قطعة الحمض النووي للميتوكوندريا النووية

الموسوعة الحرة

تصف أجزاء الحمض النووي للميتوكوندريا النووية (NUMT) أو المواضع الجينية انتقال أي نوع من الحمض النووي للميتوكوندريا السيتوبلازمية إلى الجينوم النووي للكائنات حقيقية النواة . [1] [2] [3]

تم اكتشاف المزيد من تسلسلات NUMT ذات الأحجام والأطوال المختلفة في العدد المتنوع من حقيقيات النوى مع تراكم تسلسل الجينوم الكامل للكائنات الحية المختلفة . [4] غالبًا ما تم اكتشافها عن غير قصد من قبل الباحثين الذين كانوا يبحثون عن الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA). [5] تم الإبلاغ عن NUMTs في جميع حقيقيات النوى المدروسة، ويمكن دمج جميع مناطق جينوم الميتوكوندريا تقريبًا في الجينوم النووي. [6] [7] ومع ذلك، تختلف NUMTs في العدد والحجم عبر الأنواع المختلفة. [6] [8] [9] يمكن تفسير مثل هذه الاختلافات من خلال التباين بين الأنواع في عوامل مثل استقرار الخلايا الجرثومية وعدد الميتوكوندريا. [10] بعد إطلاق mtDNA في السيتوبلازم ، بسبب التغيير في الميتوكوندريا والتغيرات المورفولوجية ، يتم نقله إلى النواة [1] [5] وإدراجه بواسطة عمليات إصلاح الكسر مزدوجة السلسلة في الحمض النووي النووي (nDNA). [1] تم العثور على ارتباط بين نسبة الحمض النووي غير المشفر ووفرة NUMT في الجينوم، [10] [11] [12] ولوحظ أن NUMTs لها توزيع غير عشوائي واحتمال أعلى لإدراجها في مناطق جينومية معينة. [12] اعتمادًا على موقع الإدخال، قد تعطل NUMTs وظيفة الجين. [1] بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون للدمج الجديد لجينات NUMT الزائفة في الجينوم النووي آثار ضارة. [13] [14] [15] [16]

في القطط المنزلية ، تم تضخيم عدد الجينات الميتوكوندريا ومحتواها من 38 إلى 76 مرة في الجينوم النووي للقط بالإضافة إلى نقلها من السيتوبلازم. [17] لا يبدو أن تسلسلات NUMT للقطط وظيفية بسبب اكتشاف طفرات متعددة، واختلافات في الشفرات الجينية للميتوكوندريا والنووية، والإدراج الواضح داخل مناطق السنترومير الخاملة عادةً . إن وجود شظايا NUMT في الجينوم ليس مشكلة في جميع الأنواع؛ على سبيل المثال، ثبت أن تسلسلات أصل الميتوكوندريا تعزز تكرار الحمض النووي النووي في Saccharomyces cerevisiae . [15] على الرغم من أن النقل الممتد لأجزاء mtDNA وتضخيمها المشترك مع الحمض النووي للميتوكوندريا الحرة كان مشكلة في تشخيص اضطرابات الميتوكوندريا، إلا أنه في دراسة علم الوراثة السكانية والتحليلات التطورية ، [1] استخدم العلماء NUMTs كعلامات وراثية لتحديد المعدل النسبي للطفرة النووية والميتوكوندريا وإعادة إنشاء الشجرة التطورية. [16]

في عام 2022، أبلغ العلماء عن اكتشاف نقل مستمر للحمض النووي للميتوكوندريا إلى الحمض النووي في نواة الخلية . في السابق، كان يُعتقد أن NUMTs نشأت قبل وجود البشر. تشير 66000 تسلسل جينوم كامل إلى حدوث هذا بمعدل مرة واحدة تقريبًا كل 4000 ولادة بشرية. [18] [19]

تاريخ

وفقًا لنظرية التعايش الداخلي ، [5] التي اكتسبت قبولًا في حوالي سبعينيات القرن العشرين، [20] كانت الميتوكوندريا ، كمنتج رئيسي للطاقة في الخلية، في السابق بدائية النواة حرة المعيشة غزت خلية حقيقية النواة. وبموجب هذه النظرية، نقلت العضيات التكافلية جيناتها تدريجيًا إلى الجينوم حقيقي النواة، مما يعني أن الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA) تم دمجه تدريجيًا في الجينوم النووي. [ 2] وعلى الرغم من التغيرات الأيضية والتكيفات الوظيفية في حقيقيات النوى المضيفة، فإن الحمض النووي الدائري للميتوكوندريا موجود داخل العضيات. يلعب mtDNA دورًا أساسيًا في إنتاج المركبات الضرورية، مثل الإنزيمات المطلوبة للوظيفة السليمة للميتوكوندريا. [21] وعلى وجه التحديد، فقد اقترح أن بعض الجينات (مثل الجينات الخاصة بوحدات أوكسيديز السيتوكروم الأولى والثانية) داخل العضية ضرورية لتنظيم توازن الأكسدة والاختزال في جميع سلاسل نقل الإلكترون المرتبطة بالغشاء . [5] [22] تم الإبلاغ عن أن هذه الأجزاء من جينوم الميتوكوندريا هي الأكثر استخدامًا. [22] لا تعد الميتوكوندريا هي المواقع الوحيدة التي يمكن العثور فيها على mtDNA؛ في بعض الأحيان يمكن نقل mtDNA من العضيات إلى النواة؛ وقد شوهد دليل على مثل هذا النقل من خلال مقارنة تسلسلات mtDNA بتسلسل الجينوم في النواة. [1] [4] [10] يُطلق على تكامل وإعادة تركيب mtDNA السيتوبلازمي في الحمض النووي النووي اسم الحمض النووي للميتوكوندريا النووية (NUMT). [1]

تم اقتراح الوجود المحتمل للحمض النووي للعضيات داخل الجينوم النووي بعد اكتشاف هياكل متجانسة للحمض النووي للميتوكوندريا في النواة، والذي كان بعد وقت قصير من اكتشاف الحمض النووي المستقل داخل العضيات في عام 1967. [16] ظل هذا الموضوع دون مساس حتى ثمانينيات القرن العشرين. جاء الدليل الأولي على أن الحمض النووي يمكن أن ينتقل بين حجرات الخلايا عندما تم العثور على أجزاء من الحمض النووي للبلاستيدات الخضراء في جينوم الميتوكوندريا في الذرة بمساعدة التهجين المتبادل والحمض النووي للبلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا والرسم الفيزيائي للمناطق المتجانسة. [1] [23] [24] بعد هذه الملاحظة الأولية، صاغ جون إليس مصطلح الحمض النووي المختلط للإشارة إلى نقل الحمض النووي داخل الخلايا من عضية إلى أخرى والإشارة إلى وجود الحمض النووي للعضيات في حجرات خلوية متعددة. [24] استمر البحث عن mtDNA في الحمض النووي حتى عام 1994، عندما تم الإبلاغ عن نقل 7.9 كيلو بايت من جينوم الميتوكوندريا الذي يبلغ طوله عادةً 17.0 كيلو بايت إلى موضع كروموسومي نووي محدد في القطط المنزلية، وتم اختراع مصطلح NUMT لتعيين المساحات الكبيرة من الحمض النووي للميتوكوندريا في الجينوم. [16] [17]

