მემკვიდრული ინფორმაციის ორგანიზება და რეალიზება ეუკარიოტებში Flashcards
(33 cards)
რაში მდგეობარეობს განსხვავება ეუკარიოტ-პროკარიოტების მემკვიდრული მასალის ორგანიზება-რეალიზებისას?
განსხვავება გამოწვეულია ეუკარიოტების რთული, ხოლო პროკარიოტების მარტივი აგებულებით.
ჩამოთვალე სამი ფაქტორი, რომლიც საფუძველზეც სრულიად განსხვავდება ეუკარიოტებში მემკვ. ინფორმაციის რეალიზება.
- ეუკარიოტებში გენომი გაცილებით დიდი ზომისაა ვიდრე პროკარიოტებში.
- ეუკარიოტების გენომი მოთავსებულია სხვადსხვა, ბევრ ქრომოსომაში, ბაქტეერიულ უჯრედში, როგორც ვიცით, ამას მხოლოდ 1 ქრომოსომა აკეთებს.
- ეუკარიოტი ორგანიზმების უმეტესობ მრავალუჯრედიანია, ისინი დიფერენცირებული უჯრედებისგან შედგება.
აქვე, რა არის გენომი?
გენომი - ორგანიზმის მიერ, უჯრედში შენახული მემკვიდრული მასალის ერთობლიობა.
რითი იწყებს არსებობას ყველა მრავალუჯრედიანი ორგანიზმი? როგორია ის დაყოფის პირველ ეტაპზე?
არსებობას ყველა ზიგოტიდან იწყებს. დაყოფის პირველ ეტაპზე კი არაფერი განასხვავებთ უჯრედებს ერთმანეთისგან.
ზიგოტიდან დაიწყო ჩანასახის განვითარება, როგორ გამოიყურება ის?
პირველ ეტაპზე არაფრით განსხვავებულნი, ახლა განსხვავებულ ფუნქციებს იძენენ, ზრდრასრულ ორგანიზმში გარკვეული ფუნქციების სრულყოფილად შესრულებაა მათი ფუნქცია.
დაყოფის პირველი ეტაპი და ჩანასახის განვითარება რომ შევადაროთ, რაში გამოიხატება განსხვავება?
დაყოფის პირველ ეტაპზე თუ არაფერი განასხვავებდათ უჯრედებს, ჩანასახის განვითარების დროს ისინი განსხვავებულ ფუნქციებს იძენენ ანუ სპეციალიზებული, კონკრეტულ 1 ფუნქციას მრგებულნი არიან, განსხვავებულად. ამას დიფერენცირებული უჯრედები ჰქვია აქ უკვე.
მაგალითვისთვის ჩამოთვალე მათი ფუნქციები:
1. ნერვული უჯრედი- ?
რა აქვს ამ ფუნქციის შესასრულებლად?
2. კუნთოვანი უჯრედი - ?
რას შეიცავენ ამ ფუნქციის უზრუნველსაყოფად?
3. ძვლოვანი ქსოვილები - ?
ამ ფუნქციის გამო როგორია უჯრედის შემადგენლობა?
- ნერვული უჯრედის, ანუ ნეიორნის ფუნქცია ინფრომაციის მიღება და გადაცემაა, რისთვისაც აქვს მას, აქსონი და დენდრიტი. დენდრიტი იღებს ინფორმაციას და აქსონი გაატარებს.
- კუნთოვანი უჯრედის ფუნქცია მოძრაობაში მონაწილეობაა, ამიტომ ეს გრძელი უჯრედები შეიცავენ შეკუმშვად ცილებს.
- ძვლოვანი ქსოვილის ფუნქცია ორგანიზმის საყრდენად ყოფნაა, რის გამოც მყარი მინერალური ნივთიერებებია მასში ჩართული.
ქსოვილთა დიფერენციაციის შესწავლის დროს 2 ჰიპოთეზა ჩამოყალიბდა, დაასახალე პირველი, ჩამოაყალიბე, იყო შედეგიანი დასკვნა?
პირველი ჰიპოთეზის თანახმად: ზიგოტიდან, როცა ჩანასახი იწყებდა განვითარებას, სხვადასხვა ეტაპზე , დიფერენციაციის პროცესში უჯრედების გენების ნაწილს კარგავდნენ, იტოვებდნენ მათი ფუნქციის განმსაზღვრელ/შემსრულებელ გენებს. მაგ: კუნთოვანი უჯრედები დაიტოვებდა ისეთ გენებს, რომლებიც პასუხსისმგებელნი იყვნენ კუმშვადი ცილის ინთეზზე. მაგრამ ეს ჰიპოთზა მცდარია და ამას მაშინ მიხვდნენ, როცა დადგინა სომატურ უჯრედებში , 1 ორგანიზმში, ყველა ამ უჯრდში ერთნაირი რაოდენობს დნმ-ია.
