|
Eukaryotik genomlar tartibga soluvchi DNKga boy
Kodlanmagan DNKmizning ko'p qismi eski qog'ozlar massasi kabi saqlanishi mumkin bo'lgan keraksiz narsalardir, chunki arxivni kichik saqlash uchun ozgina bosim bo'lsa, qimmatli ma'lumotlarni saralab, qolganlarini tashlab yuborishdan ko'ra hamma narsani saqlab qolish osonroqdir. Ba'zi bir istisno eukaryotik turlar, masalan, puffer baliqlari ( 1-39-rasm ), ularning qarindoshlarining bema'niligi haqida guvohlik beradi; ular qandaydir tarzda yo ko'p miqdorda kodlanmagan DNKdan xalos bo'lishga muvaffaq bo'lishdi yoki birinchi navbatda uni olishdan qochishdi. Shunga qaramay, ular tuzilishi, xulq-atvori va yaroqliligi jihatidan juda ko'p DNKga ega bo'lgan turlarga o'xshash ko'rinadi.
1-39 -rasm Puffer baliq (Fugu rubripes).
Bu organizmning genom hajmi 400 million juft nukleotidga ega - masalan, baliqning ikki turi bir xil genlarga ega bo'lsa ham, zebrafishning chorak qismiga teng. (Yaponiyaning Arts and Designs nashri tomonidan taqdim etilgan Xirosigening yog'ochdan o'ymakorligidan.)
Hatto puffer baliqlari kabi ixcham evkaryot genomlarida ham kodlovchi DNKdan ko'ra ko'proq kodlanmagan DNK mavjud va hech bo'lmaganda ba'zi kodlanmagan DNKlar muhim funktsiyalarga ega. Xususan, u qo'shni genlarning ifodasini tartibga solishga xizmat qiladi. Ushbu tartibga soluvchi DNK yordamida eukaryotlar gen qachon va qayerda paydo bo'lishini nazorat qilishning o'ziga xos usullarini ishlab chiqdi. Ushbu murakkab gen regulyatsiyasi murakkab ko'p hujayrali organizmlarning shakllanishi uchun juda muhimdir.
Genom ko'p hujayrali rivojlanish dasturini belgilaydi
Alohida hayvon yoki o'simlikdagi hujayralar juda xilma-xildir. Yog 'hujayralari, teri hujayralari, suyak hujayralari, asab hujayralari - ular har qanday hujayralar kabi bir-biriga o'xshamaydi. Ammo bu hujayra turlarining barchasi embrion rivojlanish jarayonida bitta urug'lantirilgan tuxum hujayrasidan hosil bo'ladi va barchasi (kichik istisnolardan tashqari) tur genomining bir xil nusxalarini o'z ichiga oladi .
Buning tushuntirishi, bu hujayralar o'zlarining genetik ko'rsatmalaridan atrofdagi signallarga ko'ra tanlab foydalanishlari bilan bog'liq. DNK shunchaki har bir hujayrada bo'lishi kerak bo'lgan molekulalarni ko'rsatadigan xaridlar ro'yxati emas va hujayra ro'yxatdagi barcha elementlarning yig'indisi emas . Aksincha, hujayra o'zini ko'p maqsadli mashina sifatida tutadi, sensorlar atrof-muhit signallarini qabul qiladi va hujayra ta'sir qilgan signallar ketma-ketligiga ko'ra turli xil genlar to'plamini ishga tushirish qobiliyati yuqori darajada rivojlangan. Eukaryotik genom kodidagi genlarning katta qismi boshqa genlarning faoliyatini tartibga solishga xizmat qiluvchi oqsillar uchun. Ushbu genlarning aksariyatito'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita, nazorat qilinishi kerak bo'lgan genlarga ulashgan tartibga soluvchi DNKga bog'lash ( 1-40 -rasm) yoki boshqa oqsillarning qobiliyatiga aralashish orqali harakat qiladi. Shuning uchun eukariotlarning kengaytirilgan genomi nafaqat hujayraning apparatini aniqlashga, balki ushbu uskunadan foydalanishni boshqaradigan dasturiy ta'minotni saqlashga ham xizmat qiladi.
Shakl 1-40 Atrof-muhit signallari orqali genlarni o'qishni nazorat qilish
Regulyatsiya qiluvchi DNK gen ifodasini tartibga soluvchi oqsillar tomonidan nazorat qilinishiga imkon beradi , bu esa o'z navbatida boshqa genlarning mahsulotidir. Ushbu diagrammada hujayraning gen ifodasi hujayra muhitidan kelgan signalga ko'ra qanday sozlanishi ko'rsatilgan. Signalning dastlabki ta'siri hujayrada allaqachon mavjud bo'lgan tartibga soluvchi oqsilni faollashtirishdir; signal, masalan, kimyoviy xossalarini o'zgartirib, tartibga soluvchi oqsilga fosfat guruhining biriktirilishini qo'zg'atishi mumkin.
Rivojlanayotgan ko'p hujayrali organizmda har bir hujayra bir xil boshqaruv tizimi tomonidan boshqariladi, ammo hujayra o'z qo'shnilari bilan almashinadigan signallarga qarab turli oqibatlarga olib keladi. Natija, hayratlanarlisi shundaki, har xil holatlardagi hujayralarning aniq naqshli qatori bo'lib, ularning har biri ko'p hujayrali tuzilishdagi o'z pozitsiyasiga mos keladigan belgini ko'rsatadi. Har bir hujayradagi genom butun ko'p hujayrali organizmni belgilaydigan ma'lumotni joylashtirish uchun etarlicha katta, lekin har qanday alohida hujayrada bu ma'lumotlarning faqat bir qismi ishlatiladi ( 1-41-rasm ).
Shakl 1-41 Ko'p hujayrali rivojlanish dasturining genetik nazorati
Tartibga soluvchi genning roli snapdragon Antirrhinumda namoyon bo'ladi . Ushbu misolda tartibga soluvchi oqsilni kodlovchi bitta gendagi mutatsiya gul o'rnida bargli kurtaklar paydo bo'lishiga olib keladi: tartibga soluvchi oqsil o'zgarganligi sababli, hujayralar oddiy o'simlikning boshqa joyiga mos keladigan belgilarni qabul qiladi. Mutant chap tomonda, oddiy o'simlik o'ngda . (Enriko Koen va Rosemary Carpenterning izni bilan.)
Do'stlaringiz bilan baham: |
