جواب به سوال

با سلام

یکی از دوستان از ما در مورد ترمیم خطا در همانندسازی بخصوص سیتم sos توضیح خواستن در این باره من بخشهایی از چند کتاب را معرفی می کنم براشون امیدوارم که مفید باشد.

میتوانید در مورد این مکانیزم از کتاب زیست شناسی سلولی و مولکولی لودیش ترجمه بهروز شاهسون صفحه ۲۶۶ تا ۲۷۰ و کتاب زیست شناسی سلولی و مولکولی سنجش دکتر مریم خالصی صفحه ۱۶۱ تا ۱۶۷ و کتاب بیوشیمی لنینجر صفحه ۱۲۵۷ تا ۱۲۵۸ دکتر رضا محمدی اطلاعاتی بدست بیاورید.

فصل 4 بخش F6

Helix-Loop-Helix

Helix-Loop-Helix توسط دو آلفا هلیکس که به یک لوپ متصل هستند ، شناخته می شود. آن را با Helix-Turn-Helix اشتباه نگیرید. در حقیقت ؛ این دو ساختار کاملا با هم تفاوت دارند ؛ اما Helix-Loop-Helix مشابه با leucine zipper است. برای مثال پروتئین تعیین کننده میوبلاست ( MyoD )

( a )

( b )

 شکل 4-F-6 . فاکتور رونویسی MoyD . (  ) سازمان دهنده دامین ( b ) ساختار موتیف helix-loop-helix  . PDB ID=1MDY

Review Article:

Helix-Loop-Helix Proteins: Regulators of Transcription in Eucaryotic Organisms - Molecular and Cellular Biology, 2000. 

فصل 4 بخش F5

Leucine zipper

مانند بسیاری از سایر فاکتور های رونویسی ، leucine-zipprer دارای فاکتور های رونویسی است که به صورت دایمر به DNA متصل می شوند. Leucine zipper توسط دو آلفا هلیکس تشکیل می شود ( هر کدام یک منومر را تشکیل می دهند ). هلیکس توسط برهمکنش هیدروفوبیک میان دو رزدیو لئوسین ( که هر کدام در یک طرف هلیکس قرار دارند ) در کنار هم قرار میگیرد. برای مثال  AP-1, CREB, and Gcn4

 ( a )

 

( b )

شکل 4-F-5 ( ) .دامین سازماندن دهنده فاکتور رونویسی Jun . ( ب ) ساختار کمپلکس  AP-1/DNA .

AP-1 دایمری است که توسط پروتئین Jun شکل می گیرد و همولوگ پروتئین Fos می باشد.این کمپلکس دارای موتیف leucine zipper  می باشد که دو آلفا هلیکس( رنگ سبز ) مانند zipper به همراه رزدیو لئوسین در درون zipper جای گرفته اند.

Review article:

CCAAT/enhancer-binding proteins: structure, function and regulation - Biochem. J., 2002.

فصل 4 بخش F4

Helix-Turn-Helix

 موتیف Helix-Turn-Helix دارای دو هلیکس ( مارپیچ ) و رشته آمینو اسید کوتاه گسترش یافته ای میان آن ها است. اکثر هلیکس های کربوکسیل – ترمینال می توانند به شیار بزرگ DNA  متصل شوند. این موتیف در صد ها پروتئین متصل به DNA یافت می شود به طور مثال :

l repressor, tryptophan repressor, catabolite activator protein (CAP), octamer transcription factor 1 (Oct-1) and heat shock factor (HSF), 

 ژن های هموتیکی که نقش بسیار مهمی در رشد مگس دارند ، محصولات آن ها دارای همو دامین هایی است که دارای شکل خاصی از helix-turn-helix می باشند.

 

شکل 4-F-4 . واکنش میان دایمر رپرسور لاندا  و DNA .  هر رپرسور  لاندا دارای موتیف helix-turn-helix می باشد. یکی از هلیکس ها به شیار بزرگ DNA متصل می شود. PDB ID = 1LMB

فصل 4 بخش F2

Zinc – finger  

حاوی یک یا چند یون روی می باشد که برای پایداری ساختار ضروری می باشند و  به سه گروه زیر تقسیم می شوند :

C₂H₂ zinc finger : توسط توالی CX_2-4C....HX_2-4H شناخته می شوند .