ჩამოაყალიბე მეორე ჰიპოთეზა და მაგალითი არ გინდა ჯერ იმ ბაყაყის, უბრალოდ თქვი ექსპერიმენტი როგორი უნ დაყოფილიყო, რომ ჰიპოთეზა დამტკიცებულიყო.
მეორე ჰიპოთეზა, პირველისგან განსხვავებით ამბობს, რომ ზიგოტიიდან განვითარებული მრავალუჯრედიანი ორგანიზმი გენების სრულ კრებულს შეიცავს, უბრალოდ აქ არის გენები, რომლებიც სპეციფიკურ, სპეციალიზეულ ფუნქციას ერგებიან და აქტიურ ფაზაში რჩებიან ამის გამო და არსებობემ ე.წ გათიშული გენები, რომლებიც ამ ფუნქწციის შესრულებაში ვრ მიიღებენ მონაწილეობას. ამის დასამტკიცებლად ასეთუ ექპერიმენტი იყო საჭირო, სადაც: უნდა გაეაქტიურებინათ ეს დათიშული გენები და ენახათ უჯრედი, რომელიც ფუნქციას სრული გენთა კრებულის ძალისმხევით შეძლებდა.
როგორ ჩატარდა ექსპერიმენტი, რასზე და რა შედეგით დამთავრდა, ჰიპოთეზ დადასტურდა თუ არა, რა დასკვნა გაკეთდა საბოლოოდ?
მოკლედ, ექსპერიმენტის აზრი შემდეგია; ბაყაყის კვერცხუჯრედის ბირთვი ულტრაიისფერი გამოსხივებით დაშალეს, სადაც სრული გენეტიკური ინფორმაცია იყო თავმოყრილი ამ ბაბყის განვითარებაზე, ბირთვ გამოცლილ უჯრედში მხოლოდ ის ნივთიერებებიღა დარჩა, რომლებიც აუცილებელია მემკვ. მასალის რეალიზების ინსტრუქციისთვის. მათ თავკომბალას ნაწლავის ბირთვი გადაუნერგეს , დიფერენცირბული უჯრედიდან გამოყოფილი, რა თქმა უნდა დაკვერცხუჯრედში, მისი სხით, ახალი ბრძანება გაჩნდა. შედეგი საოცარია, რადგან კვერხუჯრედიდან თავკომბალა გამოიჩეკა , ჩვეულებრივ ბაყაყდაც ჩამოყალიბდა. დასკვნა: ყოველი დიფერენცირებული უჯრედი გენების შემცველობით ერთნაირია, საჭიროა მექანიზმის არსებობა, რომელიც სხვადასხვა უჯრეში გენების განსხვავებულ აქტივობას გააკონტროლებს.
რა არის ქრომატინი? რისგან შედგება?
დნმ ეუკარიოტულ უჯრედში ქრომატინის სახითაა წარმოდგენილი, ჰისტნურ ცილებთან ერთად აგებს მას.
რამდენ ნეუკლეოტიდურ წყვილს შეიცავს 1 სომატური ურედის გენომი?
დნმ-ის 6 მილიარდ ნუკლეოტიდურ წყვილს, ზომით დაახლოებით 0,34-ია თითოეული ნუკლეოტიდის ზომა.
რა სიგრძისაა თითოეული დიპლოიდური უჯრედის საერთო დნმ? ზომის გათვალისწიმნებით როგორ ხვდება ის ადამიანის უჯრედში?( არა დეტაალურაად, მუხტები ცალე კითხვაა)
დაახლოებით სამ მეტრამდე აღწევს. ეს სქაოცარი სამუშაო, რომელიც 3 მეტრა დნმ-ის ადმიანის ურედში გადატანაა, ზუსტად ჰისტონებია, ჰისტონური ცილების დამსახურებაა.
როგორ ასრუებს ჰისტონური ცილა ამ საოცარ სამუშაოს?
როგორც ვიცით ჰისტონებუ დადებითი მუხტსი მატარებელია, მცირე ზომისანი. დნმ-ში კი ფოსფორმჟავას ნაშთი არის უარყოფითი მუხტის , რაც აადვილებს მათ შორის კავშირს, დადებითი დ აუარყოფითი მუხტები ერთმანეთისკენ მიისწრაფიან.
რა ფუნქცია აქვს H1 ჰისტონს?
გარედანაა დამაგრებული ნუკლეოსომაზე, მეზობელ ნუკლეოსომებს ერთმანეთთან ის აახლოებს და აკავშირებს.
