйлчлэл нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг үр ашигтайгаар мөн нарийн, генетикийн материалын зохих өв залгамжлалыг хангах. Энэ үйл явцын явцад хамгийн их хамааралтай харилцан үйлчлэлийн заримыг доор харуулав.
1. Z цагирагийн уураг ба бактерийн ээрмэлийн уураг хоорондын харилцан үйлчлэл:
- Z цагираган уургууд нь прокариот эсийн хуваагдал дахь таславчийг үүсгэхэд зайлшгүй шаардлагатай.
- Эдгээр нь бактерийн уурагтай холбогдож, эсийн хуваагдалд шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулж, зохион байгуулахад тусалдаг.
- Эдгээр харилцан үйлчлэл нь таславчийн зөв байрлал, нарийсалтыг хангаж, охин эсийг салгах боломжийг олгодог.
2. ДНХ-ийн хуулбарлахад оролцдог ферментүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл:
- ДНХ полимераз ба геликаз зэрэг ферментүүд нь эсийн хуваагдлын үед ДНХ-ийн хуулбарлахад зайлшгүй шаардлагатай.
- Эдгээр ферментүүд нь хоорондоо харилцан үйлчилж, ДНХ-ийн хэлхээг салгах, шинэ нэмэлт хэлхээний нийлэгжилтийг зохицуулдаг.
- Нэмж дурдахад, хуулбарлах нарийвчлал, зохих хурдыг хангахын тулд зохицуулалтын уурагтай харилцан үйлчлэлцдэг.
3. Зохицуулагч уураг ба эсийн хуваагдлын ферментийн харилцан үйлчлэл:
- Киназа, циклин зэрэг зохицуулалтын уургууд нь циклинээс хамааралтай киназа зэрэг эсийн хуваагдлын гол ферментүүдтэй харилцан үйлчилдэг.
- Эдгээр харилцан үйлчлэл нь янз бүрийн үе шатанд урагшлахад шаардлагатай ферментүүдийг идэвхжүүлэх эсвэл дарангуйлах боломжийг олгодог ciclo celular.
- Үүнээс гадна эдгээр харилцан үйлчлэл нь эсийн хуваагдлын үргэлжлэх хугацаа, зөв дарааллыг хянаж, түүний зөв гүйцэтгэлийг баталгаажуулдаг.
Прокариот эсийн хуваагдал дахь зохицуулалтын цогцолбор ба транскрипцийн хүчин зүйлүүд
Прокариот системд эсийн хуваагдал нь энэхүү үндсэн үйл явцыг зохицуулах, хянахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг зохицуулалтын цогцолборууд болон транскрипцийн хүчин зүйлүүдээр зохицуулагддаг. Эдгээр зохицуулалтын цогцолборууд нь ДНХ-ийн тодорхой дараалалтай харилцан үйлчилдэг уураг бөгөөд тэдгээрийг холбох газар гэж нэрлэдэг бөгөөд эсийн хуваагдалд оролцдог генийн транскрипцийг идэвхжүүлдэг эсвэл дарангуйлдаг.
Прокариот эсийн хуваагдлын хамгийн их судлагдсан зохицуулалтын цогцолборуудын нэг бол SMC цогцолбор юм. SMC бүтцийн уураг ба цагираг хаалтын уургуудаас бүрдэх энэхүү цогцолбор нь репликаци ба тусгаарлах үед хромосомын бүрэн бүтэн байдлыг хангах үүрэгтэй. Үүнээс гадна SMC цогцолбор нь формацийг хянадаг хананы эс бөгөөд эсийн зөв хуваагдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Нөгөөтэйгүүр, транскрипцийн хүчин зүйлүүд нь транскрипцийн элементүүд гэж нэрлэгддэг ДНХ-ийн тодорхой дараалалд холбогдож, эсийн хуваагдалд оролцдог генийн илэрхийлэлийг зохицуулдаг уураг юм. Транскрипцийн хамгийн чухал хүчин зүйлүүдийн нэг нь FtsZ ба FtsA зэрэг хуваагдмал угсралтад оролцдог уургийг кодлодог генийн транскрипцийг зохицуулдаг хүчин зүйлүүд юм. Эдгээр уургууд нь хуваагдах таславчийг үүсгэх, улмаар эсийн хуваагдалд зайлшгүй шаардлагатай.
Прокариот эсийн хуваагдлын механизмыг судлахад далайн бичил биетний ач холбогдол
Далайн бичил биетүүд прокариот эсийн хуваагдлын механизмыг судлахад үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Бактери, археа зэрэг эдгээр нэг эст организмууд нь амьдралын энэ чухал үйл явц хэрхэн явагддагийг ойлгоход үнэлж баршгүй мэдээллийн эх сурвалж болдог.
