الشكل الجيني المتماثل

في علم الوراثة ، تعتبر الأشكال المتماثلة للجين عبارة عن mRNAs يتم إنتاجها من نفس الموقع ولكنها تختلف في مواقع بدء النسخ (TSSs)، وتسلسلات الحمض النووي المشفرة للبروتين (CDSs) و/أو المناطق غير المترجمة (UTRs)، مما قد يؤدي إلى تغيير وظيفة الجين .

تحتوي العناصر التنظيمية السيس في المحفز على تسلسلات يتم التعرف عليها بواسطة عوامل النسخ وآلية النسخ الأساسية. لذا فإن موقع TSS مهم لفهم التكوين الحيوي لأشكال متماثلة محددة. لقد تمت دراسة فكرة أن شركاء الارتباط المختلفين يمنحون خصائص وظيفية مختلفة بشكل جيد في تنظيم الجينات الخاصة بالأنسجة. ^[1] على سبيل المثال، يمكن لعامل النسخ نفسه (TF) توجيه التعبير الجيني في أنسجة مختلفة ببساطة عن طريق الارتباط بـ TSSs مختلفة في كل نسيج. ^[2] كانت الأشكال المتماثلة التي تحمل تغييرات في CDS هي الأكثر تميزًا لأنها تؤدي عادةً إلى ظهور بروتينات ذات خصائص وظيفية مختلفة. ^[3] تنظم UTRs مستويات النسخ الأولي بعدة طرق: استقرار النسخ، والطي والدوران، بالإضافة إلى كفاءة الترجمة. غالبًا ما تكون UTRs هدفًا لـ miRNA ، والتي تعمل عادةً على تقليل التعبير عن النسخ عن طريق تحفيز التحلل أو إيقاف الترجمة. ^[4]

يمكن تسلسل الأشكال الجينية المتماثلة باستخدام تسلسل البندقية الكامل للنسخ ( RNA-Seq ). ^[4] وقد تم مؤخرًا تحقيق بعض التقدم في تحديد الأشكال الجينية المتماثلة المعروفة للجينات المرتبطة بالتجديد (RAGs) باستخدام تسلسل RNA-Seq، وهو أمر مهم في فهم تنوع الأشكال الجينية المتماثلة في الجهاز العصبي المركزي. ^[5]^[6]

أمثلة

ايه تي اف 3

عامل النسخ المنشط 3 ( Atf3 ) هو عامل نسخ معروف له العديد من المحفزات. يزداد التعبير عن Atf3 بعد إصابة العصب، ويزيد الإفراط في التعبير عن شكل نشط بشكل دائم من Atf3 من معدل تجديد الأعصاب الطرفية. ^[7] تم تحديد أربعة أشكال متماثلة من Atf3 في العقد الجذرية الظهرية (DRG) حتى الآن. تختلف هذه الأشكال المتماثلة الأربعة في TSS، ويختلف أحدها في CDS. ومع ذلك، فمن غير الواضح أي المحفزات قيد الاستخدام في تجديد الخلايا العصبية DRG. ^[8]

بي تي إي إن

تم التعرف في الأصل على جين الفوسفاتيز والتنسين ( Pten ) باعتباره جينًا مثبطًا للورم. ^[9] وجدت دراسات حديثة أن جين Pten يثبط أيضًا تجديد المحور العصبي في الخلايا العقدية الشبكية والمسار القشري الشوكي وخلايا عصبية DRG. ^[10]^[11]^[12] حتى الآن تم تحديد وتحليل 3 أشكال متماثلة من جين Pten (Pten وPtenJ1 وPten J2). يتطابق جين Pten J1 في التسلسل مع الشكل المتماثل التقليدي لجين Pten باستثناء اختلاف في TSS وتحول صغير في CDS. يحتوي جين Pten J2 على CDS مقطوع وموقع بداية نسخ بديل و 3' UTR أطول مقارنة بالشكل المتماثل لجين Pten التقليدي المعبر عنه داخل الخلايا العصبية. يشفر جين CDS المقطوع بروتينًا يفتقر إلى مجال الفوسفات. أيضًا، لا يؤثر الإفراط في التعبير عن جين Pten J2 وPten في الخلايا العصبية القشرية الأولية على تجديد المحور العصبي. لذلك، من المفترض أن Pten J2 يعمل كـ RNA تنظيمي لتثبيط نشاط Pten. ^[8]