حاليًا، تم تسلسل الجينومات الكاملة للعديد من حقيقيات النوى، سواء الفقاريات أو اللافقاريات ، وتم ملاحظة NUMTs في الجينوم النووي للعديد من الكائنات الحية، بما في ذلك الخميرة، وPodospora ، وقنفذ البحر ، والجراد ، ونحل العسل، و Tribolium ، والجرذ، والذرة، والأرز، والرئيسيات . [4] [25] في Plasmodium و Anopheles gambiae و Aedes aegypti ، بالكاد يمكن اكتشاف NUMTs. [26] [27] على النقيض من ذلك، تم تحديد أجزاء محفوظة من NUMT في بيانات الجينوم لـ Ciona intestineis و Neurospora crassa و Schizosaccharomyces pombe و Caenorhabditis elegans و Drosophila melanogaster و Rattus norvegicus . [1] [10] [11] [25] اكتشف أغوستينو أنتونيس وماريا جواو راموس وجود NUMTs في جينوم الأسماك في عام 2005 باستخدام BLAST و MAFFT ورسم خرائط الجينوم والتحليل التطوري. [11] [28] النحلة الغربية والهيدرا ماجنيبابيلاتا هما، على التوالي، أول وثاني حيوانين بأعلى نسبة من NUMTs إلى الحجم الإجمالي للجينوم النووي بينما الأبوسوم الرمادي قصير الذيل هو حامل الرقم القياسي لتكرار NUMT بين الفقاريات. [5] [25] مثل الحيوانات، NUMTs وفيرة في النباتات، وأطول جزء NUMT معروف حتى الآن هو إدراج مكرر جزئيًا بطول 620 كيلو بايت من mtDNA بطول 367 كيلو بايت من نبات أرابيدوبسيس ثاليانا . [5]

آلية إدخال NUMT

يبدأ إدخال NUMT في الجينوم النووي واستمراره في الجينوم النووي من خلال التسليم المادي للحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة. [5] تتبع هذه الخطوة تكامل mtDNA في الجينوم من خلال آلية ربط طرفية غير متجانسة أثناء عملية إصلاح كسر السلسلة المزدوجة (DSB) كما تصورها دراسة Saccharomyces cerevisiae ، [13] [29] وتنتهي بديناميكيات التضخيم أو الطفرة أو الحذف داخل الجينوم، والمعروفة مجتمعة باسم تعديلات ما بعد الإدخال. [5] آلية نقل mtDNA إلى النواة ليست مفهومة بالكامل بعد. [ بحاجة لمصدر ]

طرق مختلفة لانتقال الميتوكوندريا إلى النواة

نقل الحمض النووي للميتوكوندريا المحرر إلى النواة

الخطوة الأولى في عملية النقل هي إطلاق mtDNA في السيتوبلازم. [1] أظهر بيتر ثورسنيس وتوماس فوكس معدل نقل mtDNA من الميتوكوندريا إلى النواة باستخدام سلالة الخميرة ura3 مع بلازميد URA3 المهندس ، وهو جين مطلوب لتخليق اليوراسيل ، في الميتوكوندريا. أثناء انتشار سلالات الخميرة هذه التي تحمل طفرة ura3 النووية ، يكمل الحمض النووي البلازميدي الذي يهرب من الميتوكوندريا إلى النواة عيب التخليق الحيوي لليوراسيل ، ويستعيد النمو في غياب اليوراسيل، ويسجل النمط الظاهري بسهولة. [30] تم تقدير معدل نقل الحمض النووي من الميتوكوندريا إلى النواة بنحو 2 × 10 -5 [ يحتاج إلى توضيح ] لكل خلية لكل جيل، بينما في حالة الطفرة cox2 فإن معدل نقل البلازميد من النواة إلى الميتوكوندريا أقل بنحو 100000 مرة على الأقل. [30] تتحكم العديد من العوامل في معدل هروب mtDNA من الميتوكوندريا إلى النواة. إن المعدل الأعلى للطفرة في mtDNA مقارنة بـ nDNA في خلايا العديد من الكائنات الحية هو عامل مهم يعزز نقل الجينات الميتوكوندريا إلى الجينوم النووي. [1] [31] أحد العوامل الجينية التي تؤدي إلى تدمير أكثر تواترًا للجزيئات الكبيرة للميتوكوندريا، بما في ذلك mtDNA، هو وجود مستوى عالٍ من أنواع الأكسجين التفاعلية المتولدة في الميتوكوندريا كمنتجات ثانوية في تخليق ATP. [1] تشمل بعض العوامل الأخرى التي تؤثر على هروب mtDNA من الميتوكوندريا عمل العوامل المسببة للطفرات وأشكال أخرى من الإجهاد الخلوي التي يمكن أن تلحق الضرر بالميتوكوندريا أو أغشيتها، [16] مما يجعل افتراض أن العوامل الضارة الخارجية (على سبيل المثال، الإشعاع المؤين والعوامل الكيميائية السامة للجينات) تزيد من معدل هروب mtDNA إلى السيتوبلازم أمرًا ممكنًا. [32] واصل ثورسنيس وفوكس أبحاثهما للعثور على العوامل الداخلية التي تؤثر على هروب mtDNA إلى النواة. لقد عزلوا ودرسوا 21 طفرة نووية بمجموعات مختلفة من الطفرات في 12 موضعًا نوويًا على الأقل تسمى طفرات yme (هروب الميتوكوندريا في الخميرة)، في ظروف بيئية مختلفة لأن بعض هذه الطفرات تسبب حساسية لدرجة الحرارة. اكتشفوا أن هذه الطفرات التي تزعج وظائف الميتوكوندريا تؤثر على سلامة الميتوكوندريا وتؤدي إلى هروب mtDNA إلى السيتوبلازم. [31] بالإضافة إلى ذلك، تؤدي العيوب في البروتينات إلى تغيير معدل نقل الحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة؛ على سبيل المثال، في حالة yme1 يتم استهداف الميتوكوندريا الطافرة غير الطبيعية للتحلل بواسطة الفجوة بمساعدة pep4 ، وهو بروتيناز رئيسي ، ويزيد التحلل من هروب mtDNA إلى النواة من خلال mitophagy . [1] [33] وجد ثورسنيس وكوري كامبل أنه من خلال تعطيل pep4 ، ينخفض ​​معدل هروب mtDNA في سلالات yme1 . وبالمثل، يؤدي تعطيل PRC1 ، الذي يشفر كاربوكسي ببتيديز Y، إلى خفض معدل هروب mtDNA في خميرة yme1 . [33]

تشير الأدلة إلى أن الالتهام للميتوكوندريا هو أحد الطرق المحتملة لنقل الحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة وقد تم تحديده على أنه المسار الأكثر دعمًا حتى الآن. المسار الأول هو طفرة yme1 تؤدي إلى تعطيل بروتين YMe1p ، وهو ميتالوبروتيناز يعتمد على ATP وموضعي في الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل هروب الحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة. [33] يتم أخذ الميتوكوندريا من سلالة yme1 للتحلل بواسطة الفجوة بشكل أكثر تكرارًا من سلالة النوع البري. [33] علاوة على ذلك، اقترحت التحقيقات الخلوية العديد من المسارات المحتملة الأخرى في العدد المتنوع من الأنواع ، بما في ذلك تحلل حجرة الميتوكوندريا، والاتصال الفيزيائي المباشر واندماج الغشاء بين الميتوكوندريا والنواة، وتغليف حجرات الميتوكوندريا داخل النواة. [5]

التحضير قبل الإدخال

طرق مختلفة ممكنة لمعالجة mtDNA قبل إدخاله في nDNA

بعد الوصول إلى النواة، يجب أن يدخل mtDNA إلى الجينوم النووي. يعتمد معدل دمج mtDNA في الجينوم النووي على رقم DSB في nDNA، ونشاط أنظمة إصلاح DSB، ومعدل هروب mtDNA من العضيات. [1] يتضمن إدراج mtDNA ثلاث عمليات رئيسية: أولاً، يجب أن يكون mtDNA بالشكل والتسلسل المناسبين؛ بعبارة أخرى، يجب تحرير mtDNA، مما يخلق الموقع المحرر الجديد في بنية البولينيوكليوتيد. الحمض النووي للميتوكوندريا ليس عالميًا، وفي الحيوانات المشابهة للنباتات، يُظهر تحرير الميتوكوندريا أنماطًا غير منتظمة للغاية لحدوث خاص بالتصنيف. [34]