C  = سیستئین

H  = هیستیدین

X  = هر آمینو اسیدی

در ساختار 3D ( سه بعدی ) دو رزدیو سیستئین و دو رزدیو هیستیدین با یون روی برهمکنش دارند. ( شکل 4-F-1 )

C₄ zinc finger : توالی مورد توافق آن CX₂CX₁₃CX₂CX_14-15CX₅CX₉CX₂C می باشد. چهار زدیو سیستئین اول به یک یون روی و چهار رزدیو سیستئین آخر به یک یون روی دیگر متصل می شوند ( شکل 4-F-2 )

C₆ zinc finger :  دارای توالی مورد توافق CX₂CX₆CX_5-6CX₂CX₆C می باشد. Gal4 مخمر دارای موتیف مشابهی از این نوع می باشد که حاوی شش رزدیو سیستئین است که با دو یون روی برهمکنش دارند ( شکل 4-F-3 )

( a )

( b )

 

شکل 4-F-1  دامینی کهSP1  را سازماندهی می کند شامل 696 رزدیو می باشد. موقعیت انگشت- روی نشان داده شده است. ( b ) ساختار ناحیه انگشت – روی . PDB ID=1SP1

( a )

 

( b )

 

 

شکل 4-F-2 . ) دامینی که رسپتور استروژن ( ER ) را سازماندهی می کند. ( b ) کمپلکس دامین انگشت- روی ER و DNA . در این شکل ، دو ER دایمر می شوند. هر ER به یون روی متصل شده ( توسط توپ های نارنجی نشان داده شده اند ). اکثر رسپتور های هورمون استروئید دارای موتیف مشابه ای مانند این می باشند. PDB ID = 1HCQ

 

( a )

 

( b )

 

شکل 4-F-3 .  دامین سازمان دهنده Gal4 . ( ب )  ساختار انگشت – روی Gal 4 . مانند بسیاری از سایر فاکتور های رونویسی ، Gal4 برای برهمکنش با DNA دایمر تشکیل می دهد. در هر Gal4 ، شش رزدیو سیستئین به یون های روی متصل می شوند ( توسط توپ های نارنجی نشان داده شده اند ) . PDB ID = 1D66

Review Articles:

Yeast Gal4: a transcriptional paradigm revisited - EMBO reports, 2006.

GATA1 Function, a Paradigm for Transcription Factors in Hematopoiesis - Mol. Cell Biology, 2004.

The Zinc Finger-containing Transcription Factors GATA-4, -5, and -6 - J. Biol. Chem., 2000.

Kr�ppel-like Factors: Three Fingers in Many Pies - J. Biol. Chem., 2001.

فصل 4 بخش F

ساختار موتیف ها و فاکتور های رونویسی

اغلب فاکتورهای رونویسی دارای موتیف های مخصوصی برای برهمکنش با DNA  هستند. موتیف های معمول مشاهده شده در ادامه نام برده شده اند :

 Zinc finger

حاوی یک یا چند یون روی می باشد که برای پایداری ساختار ضروری می باشند.

Helix-Turn-Helix

شامل دو آلفا هلیکس و رشته آمینو اسید کوتاهی مابین آن ها می باشد. 

Leucine zipper

توسط دو الفا هلیکس تشکیل می شوند ، که آن ها توسط برهمکنش های هیدروفوبیک میان رزدیو های لئوسین در کنار هم نگه داشته می شوند.

Helix-Loop-Helix

توسط دو آلفا هلیکس که به وسیله لوپ به یکدیگر متصل می شوند ، شناسایی می شوند.

 Review Article:

Designing Transcription Factor Architectures for Drug Discovery - Mol. Pharma., 2004.

 

نحوه دانلود مطالب

با سلام

برخی از دوستان نحوه دانلود مطالب بخش آموزس را از ما خواسته بودند .

دوستان عزیز هنگامی که بر روی لینک دانلود کلیک می کنید ، صفحه جدیدی برای شما باز می شود ، این سایتی است که ما مطالی را بر روی آن آپلود کرده ایم . در این صفحه با کلیک بر روی گزینه download می توانید مطلب مورد نظر را دانلود کنید.