انظر أيضا

الشكل المتماثل للبروتين

مراجع

^ Mitchell PJ, Tjian R (يوليو 1989). "التنظيم النسخي في الخلايا الثديية بواسطة بروتينات ربط الحمض النووي الخاصة بالتسلسل". مجلة العلوم . 245 (4916): 371–8. Bibcode :1989Sci...245..371M. doi :10.1126/science.2667136. PMID 2667136.
^ Yu X, Lin J, Zack DJ, Qian J (2006). "التحليل الحسابي للتنظيم الجيني التركيبي الخاص بالأنسجة: التنبؤ بالتفاعل بين عوامل النسخ في الأنسجة البشرية". Nucleic Acids Res . 34 (17): 4925–36. doi :10.1093/nar/gkl595. PMC 1635265. PMID 16982645 .
^ Breitbart RE, Andreadis A, Nadal-Ginard B (1987). "الربط البديل: آلية شاملة لتوليد أشكال بروتينية متعددة من جينات مفردة". Annu. Rev. Biochem . 56 : 467–95. doi :10.1146/annurev.bi.56.070187.002343. PMID 3304142.
^ ab van der Velden AW, Thomas AA (يناير 1999). "دور المنطقة غير المترجمة 5' من mRNA في تنظيم الترجمة أثناء التطوير". Int. J. Biochem. Cell Biol . 31 (1): 87–106. doi :10.1016/S1357-2725(98)00134-4. PMID 10216946.
^ وو جيه كيو، هابيجر إل، نويزا بي، سزيكلي إيه، كيو سي، هاتشيسون إس، راها دي، إيجولم إم، لين إتش، وايسمان إس، كوي دبليو، جيرستين إم، سنيدر إم (مارس 2010). "النسخ الجينية الديناميكية أثناء التمايز العصبي للخلايا الجذعية الجنينية البشرية التي تم الكشف عنها من خلال التسلسل القصير والطويل والمزدوج" (ملف PDF) . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (11): 5254–9. رمز Bibcode : 2010PNAS..107.5254W. doi : 10.1073/pnas.0914114107 . PMC 2841935. PMID 20194744 .
^ باربرا تريوتلين؛ أوزغون جوكسي؛ ستيفن ر. كويك؛ توماس سي. سودهوف (2014). "رسم خرائط الربط البديل للنيوركسين بواسطة تسلسل mRNA طويل القراءة لجزيء واحد". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 111 (13): E1291–E1299. رمز Bibcode : 2014PNAS..111E1291T. doi : 10.1073/pnas.1403244111 . PMC 3977267. PMID 24639501 .
^ Seijffers R, Mills CD, Woolf CJ (يوليو 2007). "ATF3 يزيد من حالة النمو الجوهرية لخلايا عصبية DRG لتعزيز تجديد الأعصاب الطرفية". J. Neurosci . 27 (30): 7911–20. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5313-06.2007 . PMC 6672733 . PMID 17652582.
^ ab Lerch JK, Kuo F, Motti D, Morris R, Bixby JL, Lemmon VP (2012). "تنوع الأشكال المتساوية والتنظيم في الخلايا العصبية الطرفية والمركزية التي تم الكشف عنها من خلال RNA-Seq". PLOS ONE . 7 (1): e30417. Bibcode :2012PLoSO...730417L. doi : 10.1371/journal.pone.0030417 . PMC 3260295. PMID 22272348 .
^ Lee JO, Yang H, Georgescu MM, Di Cristofano A, Maehama T, Shi Y, Dixon JE, Pandolfi P, Pavletich NP (أكتوبر 1999). "البنية البلورية لمثبط الورم PTEN: الآثار المترتبة على نشاط فوسفاتاز الفوسفوإينوزيتيد وارتباطه بالغشاء". Cell . 99 (3): 323–34. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81663-3 . PMID 10555148.
^ Park KK, Liu K, Hu Y, Smith PD, Wang C, Cai B, Xu B, Connolly L, Kramvis I, Sahin M, He Z (نوفمبر 2008). "تعزيز تجديد المحور العصبي في الجهاز العصبي المركزي للبالغين عن طريق تعديل مسار PTEN/mTOR". Science . 322 (5903): 963–6. Bibcode :2008Sci...322..963P. doi :10.1126/science.1161566. PMC 2652400. PMID 18988856 .
^ Christie KJ, Webber CA, Martinez JA, Singh B, Zochodne DW (يوليو 2010). "تثبيط PTEN لتسهيل النمو التجديدي الجوهري للمحور الطرفي للبالغين". J. Neurosci . 30 (27): 9306–15. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6271-09.2010 . PMC 6632469. PMID 20610765 .
^ Liu K, Lu Y, Lee JK, Samara R, Willenberg R, Sears-Kraxberger I, Tedeschi A, Park KK, Jin D, Cai B, Xu B, Connolly L, Steward O, Zheng B, He Z (سبتمبر 2010). "حذف PTEN يعزز القدرة التجديدية للخلايا العصبية القشرية الشوكية البالغة". Nat. Neurosci . 13 (9): 1075–81. doi :10.1038/nn.2603. PMC 2928871. PMID 20694004 .

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[pmid2667136-1] Mitchell PJ, Tjian R (يوليو 1989). "التنظيم النسخي في الخلايا الثديية بواسطة بروتينات ربط الحمض النووي الخاصة بالتسلسل". مجلة العلوم . 245 (4916): 371–8. Bibcode :1989Sci...245..371M. doi :10.1126/science.2667136. PMID 2667136.