هناك ثلاث طرق محتملة يمكن أن يصبح بها mtDNA جاهزًا للإدراج في الحمض النووي النووي. تعتمد العملية بشكل أساسي على الوقت الذي ينتقل فيه mtDNA إلى النواة. [34] يعد التكامل المباشر لشظايا mtDNA غير المحررة في الجينومات النووية هو الأكثر ترجيحًا، ويُلاحظ في النباتات وجينوم نبات أرابيدوبسيس والحيوانات بمساعدة طرق مختلفة، بما في ذلك التحليل القائم على BLAST. [1] [34] في هذه الحالة، يتم نقل mtDNA إلى النواة أثناء التحرير ويحدث إنشاء الإنترونات لاحقًا في الميتوكوندريا. إذا تم نقل جين إلى النواة في سلالة واحدة قبل تطور التحرير الميتوكوندريا، لكنه بقي في العضية في سلالات أخرى حيث نشأ التحرير، فإن النسخة النووية ستبدو أكثر تشابهًا مع النسخة المحررة من نسخ الميتوكوندريا المتبقية في المواقع المحررة. [34] نموذج آخر ممثل وأقل دعمًا هو النموذج الذي يعتمد على cDNA ، حيث يدخل mtDNA المحتوي على الإنترون إلى النواة، ومن خلال النسخ العكسي للنسخة الميتوكوندريالية الموصولة والمحررة، يتكامل مع nDNA. [1] [34] الآلية المقترحة الثالثة هي النقل والتكامل المباشر لـ mtDNA الخالي من الإنترون في النواة، حيث تأتي وتذهب التحرير والإنترونات في الميتوكوندريا أثناء التطور. في هذه الحالة، يحدث إدخال وإزالة الإنترون، بالإضافة إلى النسخ العكسي ، داخل الميتوكوندريا والمنتج النهائي، mtDNA المحرر الخالي من الإنترون، يتكامل مع nDNA بعد نقله إلى النواة. [34]

الإدخال في الجينوم النووي

آلية إدخال NUMT في الحمض النووي

بعد انتهاء الخطوة التحضيرية، يصبح mtDNA جاهزًا للإدراج في الجينوم النووي. بناءً على موقع تكامل NUMT والنتائج التي تم تحليلها من تجربة خميرة الخباز، افترض بلانشارد وشميدت أن mtDNA يتم إدراجه في DSB عبر آلية ربط طرفية غير متجانسة؛ وقد تم قبول الفرضية على نطاق واسع. [29] كانت التحليلات اللاحقة متوافقة مع مشاركة NHEJ [ يحتاج إلى توضيح ] في تكامل NUMT في البشر. [5] تحدث هذه العمليات في كل من الخلايا الجسدية والخلايا الجرثومية . ومع ذلك، في الحيوانات والبشر، تعتمد قدرة إصلاح DSB في الخلايا الجرثومية على المرحلة البويضية والمنووية، ومع ذلك، نظرًا لنشاط الإصلاح المنخفض، فإن الحيوانات المنوية الناضجة غير قادرة على إصلاح DSB. [1] [20] يمكن أيضًا إصلاح DSB عن طريق إعادة التركيب المتماثل ، وهو أكثر دقة ويؤدي إلى أخطاء أقل في عملية الإصلاح. [1] [20] بصرف النظر عن NHEJ التقليدي، يتم إصلاح DSBs من خلال الربط النهائي بوساطة الميكروهومولوجي (MMEJ)، والذي يتضمن تسلسلات تحتوي على عدد قليل من النيوكليوتيدات المتجانسة في نهايات DSB المراد ربطها . [1] MMEJ هي آلية إصلاح DSB الأكثر طفرات بسبب توليد الحذف والإدراجات بأحجام مختلفة وإعادة ترتيب الجينوم الأخرى في الثدييات. [1]

تشمل عمليات إدخال mtDNA وإصلاح DSB محاذاة شريحة DNA ومعالجة نهاية DNA وتخليق DNA والربط. [1] في كل خطوة، هناك حاجة إلى معقدات بروتينية معينة لتسهيل حدوث الأحداث المشار إليها. في NHEJ، ثنائي التماثل Ku70/Ku80 وكيناز البروتين المعتمد على DNA (DNA-PK) لتقريب نهايات شظايا DNA معًا، ونوكلياز Artemis وبولينوكليوتيد كيناز 3' فوسفاتاز (PNKP) لمعالجة النهاية، وبوليميرازات DNA من عائلة X (Pol μ و Pol λ) وديوكسينوكليوتيديل ترانسفيراز الطرفي (TdT) لتخليق DNA، ومجمع XLF/XRCC4/LigIV لإكمال الإصلاح وربط النهايات عبر رابطة فوسفودايستر ، هي معقدات البروتين المشاركة في عملية إصلاح DSB في العديد من الكائنات الحية العليا. [1] يتم مشاركة بوليميرازات DNA Pol μ وPol λ ومجمع XLF/XRCC4/LigIV بين آليتي إصلاح NHEJ وMMEJ ولها نفس الوظيفة في كل من عمليتي الإصلاح. [1] يتم تنفيذ الخطوة الأولى من MMEJ بواسطة WRN [ يحتاج إلى توضيح ] ، ومجمعات بروتين Artemis وDNA-PK و XRCC4 ، والتي تعالج نهايات DSB وشظايا mtDNA بالإضافة إلى محاذاتها حتى تتمكن البوليميرازات والليجازات من إكمال إدخال NUMT.

التعديل بعد الإدخال

النمط المعقد لـ NUMT بالمقارنة مع القطعة الميتوكوندريالية المفردة، وظهور الحمض النووي للميتوكوندريا غير المستمر في الجينوم النووي، والتوجهات المختلفة لهذه الأجزاء توضح عمليات ما بعد الإدراج لـ NUMT داخل الجينوم النووي. [5] قد يكون سبب هذه الأنماط المعقدة نتيجة لإدراجات NUMT المتعددة في النقاط الساخنة للإدراج. [5] بالإضافة إلى ذلك، يساهم التكرار بعد الإدراج في تنوع NUMT. [1] لا تحتوي NUMTs على آليات تكرار ذاتية أو آليات نقل، لذلك من المتوقع أن يحدث تكرار NUMT بالترادف أو ينطوي على تكرار قطعي أكبر بمعدلات تمثل بقية الجينوم. يوجد دليل على تكرار NUMT غير القريب من NUMTs الأخرى في العديد من الجينومات وربما يحدث كجزء من التكرار القطعي. [35] ومع ذلك، يبدو أن تكرارات NUMTs البشرية الحديثة كجزء من التكرار القطعي نادرة؛ في البشر، تم العثور على عدد قليل فقط من NUMTs تتداخل مع التكرار القطعي، وقد تم العثور على NUMTs هذه في نسخة واحدة فقط بينما كانت مفقودة من النسخ الأخرى، مما يشير إلى أن NUMTs تم إدراجها بعد التكرار. [35] الحذف هو طريقة أخرى لتعديل NUMT بعد الإدراج والتي لم تتم دراستها بنفس القدر من التفاصيل مثل الإدراج. [5] التآكل المستمر للإشارات التطورية ومعدل الطفرة المرتفع في mtDNA الحيواني يجعل التعرف على مثل هذا التعديل، وخاصة الحذف، أمرًا صعبًا. درس بينساسون وأعضاء فريقه الحالات التي لا تتفق فيها أنماط ظهور NUMT مع الشجرة التطورية لتقدير أقدم NUMT مدرج في البشر، والتي يرجع تاريخها إلى حوالي 58 مليون سنة مضت. [35]