Нэгдүгээрт, далайн бичил биетүүд нь төрөл бүрийн зүйлийн эсийн хуваагдлын янз бүрийн механизмыг судлах боломжийг олгодог өргөн хүрээний генетикийн олон янз байдлыг бий болгодог. Энэ нь эс хуваагдах үйл явцын ижил төстэй байдал, ялгааг тодорхойлох, нэг эст организмд эдгээр үйл явдлууд хэрхэн зохицуулагддагийг ойлгоход маш чухал юм.
Нэмж дурдахад, далайн бичил биетүүд хяналттай лабораторийн нөхцөлд туршилт хийх боломжийг олгодог. Энэ нь бидэнд хүрээлэн буй орчны болон генетикийн хувьсагчдыг удирдаж, эсийн хуваагдалд хэрхэн нөлөөлж буйг судлах боломжийг олгодог. Эдгээр судалгаанууд нь эсийн хуваагдлыг өдөөж, саатуулдаг хүчин зүйлсийг ойлгоход тусалдаг эсийн хуваагдал, молекулын болон эсийн түвшинд.
Грам эерэг ба грам сөрөг бактерийн эсийн хуваагдлын механизм
Грам эерэг ба грам сөрөг бактери нь эсийн хананы бүтцээр ялгагддаг хоёр үндсэн бүлэг бактери юм. Эдгээр бүтцийн ялгаа нь бактери бүрийн ашигладаг эсийн хуваагдлын механизмд нөлөөлдөг.
Грам эерэг нянгийн хувьд эсийн хуваагдах үйл явц нь Z цагираг гэгддэг уурагуудаас бүрдэх цагираг үүсэхээс эхэлдэг бөгөөд энэ цагираг нь эсийн төвд үүсч, эс хоёр хуваагдах газрыг тэмдэглэдэг. Эс сунах тусам Z цагираг агшиж, эсийг хоёр ижил охин эс болгон хуваана.
Грам-сөрөг бактериудад эсийн хуваагдал нь ижил төстэй боловч грам-сөрөг бактериас ялгаатай нь эсийн ханыг хүрээлдэг нэмэлт гаднах мембрантай байдаг. Хуваах явцад энэхүү нэмэлт мембран болон эсийн дотоод хана нь нэгэн зэрэг нийлж, хуваагдах ёстой. Энэ үйл явц нь илүү төвөгтэй бөгөөд хоёр мембраныг нарийн салгаж, хоёр бүрэн охин эсийг бий болгохын тулд тусгай уургийн оролцоог шаарддаг.
Бактерийн эсийн хуваагдлын үйл явцад эндотоксины нөлөө
Оршил:
Эндотоксин нь грам сөрөг бактерийн гаднах мембраны бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эдгээр бактериудад агуулагдах нь эсийн хуваагдлын үйл явцыг явуулах чадварт ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. үр ашигтай арга. Энэ нийтлэлд бид эндотоксин нь бактерийн эсийн хуваагдалд янз бүрийн нөлөө үзүүлж, эдгээр бичил биетний өсөлт, оршин тогтнолд хэрхэн нөлөөлж болохыг судлах болно.
Септум үүсэхэд саад учруулах:
Эндотоксин нь эсийн хуваагдлын үед бактерийн эсийг хоёр охин эс болгон хуваах бүтэц болох таславчийг үүсгэхэд шууд саад учруулж болно. Энэ нь тэгш хэмт бус охин эсүүд үүсэх эсвэл бүр эсийн хуваагдлыг дуусгах чадваргүй болоход хүргэдэг. Эндотоксин байгаа нь уураг болон липидийн нийлэгжилт, байршлыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь саатал үүсгэдэг. хуваагдахаас сэргийлдэг энгийн гар утас.
Мембраны тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө:
Эндотоксин нь грам сөрөг бактерийн гаднах мембраны бүрэн бүтэн байдал, тогтвортой байдлыг алдагдуулж болзошгүй юм. Энэ нь мембраныг рН, температур, осмосын даралтын өөрчлөлт гэх мэт гадны хүчин зүйлсээс үүдэлтэй гэмтэлд илүү өртөмтгий болгодог. Мембраны бүрэн бүтэн байдал алдагдах нь эсийн хуваагдалд ноцтой үр дагаварт хүргэдэг, учир нь энэ нь процесст шаардлагатай ферментүүд болон тээвэрлэгчдийн үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Үүнээс гадна эндотоксин байгаа нь эзний дархлааны хариу урвалыг идэвхжүүлж, улмаар эсийн нэмэлт гэмтэл үүсгэдэг мембран ба эсийн бүтэц.