با تشکر
 

پاسخ به سوالات

با سلام دوستان دو سوال مطرح کردند که اولی تکراری بود یعنی ما قبلا به آن پاسخ داده بودیم.

سوال اول :چرا انزیم های داخل کیسه لیزوزوم غشا لیزوزوم را تجزیه نمیکنند؟

جواب: بخش سوالات



سوال دوم: اگر در یک پروتئین کوچک بجای اسید آمینه نوع L از نوع D استفاده کنیم،ساختمان سه بعدی آن نسبت به حالت اول چه تغییری میکند؟

جواب:

جواب: باید خدمتتان عرض کنم که در مورد پروتئینها ساختار اول پروتئین تعیین کننده ساختارهای بعدی می باشد . اما می دانیم که پروتئین دارای دو ساختمان دوم است و آنها ساختمان چین دار ( sheetβ) و ساختمان مارپیچی (α helix) می باشند. یک مارپیچ α ممکن است از اسید های آمینه نوع L یا D تشکیل شده باشد ولی نمی تواند از زنجیره ای که حاوی مخلوطی از نوع L و D باشد تشکیل شود. علاوه بر این ممکن است که جهت مارپیچ از چپ به راست و یا از راست به چپ باشد. پپتیدهایی که از اسیدهای آمینه طبیعی نوع L ساخته می شوند ممکن است راست بر یا چپ بر باشند که نوع راست بر از نوع چپ بر پایدارتر است.

منبع : کتاب بیوشیمی ملکنیا فصل هفتم

 

پس می بینیم که در حالت عادی این اتفاق نخواهد افتاد اما نرم افزارهایی در حیطه بیوانفورماتیک وجود دارند که با داشتن ساختار سه بعدی پروتئین با پسوند pdb می توان این گونه تغییرات و حتی تغییرات پیچیده تر را بر پروتئین وارد نمود و نتیجه را مشاهده کرد. از جمله این نرم افزارها noc ، wmd  و ... می باشند.

با تشکر

جواب سوال

جواب سوال

توجه : این که شما دوستان عزیز به این وبلاگ لطف دارید و سوالات خود را از ما می پرسید باعث خوشحالی ما می باشد و ما هم در حد توانایی و اطلاعات خود به سوالات جواب می دهیم اما گاها دوستان عزیزی هستند که کم لطفی می کنند و در واقع جای اینکه سوالات تحقیقی درسی که برای فعال بودنشان مطرح شده است را خود بیابند؛ از ما می پرسند . مسلما ضرر این کار در وهله اول متوجه خودشان خواهد بود. شاید اگر از ما در مورد  رفرنس می پرسیدید  خیلی بهتر بود.

سوال : پکتوز چیست؟

جواب:کربوهیدرات بیشکلی می باشد که در گیاهان دیده می شود برای مثال در میوه های نارس. همراه با سلولوز بوده و به موادی از گروه پکتین تبدیل می شود.

جهت اطلاعات بیشتر در مورد پکتین به کتاب زیست شناسی سلولی و مولکولی مجد فصل غشای سیتوپلاسمی و دیواره اسکلتی مراجعه کنید.

 
سوال: چرا ریبوزوم میتوکندری و کلروپلاست شبیه ریبوزوم باکتری است؟

جواب: به دلیل شباهتهای بین کلروپلاست و میتوکندری با باکتریها برخی از محققین برای میتوکندری و کلرپلاست اجداد باکتری در نظر گرفته اند و معتقدند که ایندو در دورانهای گذشته زمین شناسی انواعی از باکتریها بوده اند.

منبع :زیست شناسی سلولی و مولکولی مجد

 

سوال: نقش پوشش هسته در تقسیم سلول چیست؟

جواب:

در تقسیم سلولی پوشش هسته در دو مرحله ناپدید می شود . در فاز اول غشای هسته در برابر پروتئینهای غشایی که از ER می آیند نفوذپذیر می شود و در این مرحله پروتئینهای غشای درونی هسته (هسته دارای دو غشا می باشد) همچنان به کروماتین متصل بوده و در حقیقت اتصال محکمی در محل تماس کروموزوم و پوشش هسته برقرار است . اما در فاز دوم تعداد حفرات محدودی در حاشیه پوشش هسته ایجاد می شود که بعد تعداد آنها افزایش میابد و منجر به جدایی کامل می شود . که در این فاز حفرات همیشه در میان کروموزومهای متراکم شکل می گیرند و اولین ناپیوستگی ، فشاری را بین غشا و کروموزوم ایجاد می کند که به کروموزوم اجازه همایش جهت متافاز می دهد.