الخصائص العامة

نظرًا لأن عدد الميتوكوندريا ومستواها الوظيفي يختلف عبر الكائنات حقيقية النواة، فإن طول وبنية وتسلسل NUMTs يختلفان بشكل كبير. [28] وجد الباحثون أن إدراجات NUMT الحديثة مستمدة من أجزاء مختلفة من جينوم الميتوكوندريا، بما في ذلك حلقة D ، وفي بعض الحالات، NUMTs تشمل تقريبًا جينوم الميتوكوندريا بالكامل. [10] [13] يختلف التسلسل والتردد وتوزيع الحجم، [10] وحتى الصعوبات في العثور على هذه التسلسلات في الجينوم بشكل كبير بين الأنواع. [1] [5] معظم شظايا الحمض النووي المنقولة من الميتوكوندريا والبلاستيدات إلى الجينوم النووي أقل من 1 كيلو بايت في الحجم، [1] [13] على الرغم من وجود شظايا كبيرة من الحمض النووي العضوي في بعض جينومات النباتات. [5]

مع تغير الجينوم بمرور الوقت، يختلف عدد NUMTs فيه على مدار التطور. [5] تدخل NUMTs النواة وتدرج في nDNA في نقاط زمنية مختلفة. ونظرًا للطفرات المستمرة وعدم استقرار NUMTs، فإن تشابه امتداد الجينوم هذا مع mtDNA يختلف على نطاق واسع. [1] [5] على سبيل المثال، فإن أحدث عدد من NUMTs المسجلة في الجينوم البشري هو 755 قطعة تتراوح من 39 bp إلى ما يقرب من تسلسل الميتوكوندريا بالكامل في الحجم. [13] يوجد 33 تسلسلًا متماثلًا بأكثر من 80٪ تشابه في التسلسل وبطول أكبر من 500 bp. [36] ليست كل شظايا NUMT في الجينوم نتيجة لهجرة mtDNA؛ بعضها نتيجة للتضخيم بعد الإدخال. [13] وجد أن NUMTs القديمة أكثر وفرة في الجينوم البشري من المتكاملات الحديثة، مما يشير إلى أنه يمكن تضخيم mtDNA بمجرد إدخالها. [13] طور Dayama وآخرون تقنية جديدة عالية الغلة للكشف الدقيق عن عدد NUMTs في الجينوم البشري تسمى اكتشاف الإدخالات النووية للميتوكوندريا (dinumt). [13] مكنتها هذه الطريقة وفريقها من تحديد إدخالات NUMT من جميع الأحجام في الجينومات الكاملة التي تم تسلسلها باستخدام تقنية التسلسل المزدوج. لقد طبقوا dinumt على 999 فردًا من مشروع 1000 جينوم ومشروع تنوع الجينوم البشري ، وأجروا تحليل إثراء محدثًا في البشر باستخدام هذه الإدخالات متعددة الأشكال . [13] كما يحلل المزيد من التحقيق والنمط الجيني لـ NUMTs المكتشفة أيضًا عمر الإدخال والأصل وخصائص التسلسل. أخيرًا، قاموا بتقييم تأثيرهم المحتمل على الدراسات الجارية على تباين الميتوكوندريا. [13]

على الرغم من أن mtDNA يتم إدخاله في الجينوم النووي فقط عندما يتم إنتاج DSB بواسطة عوامل ضارة داخلية أو خارجية، [1] فإنه لا يتم إدخاله عشوائيًا في الجينوم. [12] علاوة على ذلك، لا يوجد ارتباط بين جزء الحمض النووي غير المشفر ووفرة NUMT. [10] [11] [12] وجد أنتونيس وراموس أن NUMTs القديمة يتم إدخالها بشكل تفضيلي في المواضع المعروفة والمتوقعة، كما استنتج من NUMTs الحديثة في الجينوم البشري، أثناء عملهم على تسلسل NUMT في الأسماك باستخدام طريقة تحليل BLASTN. [28] واحدة من أفضل الدراسات التي تدعم التوزيع غير العشوائي وإدراج NUMTs في الجينوم النووي أجراها تسوجي وآخرون . [12] باستخدام طريقة LAST بدلاً من BLAST، والتي تجعل حساب قيم E بدقة أعلى ممكنًا ولا تقلل من تمثيل العناصر المتكررة في جوانب NUMT، تمكنوا من تحديد موقع إدخال NUMT بدقة، ووجدوا أن شظايا NUMT تميل إلى الإدراج في المناطق ذات انحناء الحمض النووي المحلي العالي أو قابلية الانحناء والأوليغومرات الغنية بـ A + T، وخاصة TAT، [13] في مناطق الكروماتين المفتوحة في المقام الأول. [12] باستخدام نفس الطريقة، أظهر تسوجي أن NUMTs لا تتجمع عادةً معًا، وأن NUMTs التي تنتجها حلقة D عادةً ما تكون ممثلة تمثيلاً ناقصًا، وهو أمر أكثر وضوحًا في جينومات القرد والإنسان عند مقارنتها بنظيراتها من الفئران والجرذان بسبب الطول الإجمالي لـ NUMTs الخاصة بهم. [12] ومع ذلك، وجد تسوجي أيضًا أنه على الرغم من أن هياكل العناصر العكسية غنية للغاية في جوانب NUMT وأن معظم NUMTs يتم إدخالها على مقربة من عنصر عكسي، بينما تم إدخال 10 من أصل 557 NUMTs داخل عنصر عكسي، لم تكن هناك علاقة واضحة بين حجم الحمض النووي غير المشفر وعدد NUMT. [12]

عواقب التكامل الجديد لإدخالات NUMT

لا تعد جينات NUMT عديمة الوظيفة تمامًا، وترتبط بها وظائف معينة. [1] على الرغم من أن جينات NUMT كانت تعتبر في السابق جينات زائفة عديمة الوظيفة، فقد ثبت أن جينات NUMT البشرية الحديثة هي عملية متحولة محتملة يمكن أن تلحق الضرر بالسلامة الوظيفية للجينوم البشري. [28] يمكن أن تتسبب عمليات هجرة جينات NUMT إلى النواة في حدوث طفرات وتغييرات دراماتيكية في بنية الجينوم في موقع التكامل، وتتداخل مع وظيفة الجينوم، وتمارس تأثيرات كبيرة على التعبير عن المعلومات الجينية. [1] يؤثر تكامل تسلسلات mtDNA بشكل كبير على التنظيم المكاني لـ nDNA وقد يكون له دور مهم في تطور الجينومات حقيقية النواة. [1] بالإضافة إلى التأثيرات السلبية لـ mtDNA، من المرجح أن تمثل جينات NUMT القديمة المحفوظة في الجينوم نجاحات تطورية ويجب اعتبارها آلية تطورية محتملة لتعزيز مناطق الترميز الجينومي. [28] وجدت لورين تشاتري وميريا ريتشيتي أن الحمض النووي للميتوكوندريا المهاجرة يمكن أن يؤثر على تكرار المنطقة النووية التي يتم إدخالها فيها. [15] لقد لاحظوا تسلسلات من أصل الميتوكوندريا تعزز تكرار الحمض النووي غير المتماثل في خميرة Saccharomyces cerevisiae . إن NUMTs عبارة عن تسلسلات توافقية أساسية من النوع A (ACS) بطول 11 زوجًا قاعديًا ، وهي ضرورية ولكنها غير كافية لوظيفة أصل التكرار وأي طفرة يتسبب هذا الإجماع في تقليل أو فقدان نشاط تكرار الحمض النووي. [15] ونظرًا للكثافة العالية لأنماط ACS، فإن بعض NUMTs تظهر بشكل أساسي كحاملات ACS. [15] وعلى النقيض من ذلك، تكون كفاءة التكرار أعلى في سلالات الخميرة التي تحتوي على بلازميدات تحتوي على كل من NUMTs وARS. [15] كما وجدوا أن بعض الجينات غير المتماثلة يمكن أن تعمل كشوكة تضاعف مستقلة وأن الأصول الكروموسومية المتأخرة والجينات غير المتماثلة الموجودة بالقرب من ARS أو داخلها توفر عناصر تسلسل رئيسية للتضاعف. وبالتالي، يمكن أن تعمل الجينات غير المتماثلة كمنشأ مستقل، عند إدخالها في سياق جينومي مناسب أو تؤثر على كفاءة الأصول الموجودة مسبقًا. [ بحث أصلي؟ ] [15]