Прокариот эсийн хуваагдалд саад учруулж буй шинэ эмийг тодорхойлох
Энэ бол байнгын хувьсал дахь судалгааны салбар юм. Бактерийн эсийн хуваагдлын процессыг сонгон дарангуйлах чадвартай химийн нэгдлүүдийг хайх нь одоо байгаа антибиотикт нянгийн эсэргүүцэлтэй тэмцэхэд тэргүүлэх чиглэл болсон. Энэ утгаараа илүү үр дүнтэй эмчилгээг бий болгох, бактерийн халдвартай илүү үр дүнтэй тэмцэхэд шинэ эмийг тодорхойлох дэвшил чухал юм.
Прокариот эсийн хуваагдалд саад учруулж буй шинэ эмийг тодорхойлох янз бүрийн аргууд байдаг. Хамгийн их хэрэглэгддэг аргуудын нэг бол химийн нэгдлүүдийн сангуудыг шалгах явдал бөгөөд энэ нь янз бүрийн in vitro шинжилгээнд бактерийн эсрэг үйлчилгээтэй олон мянган молекулуудыг турших явдал юм. Эдгээр шинжилгээнд нянгийн өсөлтийн тест, формацийг дарангуйлах үнэлгээ зэргийг багтааж болно. эсийн хана болон хуваагдах гол уургуудтай харилцан үйлчлэлийн дүн шинжилгээ celular bacteriana.
Номын сангийн скрининг хийхээс гадна тооцооллын аргыг ашиглах ба хиймэл оюун ухаан шинэ боломжит эмийг тодорхойлох Эдгээр аргууд нь эсийн хуваагдалд оролцдог бактерийн уургийн молекулын харилцан үйлчлэлийг загварчлах, загварчлахад үндэслэсэн болно. ирээдүйн судалгаа, хөгжил.
Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмыг ойлгох биотехнологийн хэрэглээ
Хэсэг гар утас бол үйл явц юм Амьд организмд зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд прокариотуудад түүний механизмыг ойлгох нь биотехнологийн чухал хэрэглээнд хүргэсэн. Эдгээр програмууд нь эсийн хуваагдалтай холбоотой үе шат, дүрэм журмын талаархи нарийвчилсан мэдлэг дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг янз бүрийн салбарт ашиглах, ашиглах боломжийг олгодог.
Холбогдох биотехнологийн хэрэглээний зарим нь:
- Шинэ антибиотик боловсруулах: Прокариотуудын эсийн хуваагдал нь шинэ антибиотикийг бий болгох боломжит зорилтууд болох хэд хэдэн уурагаар зохицуулагддаг.
- Рекомбинант уургийн үйлдвэрлэл: Прокариотуудын эсийн хуваагдал нь рекомбинант уураг үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бактерийн өсгөвөрт эсийн хуваагдлыг хэрхэн өдөөж, дарангуйлж болохыг ойлгосноор эм, хүнсний үйлдвэр гэх мэт биотехнологийн ашиг сонирхлын уургийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
- Хөдөө аж ахуйн хортон шавьжтай тэмцэх: Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмын талаархи мэдлэг нь хөдөө аж ахуйн хортон шавьжтай тэмцэх стратеги боловсруулах боломжийг бидэнд олгосон. Ургамлын эмгэг төрүүлэгч нянгийн эсийн хуваагдалд саад учруулснаар эдгээр хортон шавжийн хор хөнөөлийг бууруулж, үр тарианы бүтээмжийг сайжруулах боломжтой.
Дүгнэж хэлэхэд, прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмыг судлах нь биотехнологийн өргөн хүрээг нээж өгсөн. Эдгээр хэрэглээнд шинэ антибиотик боловсруулах, рекомбинант уураг үйлдвэрлэх, хөдөө аж ахуйн хортон шавьжтай тэмцэх зэрэг орно. Энэхүү үндсэн эсийн үйл явцын талаарх мэдлэгээ үргэлжлүүлэн гүнзгийрүүлэх нь биотехнологийн инновацийг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэх болно.
Асуулт ба Хариулт
А: Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизм юу вэ?
Х: Прокариотуудын эсийн хуваагдал нь хоёртын хуваагдал гэж нэрлэгддэг процессоор явагддаг.
А: Хоёртын хуваагдал гэж юу вэ?
Х: Хоёртын хуваагдал нь прокариот эс нь хоёр ижил охин эс болж хуваагдах үйл явц юм. Энэ процессын явцад удамшлын материалыг хуулбарлаж, шинэ эсүүдэд тэгш хуваарилдаг.