Breakdown and assembly of the nuclear envelope during cell division. by:  Ellenberg

سوال کدام سلولهای گیاهی از هم جدا می شوند؟ چرا؟

من دقیقا متوجه منظور شما نشدم ، اگر منظور شما این است که کدامیک از سلول های زنده اند و قابلیت تقسیم شدن و جدا شدن از همدیگر را دارند ، به سایت گوگل مراجعه کرده و به دنبال انواع سلول های گیاهی ( مثل پارانشیم ، مزانشیم و ... ) بگردید و ببینید کدامیک توانایی تشکیل بافت زنده گیاهی و کدامیک توانایی تشکیل بافت مرده را دارند.

 

 

فصل 4 بخش E2 ( گردهم آیی کمپلکس پیش آغازین )

گردهم آیی کمپلکس پیش آغازین ( PIC )

شکل 4-E-2 . سر هم شدن کمپلکس پیش آغازین ( PIC ). ابتدا TBP به پروموتور متصل شده و سپس TFIIB به TFIID متصل می شود. ( در صورتی که TFIIA وجود داشته باشد ) قبل از ورود PIC ، RNA پلیمراز II و TFIIF به یکدیگر متصل هستند . در نهایت RNA پلیمراز II از TFIIE که همراه با TFIIH است برای گردهم آوری PIC استفاده می کند.

 

جدول 4-E-1 . فاکتور های رونویسی عمومی که با RNA pol II در سلول های انسانی همکاری دارند.

 

Review Articles:

Phosphorylation and functions of the RNA polymerase II CTD - Genes and Development, 2006.

Diversified transcription initiation complexes expand promoter selectivity and tissue-specific gene expression - Genes and Development, 2003.

RNA polymerase II and the integration of nuclear events - Genes and Development, 2000

 

فصل 4 - بخش E ( مکانیسم رونویسی در یوکاریوت ها )

مکانیسم رونویسی در یوکاریوت ها

در یوکاریوت ها ، سه کلاس از RNA پلیمراز ها وجود دارد : I , II و III . این بخش بر روی RNA پلیمراز II ( Pol II ) فوکوس دارد که در رونویسی همه ژن های پروتئین ها شرکت می کند. رونویسی توسط Pol I و Pol III در بخش I شرح داده می شود.

 

 شکل 4-E-1 . ساختار دامین هسته TBP انسان که با DNA کمپلکس شده است و به وسیله کریستالوگرافی اشعه X شناسایی شده . DNA حاوی عنصر TATA می باشد. PDB=1CDW

 مرحله آغازین

RNA پلیمراز II حاوی زیر واحدی مشابه با فاکتور سیگما پروکاریوتی نمی باشد که بتواند پروموتور را شناسایی کند و هلیکس دوتایی DNA را از هم باز کند. در یوکاریوت ها این اعمال توسط گروهی از پروتئین ها که فاکتور های عمومی رونویسی خوانده می شوند انجام می گیرد. RNA پلیمراز II با شش فاکتور عمومی رونویسی همکاری دارد ( با علائم TFIIA , TFIIB , TFIID ,TFIIE ,TFIIF و TFIIH نامگذاری شده اند که TF معرف فاکتور های رونویسی و II به RNA پلیمراز II برمیگردد )

TFIID شامل TBP ( پروتئین متصل شونده به جعبه TATA ) و TAF ( فاکتور همکار TBP ) می باشد. نقش TBP ، اتصال به هسته پروموتور می باشد ( شکل 4-E-1 ). TAF ها به TBP در انجام  این فرآیند کمک می کنند. در سلول های انسانی ، TAF ها توسط 12 زیر واحد شکل می گیرند. یکی از آن ها TAF250 ( با وزن مولکولی 250KD ) دارای فعالیت هیستون استیل ترانسفرازی می باشد که می تواند اتصال میان DNA  و هیستون ها را در نوکلئوزوم را آزاد کند.