الأمراض والاضطرابات

قد يكون إدراج جينات NUMT في الجينوم مشكلة. وقد ارتبط نقل جينات NUMT إلى الجينوم بأمراض بشرية. [13] [14] [15] إن الدمج الجديد لجينات NUMT الزائفة في الجينوم النووي له تأثير سلبي، وفي بعض الحالات يعزز الاضطرابات المختلفة والشيخوخة. [1] إن دمج الحمض النووي للميتوكوندريا في الجينات المشفرة في الخلايا الجرثومية له عواقب وخيمة على نمو الجنين وهو مميت في كثير من الحالات. [1] تم العثور على عدد قليل من جينات NUMT الزائفة المرتبطة بالأمراض داخل الإكسونات أو عند حدود الإكسون والإنترون للجينات البشرية. [1] على سبيل المثال، يرث المرضى المصابون بداء الموكوليبيدوز طفرة ناجمة عن إدراج جزء بطول 93 زوجًا قاعديًا من ND5 الميتوكوندريا في الإكسون 2 من جين الموكوليبين R403C. هذه هي الحالة الأولى لاضطراب وراثي بسبب إدراج NUMT. [1] على الرغم من مجموعة العلاج الصغيرة، فقد وجد أن زراعة الخلايا الجذعية فعالة ويبدو أن مستويات إنزيمات الليزوزوم تعود إلى طبيعتها بعد الزرع في حالة واحدة على الأقل. [37] متلازمة باليستر هول ، اضطراب النمو، تنتج عن إدخال جديد لشظية mtDNA بطول 72 زوجًا قاعديًا في إكسون GLI3 14 في الكروموسوم 7 ، [1] مما يتسبب في تعدد الأصابع المركزي والمحوري ، وتشوهات لسان المزمار، وفتحة الشرج غير المثقوبة، وتشوهات الكلى بما في ذلك التشوهات الكيسية، ونقص تنسج الكلى ، وزرع الحالب خارج الرحم، وتشوهات تقسيم الرئة مثل الرئتين ثنائيتي الفص. [38] طفرة موقع الوصل في الجين البشري لعامل البلازما السابع تسبب نقصًا حادًا في عامل البلازما السابع، ومرض النزيف، تنتج عن إدخال NUMT بطول 251 زوجًا قاعديًا. [5] أخيرًا، فإن إدراج 36 زوجًا قاعديًا في الإكسون 9 من جين USH1C المرتبط بمتلازمة آشر من النوع IC هو NUMT. [5] لم يتم العثور على لعنة مؤكدة لمتلازمة آشر حتى الآن، ولكن هناك دراسة سريرية تجري على 18 متطوعًا لتحديد التأثير في كل من الفترة القصيرة والطويلة الأجل. [39]

شيخوخة

أشارت العديد من الدراسات إلى أن ظهور جينات NUMT الزائفة حديثًا في جينوم الخلايا الجسدية قد يكون له أهمية سببية للسرطان والشيخوخة. [1] [13] لإظهار العلاقة بين الشيخوخة وNUMT في الجينوم النووي، استخدم Xin Cheng وAndreas Ivessa سلالات متحولة من yme1-1 من Saccharomyces cerevisiae ذات معدل أعلى من هجرة mtDNA، [40] باستخدام نفس الطريقة التي استخدمها Thorsness وFox لتحديد الآليات والعوامل المهمة لهجرة mtDNA إلى النواة. [31] [40] اكتشفوا أن سلالات الخميرة ذات معدلات الهجرة المرتفعة لشظايا الحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة أظهرت شيخوخة زمنية متسارعة، في حين أظهرت السلالات ذات معدلات نقل الحمض النووي للميتوكوندريا المنخفضة إلى النواة عمرًا زمنيًا ممتدًا، [40] والذي قد يكون بسبب تأثير NUMT على العمليات النووية بما في ذلك تكرار الحمض النووي وإعادة التركيب والإصلاح بالإضافة إلى نسخ الجينات. [15] [40] تم التحقيق في تأثير NUMT على الكائنات حقيقية النواة العليا بواسطة كارو وآخرون ، باستخدام الفئران ككائن نموذجي. باستخدام قياس تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي (PCR)، والتهجين الموضعي للميتوكوندريا مع الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ، ومقارنة الفئران الصغيرة والكبيرة، لم يتمكنوا فقط من تحديد التركيز العالي لأوكسيديز السيتوكروم الثالث و16S rRNA من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين في كل من الفئران الصغيرة والكبيرة، ولكن أيضًا زيادة عدد تسلسلات الميتوكوندريا في الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين مع تقدم الفئران في العمر. [41] بناءً على هذه النتائج، يمكن أن تكون الميتوكوندريا محفزًا رئيسيًا للشيخوخة، ولكن الهدف النهائي يمكن أن يكون أيضًا النواة. [40] [41]

سرطان

تحدث أسوأ حالات إدخال NUMT عندما يتم إدخال mtDNA في المنطقة التنظيمية أو الجينات البنيوية النووية ويعطل أو يغير العمليات الخلوية الحيوية. [1] [33] على سبيل المثال، في الأورام الدماغية الأولية منخفضة الدرجة، ساعد تحليل التهجين الموضعي الفلوري في التعرف على mtDNA الموضعي في النواة بالتزامن مع زيادة إجمالية في mtDNA في الخلية. [42] في خلايا الورم الكبدي ، توجد تسلسلات mtDNA في الجينوم النووي بعدد نسخ أعلى من الأنسجة الطبيعية. [20] [33] مثال آخر هو HeLa nDNA الذي يحتوي على تسلسلات تهجين مع شظايا mtDNA يبلغ طولها حوالي 5 كيلو بايت. أظهر التحليل أن nDNA للخلايا الخبيثة يحتوي على تسلسلات من جينات أوكسيديز السيتوكروم I للميتوكوندريا و ND4 و ND4L و 12S rRNA. [20] بناءً على هذه النتائج، افترض أن شظايا mtDNA تعمل كعنصر وراثي متحرك في بدء التسرطن . [1] تُستخدم تقنية النقل الجنوبي لتحديد تواتر إدخال الميتوكوندريا في nDNA للخلايا الطبيعية والورمية للفئران والجرذان، مما يدعم أن تكون تسلسلات mtDNA أكثر عددًا ووفرة في nDNA لخلايا الورم القوارض مقارنة بالخلايا الطبيعية. [1] باستخدام مجسات FISH؛ وتفاعل البوليميراز المتسلسل؛ وتسلسل البيانات ورسم الخرائط والمقارنة، وجد جو أن اندماج الجينوم النووي للميتوكوندريا يحدث بمعدل مماثل لكل زوج قاعدي من الحمض النووي مثل إعادة ترتيب النواة بين الكروموسومات، مما يشير إلى وجود تواتر عالٍ من الاتصال بين الحمض النووي للميتوكوندريا والنووي في بعض الخلايا الجسدية. كما حقق في توقيت اندماج mtDNA الجسدي في الجينوم النووي من خلال تقييم الحالات التي تم فيها تسلسل عينة نقيلية بالإضافة إلى الورم الأساسي. في بعض الحالات، يكون نقل الميتوكوندريا إلى النواة في الخلايا الجسدية متكررًا جدًا ويمكن أن يحدث بعد تكوين الأورام وخلال مسار التطور الفرعي للسرطان، مما يشير إلى أن الحدث يحدث في استنساخات السرطان الأسلاف الشائعة أو في الخلايا الجسدية الطبيعية قبل التغيير الورمي. [20] أظهرت هذه النتائج وجود ارتباط مباشر بين NUMTs والسرطان في أعضاء مختلفة. [16]