რა არის ნუკლოსომა? რამდენ მოლეკულა ჰისტოსნ შიცავს?
ქრმატინი ძაფზე ასხმულ პატარა ბურთულებს ჰგავს, სადაც ამ ბურთულებს ბიოლოგიურ ტერმინად ნუკლეოსომებს ვუწოდებთ. ის 8 მოლეკლა ჰისტონს შეიცავს.
რა ფუნქცია აქვს აქ დნმ-ს? (იგულისხმება ქრომატინის ძაფის სტრუქტურის ჩამოყალიბება)
გარს ერტყმის ნუკლეოსომას და მის გარშემო 2 ხვეულს გააკეთებს.
ანუ დნმ-ს მოლკულის “ჩატევას” ჩვენს ორგანიზმში როგრ ვახერხებთ?
ქრომატინის სტრქუტურის ფუნქციურ-სტრქუტურული ერთეული ნუკლეოსომას დახმარებით. 1 ქრომოსომა ასობით ათას ნუკლეოომას შეიცავს, რითაც უზრუნველყოფილია დნმ-ის კომპაქტურად ჩალაგება უჯრედში.
ტრანსკრიპციის პროცესს რა უშლის ხელს? რას ვაკეთებთ ამ დროს? რა დასკვნა გამოგვაქვს?
ჰისტონები ხელს უშლის ტრანსკრიფციის ანუ ე.წ გენის ჩართვის პროცესს. ტრანსკრიპციისდროს, ჰელიკაზამ ერთმანეთს უნდა დააშოროს ჯაჭვები, ა კი ეს ჯაჭვები მჭიდროდ აქვს ჰისტონებს მოჭიმული, დაცილება ძნელია და ბარიერს წარმოადგენს რნმ-პოლიმერაზასთის, რომელმაც მატრიცად უნდა აიღოს 1 ჯაჭვი, გაცალკევება კი რთულია. დასკვნა: უჯრედს შეუძლია, რომ აკონტროლოს გენების აქტივობა ჰისტონებსა და დნმ-ს შორის კავშირის გაზრდით ან შემცირებით,
როგორ იგებს უჯრედი ინფრომაციას საქმიანბის წარმართვის შეახებ?
სოეციალური ინფორმაციული მოლეკულების საშუალებით, მოქმედებენ მოცემული უჯრედსი ცილა=-რეცეპტორზე და სიგნალს აგზავნიან დნმ-თან.
რა რთავს ეუკარიოტულ გენებს? რაიცი ამ ცილების შესახებ?
ეუკარიოტული გენის ჩართვა ცილების საშუალებით ხდება, ახელად: ტრანსკრიფციის ფაქტორები, დღეისთვის რამდენიმე ასეული ცილაა აღმოჩენილი და 1 გენზე მრავალ ტრანსკრიფციის ფაქტორს შეუძლია იქონიოს გავლენა.
როგორ შეიძლება დაუკავშირდეს ერთმანეთს დნმ და ტრანსკრიფციის ფაქტორები?
სხვადასხვა მექანიზმები არსებობს კავშირის
ტვის, მაგრამ ერთ-ერთ შემთხვევაში ზიგი მათგანი კომფორმაცია ძალიან ჰგავს დნმ-ის გარკვეული ნაწილის კონფორმაციას. ზოგი ნუკლეოტიდთა სპეციფიკურ თანმიმდევრობას ამოიცნობს და ზოგიც დაბალმოლეკულიურ ნივთიერებსბ , მაგალითად თუთიას იყენებს კავშირისთვის.
ტრანსკრიფციული ფაქტორები რაზე ყოფილა დამოკიდებული? ახსენი როდის ირთვბა და როგორ ეს გენი.
ტრანსკრიფიული ფაქტორები დამოკიდებულია კონცენტრაცაზე. როცა ტრამსკრიფციის ფაქტორი გაძლიერებულად ასინთეზებს ფაქტორებს, ბირთვში დიდი რაოდენობით გროვდება და გენის ჩართვას იწვევს.
რა ხდება ტრანსკრიფციული ფაქტორების გენების მუტაციის დროს? რა სახის სირთულეებს ვაწყდებით?
უჯრედი არაკონტროლირებად მდგომარეობაში გადაჰყავს , რაც უჯრედის სიმსივნურ გადგვარებას იწვევს. ნერვული სისტემის განვითარების დარღვევა, იგივე რეტის სინდრომი, დიაბეტის ერთერთი უიშვიათესი ფორმა, რომელიც აუტსომური დომინანტური დაავადების სახით მიმდინარეობს. მეტყველების სპეცოფიკური დარღვევაც ამის გამო ხდეა.