فاکتور رونویسی که باز شدن دو رشته DNA را کاتالیز می کند ، TFIIH می باشد. TFIIH می تواند دو رشته DNA را باز کند و در نهایت RNA پلیمراز II و پنج فاکتور عمومی رونویسی ( TFIIA کاملا لازم نیست ) کمپلکس پیش آغازین ( PIC ) را تشکیل می دهند. ترتیب سر هم شدن PIC در شکل 4-E-2 شرح داده شده است.

 

Review Article:

Regulation of gene expression by TBP-associated proteins - Genes and Development, 1998.

 

 طویل سازی

 پس از اینکه PIC بر روی پروموتور شکل گرفت ، TFIIH از فعالیت هلیکازی می تواند استفاده کند و دو رشته DNA را باز کند. این عمل نیاز به انرژی آزاد شده از هیدرولیز ATP دارد. باز شدن دو رشته DNA تقربیا از فاصله 10bp ( 10 جفت بازی ) شروع می شود. سپس RNA پلیمراز II از نوکلئوزید تری فسفات ها ( NTPs ) برای سنتز رونوشت RNA استفاده می کند. در طول طویل سازی RNA ، TFIIF متصل به RNA پلیمراز باقی می ماند ، اما سایر فاکتورهای رونویسی از PIC جدا می شوند.

دامین کربوکسیل-ترمینال ( CTD ) زیر واحد بزرگ RNA پلیمراز II برای طویل سازی بسیار مهم می باشد. در فاز آغازی ، CTD فسفوریله نشده می باشد اما در زمان طویل سازی فسفوریله می شود. این دامین دارای تعداد زیادی از رزدیو های پرولین ، سرین و ترئونین می باشد.

 پایان رونویسی

 ژن های پروتئین های یوکاریوتی دارای سیگنال poly A هستند که در downstream آخرین اگزون قرار دارد. این سیگنال برای اضافه شدن سری از رزدیو های آدنیلات در زمان پرداش RNA استفاده می شود. خاتمه رونویسی اغلب در 0.5 - 2 kb downstream سیگنال poly A رخ می دهد اما مکانیسم به درستی شناخته نشده است.

 

 

نقش فاکتور های تنظیم کننده رونویسی

در سال 1990 زمانی که اسرار تنظیم رونویسی در پروکاریوت ها تقریبا کشف شد ، دانشمندان اطلاعات بسیار کمی در رابطه با تنظیم رونویسی در یوکاریوت ها داشتند. در سال 1996 تعدادی از گروه های تحقیقاتی دریافتند که transcriptional coactivators ، هیستون استیل ترانسفراز ها( HATs  ) می باشند. و آن ها دریافتند که اتصال فعال کنند ها ی رونویسی به ناحیه enhancer ( در اغلب موارد ) برای تحریک رونویسی کافی نمی باشد. برای این کار co-activator  ها نیز لازم هستند. به طور مشابه ، مهار رونویسی اغلب احتیاج به اتصال رپرسور بر روی خاموش کننده ( silencer ) و شرکت همزمان پروتئین های co-repressor دارد. نقش دقیق این co-activator  ها و co-repressor ها تا سال 1996 شناخته نشده بود.

در یوکاریوت ها ، همکاری میان DNA و هیستون ها از دستیابی پلیمراز و فاکتور های رونویسی عمومی به پروموتور جلوگیری می کند. استیلاسیون هیستون ها توسط HAT ها که می توانند اتصال میان DNA و هیستون ها را سست کنند ، انجام می گیرد. اگر چه زیر واحد TFIID (  TAF250 در انسان ) دارای فعالیت HAT می باشد ، شرکت کردن سایر HAT ها سبب می شوند که رونویسی کارآمد تر انجام گیرد. نقش های زیر برای اغلب نمونه ها ( نه همه آن ها ) می باشد :

1-  اتصال فعال کننده ها به عنصر enhancer ، سبب فعالسازی HAT  ها برای سست کردن پیوند میان هیستون ها و DNA می شود. بنابراین رونویسی را افزایش می دهند.