الاستخدامات والأخطاء التجريبية

على الرغم من أن فهم إدخالات NUMT غير العشوائية التي تسبب تأثيرات مختلفة يساعد في الكشف عن البنية وتحديد الوظيفة الكاملة للجينومات، فقد تم استخدام NUMTs كأدوات تجريبية وكانت مفيدة في مجالات بيولوجية مختلفة قبل الاعتراف بها على هذا النحو. على سبيل المثال، تم استخدام NUMTs كعلامات وراثية، وأيضًا كأداة لفهم معدل الطفرة النسبي في النواة والميتوكوندريا، بالإضافة إلى إعادة إنشاء الأشجار التطورية. [16] يتضح استمرار عملية دمج NUMT في الجينوم النووي من خلال العثور على NUMTs التي تم إدخالها في الجينوم البشري بعد التباعد بين الإنسان والشمبانزي. [14] تشير بعض هذه NUMTs إلى أنها نشأت مؤخرًا فقط في السكان البشريين، مما يجعلها مفيدة كعلامات وراثية للسلالة. [14] باستخدام بروتوكول يعتمد على محاذاة الجينوم لتقدير عدد NUMT في الأنواع ذات الصلة الوثيقة، يمكن لـ Hazkani-Covo و Graur تحديد الأحداث التطورية التي قد أثرت على تكوين NUMT في كل جينوم وإعادة بناء تركيبة NUMT في السلف المشترك للإنسان والشمبانزي. [14] يمكن أيضًا استخدام NUMTs لمقارنة معدل تطور التسلسل النووي غير الوظيفي بمعدل تطور mtDNA الوظيفي وتحديد معدل التطور من خلال معدل تراكم الطفرات على طول تسلسلات NUMT بمرور الوقت. المناطق الأقل تقييدًا انتقائيًا هي الأجزاء ذات أكبر انحراف عن التسلسل الميتوكوندريا. [14] [16] أحد أكثر التطبيقات الواعدة لدراسة NUMT هو استخدامها في دراسة الطفرة النووية. [16] في الحيوانات متعددة الخلايا ، تعتبر NUMTs غير وظيفية. لذلك، يمكن التمييز بين الطفرات النووية والتغيرات الميتوكوندريا، كما يمكن دراسة استبدال النوكليوتيدات وإدراجها وحذفها. [ بحث أصلي؟ ] يسمح التشابه بين تسلسلات NUMT المتماثلة مع mtDNA باختبار تأثيرات التسلسل المحلي على الطفرة. [16]

توفر NUMTs فرصة لدراسة التنوع القديم للسلالات الميتوكوندريا واكتشاف التهجين بين الأنواع في عصور ما قبل التاريخ. تم اكتشاف التهجين القديم لأول مرة باستخدام NUMTs في القرود ذات الذيل الخشن، [43] والقرود ذات الذيل الخشن، [44] ومؤخرًا في أحد أسلاف البشر المباشرين. حدث التهجين بين أشباه البشر في وقت انفصال الإنسان/الشمبانزي/الغوريلا. [45]

نشأت مشكلة أخرى من وجود NUMT في الجينوم المرتبط بصعوبة استنتاج العدد الدقيق للإدخالات الميتوكوندريا في nDNA. إن تحديد العدد الدقيق للجينات الزائفة NUMT لنوع ما مهمة صعبة لعدة أسباب. [1] أحد الأسباب التي تجعل اكتشاف تسلسلات NUMT أكثر صعوبة هو تغيير هذه التسلسلات عن طريق الطفرة والحذف. [5] هناك عقبتان كبيرتان أخريان تجعلان التعرف على NUMT صعبًا للغاية: أولاً، هناك نقص في الارتباط بين نسبة nDNA غير المشفر وعدد إدخالات NUMT في الجينوم النووي؛ [1] يمكن أن يحدث إدخال NUMT في منطقة الترميز المعروفة أو المتوقعة في الإنترونات والإكسونات، وليس فقط في المناطق بين الجينات والإنترونات. [12] [28] ثانيًا، يقتصر الحمض النووي للميتوكوندريا المدمج في الجينومات النووية الحيوانية في المقام الأول على الحيوانات ذات الجينومات الميتوكوندريا الدائرية بدون إنترونات. [25]

استخدام تسلسل سانجر لتحديد مكان إدراج NUMT في الجينوم النووي

قد تكون هذه الصعوبات في الكشف عن وجود NUMT مشكلة. تتمتع تسلسلات الميتوكوندريا المنقولة في الجينوم النووي بإمكانية التضخيم بالإضافة إلى، أو حتى بدلاً من، تسلسل mtDNA المستهدف الأصلي الذي يمكن أن يربك التحليلات الجينية والتطورية للسكان حيث تم استخدام mtDNA على نطاق واسع في رسم الخرائط السكانية والدراسات التطورية والتطورية وتحديد الأنواع من خلال الرمز الشريطي للحمض النووي وتشخيص الأمراض المختلفة والطب الشرعي. [1] [27] يمنع هذا التضخيم المتزامن لـ NUMT مع mtDNA خارج الكروموسوم الحر تحديد العدد الدقيق لشظايا NUMT في جينوم الكائنات الحية المختلفة، [27] وخاصة تلك التي يحدث فيها انتقال ممتد لشظايا mtDNA. [1] على سبيل المثال، تم العثور على جين زائف كبير لـ NUMT على الكروموسوم 1، بينما خلص تحليل أحدث لنفس التسلسل إلى أن mtDNA للحيوانات المنوية بها طفرات تسبب انخفاض حركة الحيوانات المنوية. [1] [46] مثال آخر سيكون التقرير الأخير الذي يصف جزيء mtDNA غير المتجانس يحتوي على خمس طفرات غير متجانسة مرتبطة موزعة على جينات mtDNA CO1 و CO2 المتجاورة في مرضى الزهايمر ؛ [47] ومع ذلك، اقترحت الدراسات التي تستخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل، واختبارات متغيرات موقع نوكلياز القيد، والتحليل التطوري أن تسلسلات CO1 و CO2 النووية كشفت أنها انحرفت عن mtDNA البشري الحديث في وقت مبكر من تطور البشر قبل حوالي 770.000 عام وأن هذه NUMTs المحفوظة يمكن أن تسبب مرض الزهايمر. [1] [47] إحدى الطرق الممكنة لمنع مثل هذه النتيجة الخاطئة هي تضخيم ومقارنة التسلسل غير المتجانس، الذي يتألف من كل من mtDNA وnDNA، مع النتائج التي تم الحصول عليها من تسلسل سانجر لـ mtDNA المنقى والمخصب. [27] [36]

