ዘመናዊው ባዮሎጂ በልዩነቱ እና በግኝቶቹ መጠን ያስደንቃል። ዛሬ ይህ ሳይንስ ከዓይኖቻችን የተደበቁትን አብዛኛዎቹን ሂደቶች ያጠናል. ይህ ለሞለኪውላር ባዮሎጂ አስደናቂ ነው - በጣም ውስብስብ የሆኑ የሕያዋን ቁስ ሚስጥራቶችን ለመፍታት ከሚረዱት ተስፋ ሰጭ አካባቢዎች አንዱ ነው።
የተገላቢጦሽ ግልባጭ ምንድን ነው
በግልባጭ መገለባበጥ (በአጭሩ RT) የብዙዎቹ አር ኤን ኤ ቫይረሶች ልዩ ሂደት ነው። ዋናው ባህሪው በሜሴንጀር አር ኤን ኤ ላይ የተመሰረተ ባለ ሁለት መስመር የዲ ኤን ኤ ሞለኪውል ውህደት ነው።
OT የባክቴሪያ ወይም የዩኩሪዮቲክ ፍጥረታት ባህሪ አይደለም። ዋናው ኢንዛይም ፣ ሪቨርታስ ፣ ባለ ሁለት ገመድ ዲ ኤን ኤ ውህደት ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታል።
የግኝት ታሪክ
የሪቦኑክሊክ አሲድ ሞለኪውል የዲኤንኤ ውህደት አብነት ይሆናል የሚለው ሀሳብ እስከ 1970ዎቹ ድረስ እንደ ተራ ነገር ይቆጠር ነበር። ከዚያም ባልቲሞር እና ቴሚን ተለያይተው ሲሰሩ በአንድ ጊዜ ማለት ይቻላል አዲስ ኢንዛይም አገኙ። አር ኤን ኤ-ጥገኛ-ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴን ብለው ጠርተውታል ወይም በግልባጭ ትራንስክሪፕትሴዝ።
የዚህ ኢንዛይም መገኘት ያለምንም ቅድመ ሁኔታ ፍጥረተ ህዋሳት መኖራቸውን አረጋግጧልመገልበጥ የሚችል። ሁለቱም ሳይንቲስቶች በ1975 የኖቤል ሽልማት አግኝተዋል። ከተወሰነ ጊዜ በኋላ Engelhardt ለተገላቢጦሽ ግልባጭ - ወደነበረበት መመለስ አማራጭ ስም አቀረበ።
ለምንድነው የብኪ የሞለኪውላር ባዮሎጂ ማዕከላዊ ዶግማ የሚቃረን
ማዕከላዊ ዶግማ በማንኛውም ሕያው ሴል ውስጥ ያለው ተከታታይ ፕሮቲን ውህደት ጽንሰ-ሀሳብ ነው። እንዲህ ዓይነቱ እቅድ የተገነባው ከሶስት አካላት ማለትም ዲ ኤን ኤ ፣ አር ኤን ኤ እና ፕሮቲን ነው።
በማእከላዊው ዶግማ መሰረት አር ኤን ኤ በዲኤንኤ አብነት ላይ ብቻ ሊዋሃድ ይችላል፣ እና ከዚያ በኋላ ብቻ አር ኤን ኤ የፕሮቲን ዋና መዋቅርን በመገንባት ላይ ይሳተፋል።
ይህ ቀኖና በሳይንስ ማህበረሰቡ ውስጥ የተገላቢጦሽ ቅጂ ከመገኘቱ በፊት በይፋ ተቀባይነት አግኝቷል። ከ አር ኤን ኤ የተገላቢጦሽ ውህደት የሚለው ሀሳብ በሳይንቲስቶች ውድቅ ማድረጉ የሚያስገርም አይደለም። እ.ኤ.አ. በ 1970 ብቻ ፣ ከተገላቢጦሽ ግኝት ጋር ፣ ይህ ጉዳይ በፕሮቲን ውህደት ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ተንፀባርቋል።
የአቪያን ሬትሮቫይረስ ወደነበረበት መመለስ
ከአር ኤን ኤ-ጥገኛ-ዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ ተሳትፎ ውጭ የመገለባበጥ ሂደት አይጠናቀቅም። የአቪያን ሬትሮ ቫይረስ ወደነበረበት መመለስ እስከ ዛሬ ድረስ ከፍተኛ ጥናት ተደርጓል።
በዚህ የቫይረስ ቤተሰብ ውስጥ 40 የሚያህሉ የዚህ ፕሮቲን ሞለኪውሎች ብቻ ይገኛሉ። ፕሮቲን ሁለት ንዑስ ክፍሎችን ያቀፈ ሲሆን እነሱም እኩል ቁጥሮች ናቸው እና ሶስት ጠቃሚ የመገለባበጥ ተግባራትን ያከናውናሉ፡
1) የዲኤንኤ ሞለኪውል ውህደት በነጠላ-ፈትል/ድርብ-ክር አር ኤን ኤ አብነት እና በዲኦክሲራይቦኑክሊክ አሲዶች ላይ።
2) RNase H ን ማግበር፣ ዋናው ሚናው ይህ ነው።በአር ኤን ኤ-ዲ ኤን ኤ ኮምፕሌክስ ውስጥ ያለውን የአር ኤን ኤ ሞለኪውል መሰንጠቅ።
3) ወደ eukaryotic ጂኖም ለመግባት የዲኤንኤ ሞለኪውሎች ክፍሎች መጥፋት።
ሜካኒዝም OT
የተገላቢጦሽ የጽሑፍ ግልባጭ ደረጃዎች እንደ ቫይረሶች ቤተሰብ ሊለያዩ ይችላሉ፣ ማለትም። በኒውክሊክ አሲድዎቻቸው አይነት።
እስኪ መጀመሪያ ዳግመኛ መገለበጥ የሚጠቀሙ ቫይረሶችን እናስብ። እዚህ የብኪ ሂደት በ3 ደረጃዎች ተከፍሏል፡