2- اتصال رپرسور به عنصر silencer  ، هیستون د استیلاز ها ( histone deacetylases = HDs = HDACs ) را فعال می کند تا اتصال میان DNA و هیستون ها را محکمکنند.

 

برای کسب اطلاعات بیشتر بخش G را ببینید.

 Review Article:

Elongation by RNA polymerase II: the short and long of it - Genes and Development, 2004.

Orchestrated response: a symphony of transcription factors for gene control - Genes and Development, 2000.

ترجمه

دوستان عزیز یک مطلب است که در مورد ترجمه کتاب Mobio باید خدمتان عرض کنم . در متون انگلیسی گاها  اصطلاحاتی دیده می شود که ما ترجمه فارسی آن را نداریم یعنی قبلا توسط کس دیگری ترجمه نشده یا اینکه عینا ولی به فارسی نوشته شده است در این موارد از این جهت که محل خاصی برای سازماندهی این اصطلاحات وجود ندارد و اینکه ترجمه این اصطلاحات دلچسب به نظر نمی رسد ما ترجیح می دهیم که این اصطلاحات را به صورت اصلی و دست نخورده در ترجمه ها بیاوریم تا مبادا اصطلاح خاصی به اشتباه وارد زبان ما شود. البته از آنجایی که قانون خاصی برای برگرداندن کلمات وجود ندارد ممکن است در جاهای متفاوت اشکال مختلف یک اصطلاح دیده شود که معمولا مترجمان یا نویسندگان ترجمه های قبلتر را ملاک قرار می دهند.                             

                                                                                                              پیروز باشید

                                                                                                                             

ماجرای پسر رئیس جمهور ( فصل 3 بخش g)

Jefferson, Alleged Sons and Microsatellites

 

مدت زیادی بود که اشاره می شد آیا رئیس جمهور توماس جفرسون ممکن است پدر استون همینگ باشد ، آخرین فرزند جفرسونها سالی همینگ را اسیر کرده بود. اعضای خانواده وود سان ادعا کردند که آنها اولاد رئیس جمهور جفرسون می باشند. بعد از آن تعداد تکرارها در هر کدام از 11 میکرو ستلایت از کروموزوم Y اولاد ذکور نشان داد که پسر رئیس جمهور زنده نمی باشد. بنابراین از این مطالعه برای اولاد عموی رئیس جمهور استفاده شد .

(Foster, E.A. et al. 1998. Nature, 396:27-28)

اولاد عموی رئیس جمهور  

15, 12, 4, 11, 3,  9, 11, 10, 15, 13, 7

 

اولاد استون همینگ 

15, 12, 4, 11, 3,  9, 11, 10, 15, 13, 7.

 

اولاد توماس وود استون

14, 12, 5, 11, 3, 10, 11, 13, 13, 13, 7

 

این نتایج نشان داد که استون همینگ و جفرسون از نظر ژنتیکی وابسته می باشند اما توماس  وود استون یک جفرسون نسیت. برای اطلاعات بیشتر در این باره بهReport by Thomas Jefferson (Memorial Foundation (January, 2000.  مراجعه نمایید.

 

تکرارهای پشت سر هم (فصل 3 بخش D)

تکرارهای پشت سر هم

 

Tandem repeat ها یا تکرارهای پشت سرهم آرایه ای از تکرارهای پی در پی می باشد. آنها دارای 3 زیر گروه می باشند. ماهواره ها (satellites) ، ماهوارکها (minisatellites) و microsatellites .

اسم ماهواره "satellite " از طیف نوری آنها آمده است.

 

 

شکل 3-g-1 . توضیح باندهای ماهواره ها . شیب چگالی شناور سازی نیروی گریز از مرکز (centrifugation) ، قطعات DNA با ترکیب متفاوت معنی دار جدا شده و بعد طیف جذبی آن توسط نور ماورای بنفش مشخص می گردد . باند اصلی نشان دهنده حجم کلی DNA می باشد. و باندهای ماهواره ها از تکرارهای پشت سر هم منشا می گیرند.