كشف

تشمل العلامات التي تشير إلى أن تسلسل الحمض النووي للميتوكوندريا قد يكون ملوثًا بتسلسل واحد أو أكثر من NUMT، القمم المزدوجة (متغايرات الزيجوت)، والحذف ، وكودونات التوقف المبكرة . [48]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at Gaziev، AI؛ شيخايف، ج. أو (2010). “الجينات الكاذبة الميتوكوندريا النووية”. البيولوجيا الجزيئية . 44 (3): 358-368. دوى :10.1134/s0026893310030027. بميد  20608164. S2CID  22819449.
  2. ^ ab Lopez, JV, Yuhki, N., Modi, W., Masuda, R. and O'Brien, SJ (1994). "Numt, a recent transfer and tandem amplification of mitochondrial DNA in the nuclear genome of the domestic cat". J Mol Evol . 39 (2): 174–190. Bibcode :1994JMolE..39..174L. doi :10.1007/BF00163806. PMID  7932781. S2CID  22165470.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  3. ^ لوبيز، جيه في؛ ستيفنز، جيه سي؛ أوبراين، إس جيه (1997). "الخطوط العريضة والقصيرة للسلالات النووية للميتوكوندريا". اتجاهات علم البيئة. إيفول . 12 (3): 114. doi :10.1016/s0169-5347(97)84925-7. PMID  21238001.
  4. ^ abc Nomiyama, Hisayuki; et al. (1985). "الهياكل الجزيئية لتسلسلات شبيهة بالحمض النووي للميتوكوندريا في الحمض النووي البشري". أبحاث الأحماض النووية . 13 (5): 1649–658. doi :10.1093/nar/13.5.1649. PMC 341102. PMID  2987834 . 
  5. ^ abcdefghijklmnopqrst Hazkani-Covo, Einat; et al. (2010). "Molecular Poltergeists: Mitochondrial DNA Copies (NUMT) in Sequenced Nuclear Genomes". PLOS Genetics . 6 (2): e1000834. doi : 10.1371/journal.pgen.1000834 . PMC 2820518. PMID  20168995 . 
  6. ^ ab Mishmar, D., Ruiz-Pesini, E., Brandon, M. and Wallace, DC (2004). "تسلسلات شبيهة بالحمض النووي للميتوكوندريا في النواة (NUMTs): رؤى حول أصولنا الأفريقية وآلية تكامل الحمض النووي الأجنبي". Hum Mutat . 23 (2): 125–133. doi : 10.1002/humu.10304 . PMID  14722916. S2CID  25109836.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  7. ^ Qu, H., Ma, F. and Li, Q. (2008). "تحليل مقارن لأجزاء الميتوكوندريا المنقولة إلى النواة في الفقاريات". J Genet Genomics . 35 (8): 485–490. doi :10.1016/S1673-8527(08)60066-1. PMID  18721785.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  8. ^ Sacerdot, C., Casaregola, S., Lafontaine, I., Tekaia, F., Dujon, B. and Ozier-Kalogeropoulos, O. (2008). "الحمض النووي العشوائي في الجينومات النووية للخميرة نصف الفطرية". FEMS Yeast Res . 8 (6): 846–857. doi : 10.1111/j.1567-1364.2008.00409.x . PMID  18673395.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  9. ^ شيزاس، نيفادا (2012). "المفاهيم الخاطئة المتعلقة بالجينات الزائفة النووية للميتوكوندريا (Numts) قد تحجب اكتشاف المستجدات التطورية للميتوكوندريا". أكوات بيول . 17 : 91–96. doi : 10.3354/ab00478 .
  10. ^ abcdefg Richly, E. (2004). "NUMTs في الجينومات حقيقية النواة المتسلسلة". علم الأحياء الجزيئي والتطور . 21 (6): 1081–084. doi :10.1093/molbev/msh110. hdl : 11858/00-001M-0000-0012-3BE0-F . PMID  15014143.
  11. ^ abcd Rogers, Hubert H; Griffiths-Jones, Sam (2012). "الجينات الزائفة للميتوكوندريا في الجينومات النووية لدروسوفيلا". PLOS ONE . 7 (3): e32593. Bibcode :2012PLoSO...732593R. doi : 10.1371/journal.pone.0032593 . PMC 3296715. PMID  22412894 . 
  12. ^ abcdefghi Tsuji, J.; et al. (2012) . "Mammalian NUMT Insertion Is Non-random". Nucleic Acids Research . 40 (18): 9073–088. doi :10.1093/nar/gks424. PMC 3467031. PMID  22761406. 
  13. ^ abcdefghijklm Dayama, G; et al. (2014). "The Genomic Landscape of Polymorphic Human Nuclear Mitochondrial Insertions". Nucleic Acids Res . 42 (20): 12640–12649. doi :10.1093/nar/gku1038. PMC 4227756. PMID 25348406  . 
  14. ^ abcdef Hazkani-Covo, E; Graur, D (2006). "تحليل مقارن لتطور NUMT في الإنسان والشمبانزي". علم الأحياء الجزيئي والتطور . 24 (1): 13–18. doi : 10.1093/molbev/msl149 . PMID  17056643.
  15. ^ abcdefghi Chatre, Lauren; Ricchetti, Miria (2011). "Nuclear Mitochondrial DNA Activates Replication in Saccharomyces Cerevisiae". PLOS ONE . ​​6 (3): e17235. Bibcode :2011PLoSO...617235C. doi : 10.1371/journal.pone.0017235 . PMC 3050842 . PMID  21408151. 
  16. ^ abcdefghij Bensasson, D (2001). "الجينات الزائفة للميتوكوندريا: شهود التطور في غير محلهم". Trends in Ecology & Evolution . 16 (6): 314–321. doi : 10.1016/s0169-5347(01)02151-6 . PMID  11369110.
  17. ^ ab Lopez, Jose V; et al. (1996). "تسلسلات النوكليوتيدات الكاملة لجينوم الميتوكوندريا للقطط المنزلية (Felis Catus) وتكرار مترادف للميتوكوندريا المنقولة (Numt) في الجينوم النووي". Genomics . 33 (2): 229–46. doi :10.1006/geno.1996.0188. PMID  8660972.
  18. ^ "الحمض النووي للميتوكوندريا يشق طريقه إلى الجينوم البشري". أبحاث الجينوم من Technology Networks . تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2022 .
  19. ^ وي، وي؛ شون، كاثرين ر.؛ إلجار، جريج؛ أوريولي، أندريا؛ تانجوي، ميلاني؛ جيس، آدم؛ تيشكوويتز، مارك؛ كولفيلد، مارك ج.؛ تشينري، باتريك ف. (نوفمبر 2022). "تسلسلات الحمض النووي للميتوكوندريا المضمنة في 66083 جينومًا بشريًا". نيتشر . 611 (7934): 105-114. رمز Bibcode : 2022Natur.611..105W. doi : 10.1038/s41586-022-05288-7 . ISSN  1476-4687. PMC 9630118. PMID 36198798  . 
    • بيان صحفي صادر عن الجامعة: "طريق جديد للتطور: كيف يشق الحمض النووي من الميتوكوندريا طريقه إلى جينوماتنا". جامعة كامبريدج عبر phys.org . تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2022 .
  20. ^ abcdef جو، يونج سوك (2015). "الملخص LB-161: النقل الجسدي المتكرر للحمض النووي للميتوكوندريا إلى الجينوم النووي لخلايا السرطان البشرية". Cancer Research Cancer Res . 75 (15).
  21. ^ "ساعدني على فهم علم الوراثة". مرجع علم الوراثة المنزلي . المكتبة الوطنية الأمريكية للطب . تم الاسترجاع في 4 مايو 2016 .
  22. ^ ab Zhang, DX. و Hewitt, GM (1996). "التكاملات النووية: التحديات التي تواجه علامات الحمض النووي للميتوكوندريا". Trends Ecol Evol . 11 (6): 247–251. doi :10.1016/0169-5347(96)10031-8. PMID  21237827.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  23. ^ ستيرن، ديفيد ب؛ لونسديل، ديفيد م. (1982). "تتشابه جينومات الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء في الذرة في تسلسل الحمض النووي الذي يبلغ طوله 12 كيلو قاعدة". مجلة نيتشر . 299 (5885): 698–702. رمز Bibcode :1982Natur.299..698S. doi :10.1038/299698a0. PMID  6889685. S2CID  4252809.