1) የ"-" አር ኤን ኤ ፈትል በአር ኤን ኤ ስትራንድ አብነት "+" ላይ።
2) በኤንዛይም አርናሴ ኤች በመጠቀም የ"+" የአር ኤን ኤ ስትራንድ መጥፋት።
3) ድርብ-ክር ያለው የዲኤንኤ ሞለኪውል በአር ኤን ኤ ሰንሰለት አብነት "-" ላይ።
ይህ የቫይሪዮን የመራቢያ ዘዴ ለአንዳንድ ኦንኮጅኒክ ቫይረሶች እና ለሰው ልጅ የበሽታ መከላከያ ቫይረስ (ኤችአይቪ) የተለመደ ነው።
ማንኛውንም ኑክሊክ አሲድ በአር ኤን ኤ አብነት ላይ ለመዋሃድ ዘር ወይም ፕሪመር እንደሚያስፈልግ ልብ ሊባል ይገባል። ፕሪመር ከአር ኤን ኤ ሞለኪውል (አብነት) 3' ጫፍ ጋር የሚጣመር አጭር የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል ነው እና ውህደትን በማነሳሳት ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታል።
በቫይራል ምንጭ የሆኑ ዝግጁ የሆኑ ባለ ሁለት ክር የዲ ኤን ኤ ሞለኪውሎች ወደ eukaryotic ጂኖም ሲዋሃዱ የተለመደው የቫይሪዮን ፕሮቲን ውህደት ዘዴ ይጀምራል። በውጤቱም በቫይረሱ የተያዘው ሕዋስ አስፈላጊው ፕሮቲን እና አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች በብዛት የሚፈጠሩበት የቫይሮን ማምረቻ ፋብሪካ ይሆናል።
ሌላኛው የተገላቢጦሽ መንገድ በአር ኤን ኤ ሲንተታሴ ተግባር ላይ የተመሰረተ ነው። ይህ ፕሮቲን በፓራሚክሶቫይረስ, ራብዶቫይረስ, ፒኮርኖቫይረስ ውስጥ ይሠራል. በዚህ ሁኔታ, የብሉይ ኪዳን ሶስተኛ ደረጃ የለም - ምስረታባለ ሁለት መስመር ዲ ኤን ኤ፣ እና በምትኩ፣ የ"+" አር ኤን ኤ ሰንሰለት በቫይረሱ "-" አር ኤን ኤ ሰንሰለት አብነት ላይ ይሰራጫል እና በተቃራኒው።
የእንደዚህ አይነት ዑደቶች መደጋገም ሁለቱንም የቫይረሱ ጂኖም መባዛት እና ኤምአርኤን እንዲፈጠር ያደርጋል ፕሮቲን ውህድ ወደሆነው የኢውካርዮቲክ ሴል ሁኔታ።
የግል ቅጂ ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ
የብሉይ ኪዳን ሂደት በብዙ ቫይረሶች (በዋነኛነት እንደ ኤችአይቪ ያሉ ሬትሮ ቫይረሶች) የሕይወት ዑደት ውስጥ ትልቅ ጠቀሜታ አለው። ኤውካሪዮቲክ ሴል ላይ ጥቃት ያደረሰው የቫይሮን አር ኤን ኤ ለመጀመሪያው የDNA strand ውህደት አብነት ይሆናል፣ በዚህ ላይ ሁለተኛውን ፈትል ማጠናቀቅ አስቸጋሪ አይደለም።
የተገኘው የቫይረሱ ባለ ሁለት ፈትል ዲ ኤን ኤ በ eukaryotic ጂኖም ውስጥ የተዋሃደ ሲሆን ይህም የቫይሪዮን ፕሮቲን ውህደት ሂደቶችን ወደ ተግባር እና ከፍተኛ ቁጥር ያላቸውን ቅጂዎች በተበከለው ሕዋስ ውስጥ እንዲታዩ ያደርጋል። ይህ የRevertase እና OT በአጠቃላይ ለቫይረሱ ዋና ተልእኮ ነው።
የተገላቢጦሽ ግልባጭ በ eukaryotes ውስጥም በ retrotransposons አውድ ውስጥ ሊከሰት ይችላል - የሞባይል ጀነቲካዊ ንጥረ ነገሮች ከአንዱ የጂኖም ክፍል ወደ ሌላው ማጓጓዝ ይችላሉ። እንደነዚህ ያሉት ንጥረ ነገሮች፣ ሳይንቲስቶች እንደሚሉት፣ የሕያዋን ፍጥረታት ዝግመተ ለውጥ አስከትለዋል።
Retrotransposon የበርካታ ፕሮቲኖችን ኮድ የሚያደርግ የ eukaryotic DNA ዝርጋታ ነው። ከመካከላቸው አንዱ፣ reversetase፣ እንዲህ ያለውን retrotransporozone አካባቢን በመፍታት ላይ በቀጥታ ይሳተፋል።
የOT አጠቃቀም በሳይንስ
Reversetase ንጹህ በሆነ መልኩ ከተገለለበት ጊዜ ጀምሮ ፣የተገላቢጦሽ ግልባጭ ሂደት በባዮሎጂስቶች ተቀባይነት አግኝቷል።የብኪ ዘዴ ጥናት አሁንም በጣም አስፈላጊ የሆኑትን የሰው ፕሮቲኖች ቅደም ተከተል ለማንበብ ይረዳል።
እውነታው ግን የኢውካርዮት ጂኖም እኛን ጨምሮ መረጃ ሰጪ ያልