18S الريبوسوم الحمض النووي الريبوزي
 | This article is missing information about Rfam SSU_rRNA_eukarya. (December 2020) |
18S rRNA (اختصارًا 18S rRNA ) هو جزء من RNA الريبوسومي في حقيقيات النوى . وهو أحد مكونات الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة حقيقية النوى (40S) والمماثل السيتوبلازمي لكل من 12S rRNA في الميتوكوندريا و 16S rRNA في البلاستيدات وبدائيات النوى . وعلى غرار 16S rRNA في بدائيات النوى، تم استخدام جينات 18S rRNA الريبوسومي على نطاق واسع للدراسات التطورية وفحص التنوع البيولوجي في حقيقيات النوى. [1]
تاريخ البحث
إلى جانب 28S و 5.8S rRNA في حقيقيات النوى، تم التعرف في وقت مبكر على 18S rRNA كعنصر هيكلي متكامل للريبوسومات التي تميزت لأول مرة بخصائص الترسيب وتم تسميتها وفقًا لوحدات Svedberg المقاسة . [2]
نظرًا لوجوده في كل مكان في الحياة حقيقية النواة، فقد تم اقتراح تطور 18S rRNA كعلامة للدراسات التطورية لحل تطور حقيقيات النوى . [3]
البنية والوظيفة
الحمض النووي الريبوزي 18S هو الحمض النووي الريبوزي الهيكلي للوحدة الفرعية الصغيرة في الريبوسوم السيتوبلازمي حقيقيات النوى .
يتم تنظيم التسلسل الجينومي لـ 18S rRNA في مجموعة مع 28S و 5.8S rRNA ، مفصولة ومحاطة بمناطق الفاصل ITS-1 و ITS-2 و ETS . [4] توجد هذه المناطق من الحمض النووي الريبوزي (rDNA) مع عدة مئات من النسخ في الجينوم النشط، متجمعة في مناطق منظم النوية (NORs) . [2] في التكوين الريبوسومي ، يتم نسخ هذه الجينات معًا بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبوزي I ويتم معالجتها في بنية النوية .
| صِنف | الحجم [nt] |
| خميرة الخباز | 1,789 [5] |
| زينوبس ليفيس | 1,825 [6] |
| الإنسان العاقل | 1,869 [7] |
| ذبابة الفاكهة | 1,995 [8] |
يختلف طول 18S rRNA بشكل كبير في الشجرة التطورية للكائنات حقيقية النواة، حيث يتوافق مع نطاق 16S-19S بوحدات Svedberg ، [2] مع متوسط الطول المعطى عادةً بحوالي 2000 نوكليوتيد . [2] يبلغ طول 18S rRNA للبشر 1869 نوكليوتيد. [7]
الاستخدامات
إن الوجود العالمي لـ 18S rRNA في حقيقيات النوى والدرجة العالية عمومًا من الحفظ في التطور تسمح ببناء تمهيدات عالمية لتضخيم الحمض النووي عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل . [4] [1] تعكس التطبيقات المحتملة الأساليب الجزيئية التي تنطوي على 16S rRNA من بدائيات النوى .
فحص التنوع البيولوجي
إن ارتباط البادئات بالمناطق المحفوظة بدرجة عالية من rRNA 18S يعد علامة مهمة لفحص التنوع البيولوجي ، [1] مما يسمح بتضخيم الأهداف غير المحددة أو العشوائية من العينات البيئية وكذلك العينات غير المحددة من المجموعات لتسلسل الحمض النووي . ثم يسمح محاذاة التسلسل اللاحقة التي تغطي الأجزاء الأقل حفظًا بتعيين العينة إلى مجموعات بيولوجية . [ بحاجة لمصدر ]
في حالة 18S rRNA، يتم تحسين استرجاع الحمض النووي من خلال وفرة التسلسلات المتكررة من rDNA داخل الخلايا حقيقية النواة، [1] مما يعزز حساسية التحليل.
علم الوراثة التطوري
أثبتت خصائص متعددة للتسلسل الجينومي لـ 18S rRNS أنه جين علامة مهم للتحليل التطوري واسع النطاق وإعادة بناء شجرة الحياة المتعددة الخلايا . إن الدور المتكامل في تكوين ووظيفة الريبوسوم هو سبب رئيسي لوجوده في كل مكان في الحياة حقيقية النواة. وفي الوقت نفسه، يحافظ الجين على درجة عالية من الحفظ تحت ضغط انتقائي مستمر في جميع الكائنات الحية، [1] مما يسلط الضوء على إمكاناته للمقارنة بين الفروع البعيدة ذات الصلة.