 

ماهواره ها (satellites)

 

اندازه DNA ماهواره ها از 100kp تا 1 Mb میباشد.در انسان مثال شناخته شده آن Alphoid DNA می باشد که در سنترومر تمامی کروموزومها جای گرفته است.بخش تکرار شونده آن 171bp بوده و منطقه تکراری آن 3 تا 5 درصد DNA در هر کروموزوم را تشکیل می دهد. دیگر ماهواره ها دارای بخش تکرار شونده کوچکتری می باشند . اکثر ماهواره ها در انسان و در دیگر ارگانیسمها در سنترومر قرار گرفته اند.

 

Minisattelites (ماهوارک)

 

اندازه minisatellite  ها بینb  1k و 20kb می باشد. یک نوع مینی ستلایک variable number of tandem repeats (VNTR) می باشد. بخش تکراری آن از 9 جفت باز تا 80 جفت باز می باشد. آنها در منطقه  کد نشونده قرار دارند. تکرارها در هر مینی ستلایت معین ممکن است متفاوت باشد. این ویژگی بر اساس انگشت نگاری DNA یا DNA fingerprinting  می باشد. دیگر انواع ماهوارکها تلومرها می باشند . در سلول نطفه انسان اندزه تلومر 15kb می باشد. در سلولهای سوماتیک پیر شده تلومر کوتاهتر می شود (هم اکنون تحقیقات وسیعی در این زمینه در حال انجام است :م) تلومرها از توالیهای پشت سر هم تکراری GGGTTA تشکیل شده اند.

 

Microsatellites  

میکرو ستلایتها را تکرارهای پشت سر هم کوتاه (short tandem repets (STR)) نیز می نامند. چراکه بخش تکرار شونده از 1 تا 6 جفت باز تشکیل شده است و کل منطقه تکرار شونده به کمتر از 150 جفت باز می رسد. همانند مینی ستلایتها تعداد تکرارها برای هر میکرو ستلایت ممکن است فرق کند. بنابراین ، از میکرو ستلایتها هم می توان در انگشت نگاری DNA استفاده نمود. بعلاوه ، الگوهای میکرو و مینی ستلایتها می توانند اطلاعاتی را راجع به صفات پدری در اختیار ما قرار دهند مشهورترین مورد آن در لینک زیر می باشد.

President Thomas Jefferson and His Alleged Sons

عبارت "پلی مرفیسم " مربوط به  اشکال گوناگون درون یک جمعیت می باشد ، برای مثال : تفاوت در تعداد تکرارهای پشت سر هم یا (tandem repeat) . این پلی مرفیسمها نتیجه همانند سازی DNA  در طی میوز می باشند (فصل 8 بخش D) . پلی مرفیسم میکروستلایت می تواند به علت لغزش در همانندسازی (replication slippage ) رخ دهد . (فصل 7 بخش F).

 

 

سایت:

Short Tandem Repeat Database

 

 

مقاله:

 

Beyond the Qs in the polyglutamine diseases - Genes and Development, 2001

 

تکرارهای پراکنده(interspersed repeats) (فصل 3 بخش g )

تکرارهای پراکنده(interspersed repeats)

تکرارهای پراکنده توالیهای تکراری DNA می باشند که  در مناطق  پراکنده  ژنمی جای گرفته اند. آنها را mobile element  یا transposable elements می نامند. همانطور که در فصل 8 بخش D گفته شده ، توالی DNA ممکن است در یک جایگاه متفاوت در هنگام همانندسازی DNA کپی  شده باشد. بعد از نسلهای متمادی این توالیها (بخش تکراری) می توانند به مناطق گوناگون  انتشار یابند. Mobile element ها اولین بار توسط Barbara McClintock در سال 1940 در مطالعات  بر روی ذرت کشف شد. سپس آنها در تمام ارگانیسمها کشف شدند. در پستانداران ، معمولترین mobile element ها LINEs و SINEs هستند.

 

جدول3-g-1 . مثالی از mobile element ها

 

LINEs

 

LINEs خلاصه (long Interspersed Nuclear Elements ) عناصربلند پراکنده شده هسته ای می باشد. سازماندهی آن در زیر نشان داده شده است.