А: Прокариотуудын хоёртын хуваагдлын үе шатууд юу вэ?
Хариулт: Хоёртын хуваагдлын үйл явц нь үндсэндээ удамшлын материалын давхардал, охин эсүүдийн өсөлт, хуваагдал гэсэн гурван үе шатаас бүрдэнэ.
А: Хоёртын хуваагдалд генетикийн материалын давхардал хэрхэн үүсдэг вэ?
Х: Удамшлын материалын давхардлын үед бактерийн ДНХ молекул хоёр ижил хуулбарт хувилдаг. Энэ нь эс хуваагдахад бэлдэж байх үед тохиолддог.
А: Хоёртын хуваагдлын өсөлтийн үе шатанд юу тохиолддог вэ?
Хариулт: Өсөлтийн үе шатанд охин эсийн хэмжээ нэмэгдэж, хэмжээ нь хоёр дахин нэмэгддэг. эсийн агуулга, үүнд уураг, липид болон түүний үйл ажиллагаанд шаардлагатай бусад молекулууд орно.
А: Хоёртын хуваагдлын үед охин эсүүд хэрхэн хуваагддаг вэ?
Хариулт: Охин эсийг салгах нь эсийн мембраны нэвчилтээр дамждаг бөгөөд ингэснээр эсийг хоёр хуваадаг нарийсал үүсгэдэг. Эцэст нь эсийн хуваагдал дуусч, хоёр ижил охин эс үүсдэг.
Асуулт: Прокариотуудад хоёртын хуваагдлаас гадна эсийн хуваагдлын өөр механизм байдаг уу?
Хариулт: Тийм ээ, хоёртын хуваагдлаас гадна прокариотууд нахиалах гэх мэт бусад механизмаар бэлгийн бус аргаар үржиж, эх эс дээр цухуйсан шинэ охин эс үүсдэг.
А: Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизм ямар ач холбогдолтой вэ?
Хариулт: Прокариотуудын эсийн хуваагдал нь эдгээр организмын өсөлт, үржилд зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь удамшлын материалын давхардал, амин чухал үйл ажиллагааг гүйцэтгэж, төрөл зүйлийг мөнхжүүлэх чадвартай ижил охин эсийг бий болгох боломжийг олгодог.
Эцсийн эргэцүүлэл
Дүгнэж хэлэхэд эдгээр нэг эст организмын оршин тогтнох, үржихэд прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмын ач холбогдол тодорхой юм. Хоёртын хуваагдал, ялангуяа хоёртын хуваагдлын процессоор дамжуулан прокариот эсүүд генетикийн хувьд ижил хоёр охин эсийг хуулбарлаж, үүсгэх боломжийг олгодог. Хэдийгээр энэ нь үндсэндээ энгийн процесс боловч эсийн хуваагдал нь нарийн төвөгтэй, нарийн зохицуулалтаас ангид байдаггүй.
Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмыг зөв хөгжүүлэхэд хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг, ферментүүд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. FtsZ уургийн иж бүрдэл нь харилцан үйлчлэлийн сүлжээтэйгээ хамт мембраны агшилтын үйл явцыг зохих газарт чиглүүлдэг агшилтын цагираг үүсгэдэг. Үүнээс гадна FtsA, ZipA зэрэг уургууд нь агшилтын цагирагийн тогтвортой байдал, зөв байршилд хувь нэмэр оруулдаг.
Түүнчлэн хуваагдах хэсгийн байрлалыг хянаж, тохиромжгүй газарт агшилтын цагираг үүсэхээс сэргийлдэг MinCDE зэрэг зохицуулалтын уургийн оролцоог онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний нэгэн адил Noc болон SlmA уургууд нь эсийн хуваагдлын үед хромосомыг тусгаарлах, бэхлэх үйл явцад оролцдог.
Прокариотуудын эсийн хуваагдлын механизмыг нарийвчлан ойлгох нь эдгээр анхдагч амьдралын хэлбэрүүдийн талаархи мэдлэгийг өгөхөөс гадна синтетик биологи, нянгийн эсрэг шинэ бодисуудыг хөгжүүлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Эдгээр чухал эсийн үйл явцыг судлах явцад биднийг дэлхий дээрх амьдралын хувьслыг ойлгоход чиглэсэн судалгааны шинэ боломжууд нээгдэж байна.
Би Себастьян Видал, компьютерийн инженер технологи, өөрийн гараар хийх сонирхолтой. Цаашилбал, би бүтээгч нь tecnobits.com, би технологийг хүн бүрт илүү хүртээмжтэй, ойлгомжтой болгох хичээлүүдийг хуваалцдаг.