لقد أدت الدراسات المبكرة التي استخدمت تسلسل 18S rRNA إلى بناء أول أشجار تطورية واسعة النطاق للحيوانات متعددة الخلايا . [3] وقد أدت الأدلة من الدراسات الإضافية إلى إنشاء العديد من المجموعات المهمة ، مثل Ecdysozoa و Lophotrochozoa . [1] [ بحاجة لمصدر ]
خلال الجزء الأخير من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ومع زيادة أعداد التصنيفات المدرجة في النشوء والتطور الجزيئي، أصبحت مشكلتان واضحتين. أولاً، هناك عوائق تسلسل سائدة في ممثلي بعض التصنيفات، مثل فئات الرخويات Solenogastres و Tryblidia ، وتصنيفات ثنائية الصدفة المختارة ، وفئة القشريات الغامضة Remipedia . [1] يُعتبر الفشل في الحصول على تسلسلات 18S لتصنيفات فردية ظاهرة شائعة ولكن نادرًا ما يتم الإبلاغ عنها. [1] ثانيًا، على عكس الآمال العالية في البداية، لا يمكن لـ 18S حل العقد على جميع المستويات التصنيفية وتختلف فعاليته بشكل كبير بين الفروع. تمت مناقشة هذا باعتباره تأثيرًا للإشعاع القديم السريع في فترات قصيرة. يُعتقد حاليًا أن تحليلات الجينات المتعددة تعطي نتائج أكثر موثوقية لتتبع أحداث التفرع العميق في الحيوانات متعددة الخلايا ولكن لا يزال 18S يستخدم على نطاق واسع في التحليلات النشوئية. [1]
مراجع
تتضمن هذه المقالة نصًا مرخصًا بـ CC-By-2.0 من المرجع. [1]
- ^ abcdefghij Meyer A, Todt C, Mikkelsen NT, Lieb B (2010). "تسلسلات 18S rRNA سريعة التطور من Solenogastres (Mollusca) تقاوم تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل القياسي وتقدم رؤى جديدة حول عدم تجانس معدل استبدال الرخويات". BMC Evolutionary Biology . 10 (1) 70: 70. Bibcode :2010BMCEE..10...70M. doi : 10.1186/1471-2148-10-70 . PMC 2841657. PMID 20214780 .
- ^ abcd Graw, Jochen (2015). Genetik [ Genetics ] (باللغة الألمانية) (الطبعة السادسة). برلين، هايدلبرغ: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. doi :10.1007/978-3-662-44817-5. ISBN 978-3-662-44816-8.
- ^ ab Field KG, Olsen GJ, Lane DJ, Giovannoni SJ, Ghiselin MT, Raff EC, Pace NR, Raff RA (1988). "التطور الجزيئي للمملكة الحيوانية". Science . 239 (4841): 748–753. Bibcode :1988Sci...239..748F. doi :10.1126/science.3277277. PMID 3277277.
- ^ ab Hillis DM, Dixon MT (1991). "الحمض النووي الريبوسومي: التطور الجزيئي والاستدلال التطوري". المجلة الفصلية لعلم الأحياء . 66 (4): 411–53. doi :10.1086/417338. PMID 1784710.
- ^ Rubtsov PM, Musakhanov MM, Zakharyev VM, Krayev AS, Skryabin KG, Bayev AA (1980). "بنية جينات الحمض النووي الريبي الريبوسومي للخميرة. I. التسلسل النوكليوتيدي الكامل لجين الحمض النووي الريبي الريبوسومي 18S من Saccharomyces cerevisiae". أبحاث الأحماض النووية . 8 (23): 5779-5794. doi :10.1093/nar/8.23.5779. PMC 324341. PMID 7008030 .
- ^ Salim M, Maden EH (1981). "تسلسل النوكليوتيدات لـ RNA الريبوسومي Xenopus laevis 18S المستنتج من تسلسل الجينات". Nature . 291 (5812): 205–208. Bibcode :1981Natur.291..205S. doi :10.1038/291205a0. PMID 7015146.
- ^ ab Page Homo sapiens RNA, 18S ribosomal N5 (RNA18SN5), ribosomal RNA on "Homo sapiens 18S ribosomal RNA". المكتبة الوطنية للطب . 25 مارس 2023. تم الاسترجاع في 2024-06-29 .
- ^ Tautz D, Hancock JM, Webb DA, Tautz C, Dover GA (1988). "التسلسلات الكاملة لجينات الرنا الريبوسومي لذباب الفاكهة". علم الأحياء الجزيئي والتطور . 5 (4): 366-376. doi :10.1093/oxfordjournals.molbev.a040500. PMID 3136294.