 

 

شکل3-g-2  . سازماندهی اصلی LINEs . ORF1 و ORF2 هر دو open reading frame می باشند. پروتینی که محصول ORF1 است p40 نامیده می شود. که عمل آن معلوم نمی باشد. ORF2 آنزیم ریورس ترانسکریپتاز(reverse transcriptase)   را کد می کند که جهت  تکثیر دیگر عناصر در جاهای دیگر ضروری می باشد. مناطقی که با رنگ قرمز نشان داده شده است Dierct repeat ها می باشند . تمامی  mobile element ها دارای direct repeat  می باشند که در فصل 8 توضیح داده خواهد شد.

 

 

 

شکل3-g-3  . مقایسه بین تکرارهای مستقیم (direct repeat) و تکرارهای معکوس  (inverted repeat) . تکرارهای مستقیم دارای توالی یکسان در جهت یکسان می باشند. تکرارهای معکوس دارای دارای توالی مکملی در جهت مخالف می باشند.

 

رایجترین LINE ها در انسان خانواذه L1 می باشند. ژنوم انسان از 60000 تا 100000  عنصر L1 تشکیل شده است.

 

SINEs

 

SINE خلاصه (Short intersperspered Nuclear Element) عناصر کوتاه پراکنده شده هسته ای  می باشد.

طول آنها 300 جفت باز می باشد. در انسان فراوانترین SINE ها خانواده Alu می باشند. ژنوم انسان دارای 700000 تا 1000000 مکان Alu می باشد. گرچه اکثر LINE ها و  SINE ها در مناطق extragenic  هستند برخی از آنها در اینترونها جای دارند. برای مثال ، ژن رتینوبلاستومای انسانی (RB gene) 180 کیلو جفت باز است و از 27 آکسون تشکیل شده است. اینترونهای آن از تعداد زیادی Alu و تعداد کمی L1 تشکیل شده است.

 

سایت:

Barbara McClintock and Jumping Genes - From Cold Spring Harbor Lab

Alu Insertion Polymorphism - From Cold Spring Harbor Lab

 

 

توالیهای تکراری DNA (فصل 3 بخش g )

توالیهای تکراری DNA

یک تکه ازتوالی  DNA به صورت ممتد اغلب چندین بار در DNA کل سلول تکرار می شود. برای مثال دنباله توالی DNA تنها یک قسمت کوچک از تلومر می باشد که در انتهای هر کروموزوم انسانی وجود دارد.

کل تلومر ، 15 کیلوباز است که ترکیبی از هزاران توالی تکراری “GGGTTA” می باشد.

 

به صورت تجربی ، تعداد کپیهای  تکرار شده را می توانند بر اساس کینتیکهای باز تشکیل DNA

(DNA reassociation kinetics) طبقه بندی نمود.

DNA کل در ابتدا به صورت تصادفی به  قطعاتی با سایز  متوسط 1000 جفت باز بریده می شود. بعد ازآن ، به آنها حرارت داده می شود تا رشته های  مکمل هر قطعه جدا شوند. سپس ، دما کاهش داده می شود تا رشته ها باز تشکل یابند. اگر قطعه ای دارای یک توالیی باشد که چندین بار در DNA کل تکرار شده باشد ، شانس زیادتری  در یافتن یک رشته مکمل برای آن وجود دارد و سریعتر از دیگر رشته ها که کمتر تکرار شده اند باز تشکیل میابد.

 

بر اساس درجه باز تشکیل ، توالیهای DNA به سه کلاس تقسیم می شوند:

 

• توالیهای تکرار بالا (Highly repetitive) : 10 تا 15 درصذ از توالیهای DNA را تشکیل می دهد که بسیار سریع باز تشکیل میابند.
• توالیهای تکرار متوسط (Moderately repetitive) : تقریبا 25 تا 40 درصد DNA پستانداران را تشکیل می دهد که باز تشکیل آن به طور میانه می باشد. این کلاس دارای تکرارهای پراکنده می باشد.
• توالی تک کپی (single copy) ( یا با کپیهای بسیار پایین) : این کلاس 50 تا 60 درصد از DNA پستانداران را تشکیل می دهد.

 

 

تکرارهای پشت سرهم - ستلایتها (ماهوارها) ، مینی ستلایتها (ماهوارکها) و میکروستلایتها ---(satellite)

تکرارهای پراکنده – LINEs و SINEs