  24. ^ ab Ellis, John (1982). "Promiscuous DNA—chloroplast Genes inside Plant Mitochondria". Nature . 299 (5885): 678–679. Bibcode :1982Natur.299..678E. doi :10.1038/299678a0. PMID  7121600. S2CID  31189305.
  25. ^ سونغ، شين؛ وآخرون (2013). "نسبة تراكمية عالية بشكل استثنائي لـ NUMTs الناشئة عن جزيئات الحمض النووي للميتوكوندريا الخطية في جينوم الهيدرا ماجنيبابيلاتا". BMC Genomics . 14 (1): 447. doi : 10.1186/1471-2164-14-447 . PMC 3716686. PMID  23826818 . 
  26. ^ Hoy, Marjorie A. (2013). Insect Molecular Genetics: An Introduction to Principles and Applications (3 ed.). San Diego: Academic Press. ص 613-620. ISBN 978-0-12-415874-0.
  27. ^ abcd Hlaing, Thaung; et al. (2009). "الجينات الزائفة للميتوكوندريا في الجينوم النووي للبعوض Aedes Aegypti: الآثار المترتبة على الدراسات الجينية السكانية في الماضي والمستقبل". BMC Genetics . 10 (1): 11. doi : 10.1186/1471-2156-10-11 . PMC 2660364. PMID  19267896 . 
  28. ^ abcdef Antunes, Agostinho; Ramos, Maria João (2005). "اكتشاف عدد كبير من الجينات الزائفة للميتوكوندريا التي لم يتم التعرف عليها سابقًا في جينومات الأسماك". Genomics . 86 (6): 708–717. doi : 10.1016/j.ygeno.2005.08.002 . PMID  16176867.
  29. ^ ab Blanchard, JL; Schmidt, GW (1996). "أحداث هجرة الحمض النووي للميتوكوندريا في الخميرة والبشر: التكامل من خلال آلية ربط طرفية مشتركة ووجهات نظر بديلة حول أنماط استبدال النوكليوتيدات". Mol. Biol. Evol . 13 (3): 537–548. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a025614 . PMID  8742642.
  30. ^ ab Thorsness, Peter E; Fox, Thomas D. (1990). "هروب الحمض النووي من الميتوكوندريا إلى النواة في Saccharomyces Cerevisiae". Nature . 346 (6282): 376–79. Bibcode :1990Natur.346..376T. doi :10.1038/346376a0. PMID  2165219. S2CID  4303713.
  31. ^ abc Thorsness, PE; Fox, TD (1993). "الطفرات النووية في الخميرة Saccharomyces Cerevisiae التي تؤثر على هروب الحمض النووي من الميتوكوندريا إلى النواة". علم الوراثة . 134 (1): 21–28. doi :10.1093/genetics/134.1.21. PMC 1205423. PMID  8514129 . 
  32. ^ والاس، دي سي (2005). "نموذج الميتوكوندريا للأمراض الأيضية والتنكسية والشيخوخة والسرطان: فجر الطب التطوري". Annu. Rev. Genet . 39 : 359⎯407. doi :10.1146/annurev.genet.39.110304.095751. PMC 2821041. PMID  16285865 . 
  33. ^ abcdef Campbell, Corey L; Thorsness, Peter E (30 July 1998). "هروب الحمض النووي للميتوكوندريا إلى النواة في خميرة Yme1 يتم بوساطة دوران غير طبيعي للميتوكوندريا يعتمد على الفجوات". مجلة علوم الخلية . 111 (16): 2455–64. doi :10.1242/jcs.111.16.2455. PMID  9683639.
  34. ^ abcdef Henz, K; Martin, William (2001). "كيف تدخل جينات الميتوكوندريا إلى النواة". Trends in Genetics . 17 (7): 383–387. doi :10.1016/s0168-9525(01)02312-5. PMID  11418217.
  35. ^ abc Bensasson, D; Feldman, MW; Petrov, DA (2003). "معدلات مضاعفة الحمض النووي وإدراج الحمض النووي للميتوكوندريا في الجينوم البشري". J Mol Evol . 57 (3): 343–354. Bibcode :2003JMolE..57..343B. doi :10.1007/s00239-003-2485-7. PMID  14629044. S2CID  42754186.
  36. ^ ab Ramos, Amanda; et al. (2011). "Nuclear Insertions of Mitochondrial Origin: Database Updating and Usefulity in Cancer Studies". Mitochondrion . 11 (6): 946–53. doi :10.1016/j.mito.2011.08.009. PMID  21907832.
  37. ^ أورتشارد، بول إم دي. "زرع الخلايا الجذعية لعلاج العيوب الخلقية في التمثيل الغذائي". Clinicaltrials.gov . المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة . تم الاسترجاع في 4 مايو 2016 .
  38. ^ Biesecker, LG; Johnston, JJ (2007). "متلازمة باليستر هول (PHS)". Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol . 11 (2): 145–147.
  39. ^ Weleber, Richard MD. "A Study to Determine the Long-Term Safety, Tolerability and Biological Activity of UshStat® in Patients With Usher Syndrome Type 1B". ClinicalTrials.gov . المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة . تم الاسترجاع في 4 مايو 2016 .
  40. ^ abcde Cheng, Xin; Ivessa, Andreas S (2010). "The Migration of Mitochondrial DNA Fragments to the Nucleus Affects the Chronological Aging Process of Saccharomyces Cerevisiae". Aging Cell . 9 (5): 919–923. doi :10.1111/j.1474-9726.2010.00607.x. PMC 3394387. PMID  20626726 . 
  41. ^ ab Caro, Pilar; et al. (2010). "تسلسلات الحمض النووي للميتوكوندريا موجودة داخل الحمض النووي النووي في أنسجة الفئران وتزداد مع تقدم العمر". Mitochondrion . 10 (5): 479–486. doi :10.1016/j.mito.2010.05.004. PMID  20546951.
  42. ^ ليانغ، ب. سي (1996). "دليل على ارتباط تضخيم تسلسل الحمض النووي للميتوكوندريا والتوطين النووي في الأورام الدبقية منخفضة الدرجة لدى البشر". موتات. ريس . 354 (1): 27-33. doi :10.1016/0027-5107(96)00004-8. PMID  8692203.
  43. ^ Baldo, L; de Queiroz, A.; Hayashi, CY; Gatesy, J. (2011). "تسلسلات الميتوكوندريا النووية كشهود على التزاوج في الماضي وتنوع السكان في ذيل الشعيرات القافز Mesomachilis". Mol Biol Evol . 28 (1): 195–210. doi : 10.1093/molbev/msq193 . PMID  20667982.
  44. ^ Wang, B; Zhou, X.; Shi, F. (2015). "تحليل Numt كامل الطول يوفر دليلاً على التهجين بين جنس الكولوبين الآسيوي Trachypithecus وSemnopithecus". Am J Primatol . 77 (8): 901–910. doi :10.1002/ajp.22419. PMID  25903086. S2CID  205330921.
  45. ^ Popadin, K.; Gunbin, K.; Peshkin, L.; et al. (2017). "تشير الجينات الزائفة للميتوكوندريا إلى التهجين المتكرر بين الأنواع في تطور البشر". bioRxiv 10.1101/134502 . 
  46. ^ Thangaraj, K. (2003). "طفرات الميتوكوندريا في الحيوانات المنوية كسبب لانخفاض حركة الحيوانات المنوية". J. Androl . 24 (3): 388⎯392. doi : 10.1002/j.1939-4640.2003.tb02687.x . PMID  12721215.
  47. ^ ab Wallace, DC; et al. (1997). "تسلسلات MtDNA القديمة في الجينوم النووي البشري: مصدر محتمل للأخطاء في تحديد الطفرات المسببة للأمراض". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 94 (26): 14900-4905. Bibcode :1997PNAS...9414900W. doi : 10.1073 /pnas.94.26.14900 . PMC 25135. PMID  9405711. 
  48. ^ كريستيانو ، مايكون باسوس. كاردوسو، دانون كليمز؛ فرنانديز سالوماو، تانيا ماريا (فبراير 2014). “هل يمكن أن تكون الجينات الكاذبة منتشرة على نطاق واسع في النمل؟ دليل على وجود النمل في نمل قاطع الأوراق Acromyrmex striatus (روجر، 1863) (Formicidae: Attini)”. Comptes Rendus البيولوجيا . 337 (2): 78-85. دوى :10.1016/j.crvi.2013.11.007. بميد  24581801.

تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=شريحة_الحمض_النووي_للميتوكوندريا&oldid=1242734003"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate