مقالات

دانشمندان با جزئیات توضیح می دهند که چگونه می توان کروموزوم ها را بعد از تقسیم سلولی سازماندهی مجدد کرد

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

کروموزوم

اعتبار: دامنه عمومی CC0

محققان سازوکارهای اساسی و جزئیات ساختاری یک فرآیند بیولوژیکی اساسی را کشف کرده اند – چگونگی سازماندهی هسته سلول و کروموزوم های آن پس از تقسیم سلولی. یافته های جدید در ساختار و عملکرد کروموزومی ممکن است بینش مهمی در مورد سلامت و بیماری انسان ارائه دهد.

Gerd A. Stein ، رهبر مطالعه گفت: "هنگام تقسیم ، وقتی سلول به دو سلول دختر تقسیم می شود ، تقریباً تمام ژن ها به طور موقت متوقف می شوند و ساختارهای پیچیده موجود در الیاف کروماتین ، یک کروموزوم ، مختل می شوند." د. Frank E. Weise III ، صندلی در خون سازی کودکان در بیمارستان کودکان فیلادلفیا (CHOP) اهدا کرد. "پس از تقسیم ، سلولهای دختر ساختار پیچیده کروماتین درون هر هسته سلول را بازسازی می کنند."

در مطالعه خود ، که در تاریخ 27 نوامبر منتشر شد طبیعتبلوبل و همكارانش ساختارهای بیولوژیکی و نیروهای پویا را كه منجر به سازماندهی مجدد كروموزوم پس از تقسیم می شوند ، شرح می دهند.

بلوبل گفت ، علیرغم اهمیت حیاتی چرخه سلولی ، که در آن سلول ها رشد و تقسیم می شوند ، در گذشته تعداد کمی از دانشمندان مکانیسم هایی را برای بازسازی کروماتین کشف کرده اند. سؤال زیست شناسی همیشه یک سوال باز از چگونگی تنظیم ژنوم موجود در هسته است. سلول ، و به بسیج بسیار سازمان یافته احتیاج دارند. "

Bluebell و نویسنده مشترک جنیفر ا. فیلیپس کرمنس ، دکتری ، دپارتمان مهندسی زیست مهندسی دانشکده مهندسی و علوم کاربردی در دانشگاه پنسیلوانیا ، تیم های خود را به همراه همکاران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا به سرپرستی دکتر راس هاردیسون ، دکتری ، متخصص تنظیم ژن و همکاری دیرینه با بلوبل جمع کرد. اولین نویسنده Haoyue Zhang ، دکترای CHOP است.

این تیم تحقیقاتی آزمایشات خود را در سلولهای خونساز از مدل موش به خوبی تثبیت شده انجام دادند. آنها از تکنیک های پیچیده ای به نام ضبط مورفولوژی کروموزومی پر توان استفاده کردند (Hi-C) که تعامل در فضای سه بعدی بین سایت های خاص در DNA کروموزومی را کشف و نقشه برداری می کند. این نقشه ها همچنین به دانشمندان این امکان را می دهد تا چنین تعاملاتی را در نقاط زمانی مختلف در چرخه سلولی اندازه گیری کنند. در کل ، این ابزارها در طول تقسیم و در زمان بازسازی هسته دختر ، حدود 2 میلیارد تعامل کشف کردند.

این مطالعه ترکیب سازه ها را در کروماتین نشان داد: ظاهر و گسترش محفظه های فعال خاموش و ساکت است. ایجاد ارتباط بین نواحی نظارتی ژنوم ؛ تغییر در پروتئین های به اصطلاح معماری به نام CTCF و انسجام که به حک کردن ژنوم کمک می کند. بلوبل گفت: "یافته های ما یک چارچوب سلسله مراتبی پویا را برای توالی که در آن کروموزوم ها پس از تقسیم بازسازی می شوند ، توصیف می کنند."

علاوه بر تعریف یک فرآیند مهم در زیست شناسی سلولی ، این تحقیق به بررسی آنچه که بلوبل "تعامل پیچیده بین ساختار کروماتین و رونویسی ژن" نامیده شده است می پردازد. رونویسی ، که اطلاعات رمزگذاری شده در DNA را به معادل آن در RNA تبدیل می کند ، در حین تقسیم مکث می کند ، اما سپس سلول های دخترش را دوباره فعال می کند. از آنجا که جهش های ژنی که باعث اختلال در ساختار طبیعی ژنوم یا رونویسی می شوند می توانند نقش اساسی در این بیماری داشته باشند ، درک بهتر ساختار کروماتین از اهمیت بالینی بالقوه برخوردار است.

به عنوان مثال ، محققان CHOP و سایرین بررسی اختلالات انسجام ، نقایص انسجام که باعث ایجاد زیرگروههای متعدد اختلالات ژنتیکی سیستمیک مانند سندرم کرنلیا د لانژ می شود ، مورد بررسی قرار دادند. بلوبل گفت: "ناهنجاری ها در ساختارهای مرتبط با کروماتین مربوط به این بیماری است ، بنابراین یکی از پیامدهای مطالعه ما این است که بیماری هایی که بر ساختار کروماتین تأثیر می گذارند باید از طریق لنز چرخه سلولی دیده شوند."

به طور خلاصه ، بلوبل افزود ، "مطالعه جدید بینش مهمی در مورد جنبه های اساسی یک فرایند اساسی در زیست شناسی – سازماندهی کروماتین از طریق فضا و زمان ارائه می دهد."


تشخیص بیان ژن


اطلاعات بیشتر:
Haoyue ژانگ و همکاران ، دینامیک ساختار کروماتین در هنگام انتقال به مرحله تقسیم G1 ، طبیعت (2019) DOI: 10.1038 / s41586-019-1778-y

ارسال شده توسط
بیمارستان کودکان فیلادلفیا




استناد:
دانشمندان با جزئیات توضیح می دهند که چگونه می توان کروموزوم ها را بعد از تقسیم سلولی سازماندهی کرد (2019 ، 4 دسامبر)
برگرفته در 4 دسامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-12-s Scientists-chromosomes-cell-division.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن
بستن