Yadro dimorfizmi - Nuclear dimorphism - Wikipedia

Yadro dimorfizmi ikki xil turga ega bo'lishning o'ziga xos xususiyati deb ataladigan atama yadrolar kamerada. Yadro turlari orasida juda ko'p farqlar mavjud. Bu xususiyat kuzatilgan protozoan kirpiklar, kabi Tetrahimenava ba'zilari foraminifera. Siliyatlar ikkita yadro turini o'z ichiga oladi: a makronukleus bu asosan boshqarish uchun ishlatiladi metabolizm va a mikronukleus bajaradigan reproduktiv funktsiyalarini bajaradi va makronukleusni hosil qiladi. Ning kompozitsiyalari yadro teshiklari komplekslari makronukleus va mikronukleus xususiyatlarini aniqlashga yordam beradi.[1] Yadro dimorfizmi kompleksga bo'ysunadi epigenetik boshqaruv elementlari. Mexanizm qanday ishlashini va uning hujayralarga qanday foydali ekanligini aniq tushunish uchun yadro dimorfizmi doimiy ravishda o'rganilmoqda. Yadro dimorfizmini o'rganish ushbu bir hujayrali organizmlar tarkibida saqlanib qolgan, ammo ko'p hujayrali eukaryotlarga aylanmagan eski ökaryotik mexanizmlarni tushunish uchun foydalidir.[2]

Siliatlar - bu makronukleus va mikronukleus ishtirokidagi yadro dimorfizmini ko'rsatadigan bir hujayrali eukaryotlar.


Asosiy komponentlar

Kirpikli protozoan Tetrahimena yadro dimorfizmini o'rganish uchun foydali tadqiqot modeli; u ikkita alohida yadroni saqlaydi genomlar, mikronukleus va makronukleus. Makronukleus va mikronukleus bir xil sitoplazmada joylashgan, ammo ular juda farq qiladi.[1] Mikronukleus genomida beshta mavjud xromosomalar bu sodir bo'ladi mitoz mikronadroviy bo'linish paytida va mayoz davomida konjugatsiya, bu jinsiy bo'linish mikronukleusning Makronadroviy genom buzilgan va katabolizmga uchragan bir marta hayot davrasi konjugatsiya paytida, uning joyiga xos bo'lishiga imkon beradi va yangi makronukleus konjuge mikronukleusning mitotik avlodidan ajralib turadi.[3] Bo'linish va umumiy jarayonlardagi farqlar molekulalarning qanchalik funktsional va tuzilish jihatidan farq qilishini ko'rsatadi. Ushbu farqlar ular joylashgan hujayralar faoliyati va funktsiyalarida faol rol o'ynaydi.

Ibratli va mikronukleylar

Makronukleus va mikronuklelar bir hujayra ichida joylashgan bo'lsa ham, funktsiyalari bilan farq qiladi. Mikronukleus butun dunyo bo'ylab repressiyaga uchraydi vegetativ holat va sifatida xizmat qiladi diploid urug'lanish yadro, ammo ma'lum bo'lgan vegetativ gen ekspressioni makronukleusda sodir bo'ladi, bu a poliploid badandagi yadro.[3] Mikronukleus vegetativ o'sish holatida mikronukleusdan oldin bo'linadi. Makronukleus transkripsiyada faoldir. Shuningdek, u hujayra ichida sodir bo'ladigan yadroviy hodisalar bilan bir qatorda sitoplazmaning faolligi va boshqarilishiga yordam beradi. Mikronukleusda xromatin bor, u zich joylashgan va yo'qligi ham mavjud nukleoli.[4] Mikronukleus konyugatsiya paytida meyoz paytida zigotik yadrolarni hosil qiladi. Ushbu zigotik yadrolar jarayonni kuzatishi va makronukleus yoki mikronukleus hujayralariga ajralib chiqishi mumkin. Makronukleus hujayralari esa DNK o'zgarishi bilan ajralib turadi. Bu makronukleus hujayralarining mikronukleus hujayralari bilan solishtirganda ulkan bo'lishiga olib keladi, shuning uchun ularni makro va mikro deb atashadi.[1]

Yadro teshiklari kompleksining roli

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki yadro teshiklari komplekslari binoksilli siliatda ularning tarkibi farq qilishi mumkin. Bu mikronukleus va makronukleusda ko'rinadigan farqlarga olib keladi. Yadro teshiklari kompleksi tashkil topgan nukleoporinlar, bu oqsillar. Ushbu nukleoporinlar, Nups, yadrolarning har bir turi uchun xosdir. Bu ikki tur o'rtasida ko'rinadigan tarkibiy farqlarga olib keladi. Ikkala yadro ham bir xil tarkibiy qismlardan iborat bo'lganligi sababli, funktsiyalar uchun zarur bo'lgan tarkibiy farqlarni ta'minlash uchun har xil miqdordagi tarkibiy qismlar qo'shiladi. Yadro teshiklari kompleksi molekulalarning qanday harakatlanishiga bog'liq yadroviy konvert deb nomlangan jarayonda yadroga yoki sitoplazmaya etib borishga harakat qilganda nukleotsitoplazmatik savdo.[5] yadro teshiklari komplekslari makronukleus va mikronukleusga etkazishda muhim ahamiyatga ega ekanligi aniqlandi, chunki har xil vaqtda har xil ikki yadroda turli jarayonlar sodir bo'ladi. Ikki yadro o'rtasidagi transport apparatlaridagi bu farqlar mikronukleus va makronukleus o'rtasidagi katta farqlarga olib keladi.[1]

Tadqiqot

Tetrahimena yadroviy dimorfizmni ko'rsatadigan hujayraga misol keltiring. Uning tarkibiga mikronukleus va makronukleus kiradi va u turli tadqiqotlarda juda foydali bo'ldi.

Avval aytib o'tganimizdek, tadqiqotlar ishtirok etgan Tetrahimena, bir hujayrali eukaryot. Ushbu eukaryot ularning funktsiyalariga ta'sir ko'rsatadigan juda qiziqarli mexanizmlarga ega. Ushbu mexanizmlarni o'rganish bo'yicha tadqiqotlar ushbu eukaryotning xususiyatlari va yadro dimorfizmining umumiy xususiyatlarining yangi kashfiyotlariga olib keldi.

Tetrahimena ularning hayot aylanish jarayonining ikkita asosiy qismiga ega. jinssiz ko'payish bosqichi mavjud ikkilik bo'linish shuningdek, konjugatsiya deb ataladigan reproduktiv bo'lmagan jinsiy bosqich. Ushbu konjugatsiya bosqichida mikronukleus hujayrasi meyozga uchraydi. Ikkilik bo'linish paytida makronukleus amitotik, mikronukleus hujayrasi esa mitotik bo'linadi. Ushbu farqlar makronukleus va mikronukleus hujayralari o'rtasidagi farqlarda rol o'ynaydi va ularning vegetativ genomlari o'rtasidagi farqni ta'minlaydi. Konjugatsiya paytida ba'zi yadrolar tanlanadi. Ushbu yadrolar mexanizm deb nomlanib yo'q qilinadi dasturlashtirilgan yadroviy o'lim.[2] Konjugatsiya har ikki bosqichda ham turlicha bo'lganligi sababli, bu konjugatsiya oxiriga kelib mikronukleus va makronukleusdagi farqlarga olib keladi. O'zgarishlar butun tsikl davomida qoladi.[1]

Mikronukleus va makronukleus o'rtasida boshqa noyob biologik va biokimyoviy farqlar mavjud. Yadro bo'linishi paytida genetik ma'lumotni tarqatishning uchta usuli mavjud. Bunga quyidagilar kiradi mayoz mikronukleus hujayralarida, amitoz mikronukleus hujayralarida va mitoz mikronukleus hujayralarida. Mikronukleus hujayra meyozi genomni hujayradan tashqariga cho'zishni, makronukleus hujayra amitozi esa genomning tasodifiy tarqalishini o'z ichiga oladi.[2]

Yaqinda

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar mikronukleus va makronukleus o'rtasidagi farqlarning sabablariga bag'ishlangan. Mikronukleus va makronukleus o'rtasidagi funktsional farqlar transportning selektivligi bilan bog'liq yadro membranasi bir muncha vaqt va boshqa doimiy tadqiqotlar bilan bir qatorda tadqiqot uchun qiziq bo'lgan mavzu bo'lib qolmoqda. Qaysi molekulalar o'tishi mumkinligiga bog'liq yadro teshiklari makronukleus va mikronukleus. Makronukleus teshiklari mikronukleus teshiklariga nisbatan kattaroq molekulalarning kirib borishiga imkon beradi. Ushbu farq oqsillarning tarkibi va ikkita yadro turi orasidagi yadroli teshiklarning murakkab joylashuvi bilan bog'liq deb o'ylashadi.[5]

Mikronukleus va makronukleus o'rtasidagi yaqinda tajribada sinab ko'rilgan yana bir farq bu har biridagi o'ziga xos oqsillardan kelib chiqadigan o'ziga xoslikdir. Turli xil nukleoporinlar har birida ikkita yadro o'rtasidagi tarkibiy farqlarga hissa qo'shadi va bu o'z navbatida funktsional farqlarni keltirib chiqaradi.[5]

Tetrahimena ularning qanday ishlashini va ularning murakkab biologik jarayonlarini qanday boshqarishini tushunish uchun o'rganishni va o'rganishni davom eting. Ularga o'xshash siliatlar va eukariotlar ular bilan saqlanib qolgan eski ökaryotik mexanizmlarni tushuntirishga yordam beradi. Bir hujayrali siliatlar eukaryotlarning so'nggi umumiy ajdodini ifodalaganligi sababli, bu mexanizmlarni tushuntirishga yordam beradi va bu mexanizmlar nega saqlanib qolgani, keyinchalik evolyutsiyada yo'q bo'lib ketganiga qiziqish uyg'otadi.[2] Yadro dimorfizmi haqida ko'p narsa o'rganilgan va topilgan bo'lsa-da, avvalgi tadqiqotlarni takomillashtirish orqali hozirgi bilimlarni oshirish uchun ko'proq tadqiqotlar uchun joy mavjud.


Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e Goldfarb DS, Gorovskiy MA (iyun 2009). "Yadro dimorfizmi: podachadagi ikkita no'xat". Hozirgi biologiya. 19 (11): R449-52. doi:10.1016 / j.cub.2009.04.023. PMID  19515351.
  2. ^ a b v d Orias E, Servantes MD, Xemilton E.P. (2011). "Tetrahymena thermophila, alohida urug 'va somatik genomlarga ega bo'lgan bir hujayrali eukaryot". Mikrobiologiya bo'yicha tadqiqotlar. 162 (6): 578–86. doi:10.1016 / j.resmic.2011.05.001. PMC  3132220. PMID  21624459.
  3. ^ a b Orias E (2000). "Tetrahimena genomini ketma-ketlashtirish yo'lida: yadroviy dimorfizm sovg'asidan foydalanish". Eukaryotik mikrobiologiya jurnali. Eukaryotik mikrobiologiya jurnali. 47 (4): 328–33. doi:10.1111 / j.1550-7408.2000.tb00057.x. PMID  11140445.
  4. ^ Görtz H (1988). Parametsium. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. ISBN  9783642730863. OCLC  851763096.
  5. ^ a b v Ivamoto M, Osakada H, Mori C, Fukuda Y, Nagao K, Obuse C, Xiraoka Y, Xaraguchi T (may 2017). "Tetrahimena". Hujayra fanlari jurnali. 130 (10): 1822–1834. doi:10.1242 / jcs.199398. PMC  5450191. PMID  28386019.