[pmid16982645-2] Yu X, Lin J, Zack DJ, Qian J (2006). "التحليل الحسابي للتنظيم الجيني التركيبي الخاص بالأنسجة: التنبؤ بالتفاعل بين عوامل النسخ في الأنسجة البشرية". Nucleic Acids Res . 34 (17): 4925–36. doi :10.1093/nar/gkl595. PMC 1635265. PMID 16982645 .

[pmid3304142-3] Breitbart RE, Andreadis A, Nadal-Ginard B (1987). "الربط البديل: آلية شاملة لتوليد أشكال بروتينية متعددة من جينات مفردة". Annu. Rev. Biochem . 56 : 467–95. doi :10.1146/annurev.bi.56.070187.002343. PMID 3304142.

[pmid10216946-4] van der Velden AW, Thomas AA (يناير 1999). "دور المنطقة غير المترجمة 5' من mRNA في تنظيم الترجمة أثناء التطوير". Int. J. Biochem. Cell Biol . 31 (1): 87–106. doi :10.1016/S1357-2725(98)00134-4. PMID 10216946.

[pmid20194744-5] وو جيه كيو، هابيجر إل، نويزا بي، سزيكلي إيه، كيو سي، هاتشيسون إس، راها دي، إيجولم إم، لين إتش، وايسمان إس، كوي دبليو، جيرستين إم، سنيدر إم (مارس 2010). "النسخ الجينية الديناميكية أثناء التمايز العصبي للخلايا الجذعية الجنينية البشرية التي تم الكشف عنها من خلال التسلسل القصير والطويل والمزدوج" (ملف PDF) . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (11): 5254–9. رمز Bibcode : 2010PNAS..107.5254W. doi : 10.1073/pnas.0914114107 . PMC 2841935. PMID 20194744 .

[6] باربرا تريوتلين؛ أوزغون جوكسي؛ ستيفن ر. كويك؛ توماس سي. سودهوف (2014). "رسم خرائط الربط البديل للنيوركسين بواسطة تسلسل mRNA طويل القراءة لجزيء واحد". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 111 (13): E1291–E1299. رمز Bibcode : 2014PNAS..111E1291T. doi : 10.1073/pnas.1403244111 . PMC 3977267. PMID 24639501 .

[pmid17652582-7] Seijffers R, Mills CD, Woolf CJ (يوليو 2007). "ATF3 يزيد من حالة النمو الجوهرية لخلايا عصبية DRG لتعزيز تجديد الأعصاب الطرفية". J. Neurosci . 27 (30): 7911–20. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5313-06.2007 . PMC 6672733 . PMID 17652582.

[pmid22272348-8] Lerch JK, Kuo F, Motti D, Morris R, Bixby JL, Lemmon VP (2012). "تنوع الأشكال المتساوية والتنظيم في الخلايا العصبية الطرفية والمركزية التي تم الكشف عنها من خلال RNA-Seq". PLOS ONE . 7 (1): e30417. Bibcode :2012PLoSO...730417L. doi : 10.1371/journal.pone.0030417 . PMC 3260295. PMID 22272348 .

[pmid10555148-9] Lee JO, Yang H, Georgescu MM, Di Cristofano A, Maehama T, Shi Y, Dixon JE, Pandolfi P, Pavletich NP (أكتوبر 1999). "البنية البلورية لمثبط الورم PTEN: الآثار المترتبة على نشاط فوسفاتاز الفوسفوإينوزيتيد وارتباطه بالغشاء". Cell . 99 (3): 323–34. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81663-3 . PMID 10555148.

[pmid18988856-10] Park KK, Liu K, Hu Y, Smith PD, Wang C, Cai B, Xu B, Connolly L, Kramvis I, Sahin M, He Z (نوفمبر 2008). "تعزيز تجديد المحور العصبي في الجهاز العصبي المركزي للبالغين عن طريق تعديل مسار PTEN/mTOR". Science . 322 (5903): 963–6. Bibcode :2008Sci...322..963P. doi :10.1126/science.1161566. PMC 2652400. PMID 18988856 .

[pmid20610765-11] Christie KJ, Webber CA, Martinez JA, Singh B, Zochodne DW (يوليو 2010). "تثبيط PTEN لتسهيل النمو التجديدي الجوهري للمحور الطرفي للبالغين". J. Neurosci . 30 (27): 9306–15. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6271-09.2010 . PMC 6632469. PMID 20610765 .

[pmid20694004-12] Liu K, Lu Y, Lee JK, Samara R, Willenberg R, Sears-Kraxberger I, Tedeschi A, Park KK, Jin D, Cai B, Xu B, Connolly L, Steward O, Zheng B, He Z (سبتمبر 2010). "حذف PTEN يعزز القدرة التجديدية للخلايا العصبية القشرية الشوكية البالغة". Nat. Neurosci . 13 (9): 1075–81. doi :10.1038/nn.2603. PMC 2928871. PMID 20694004 .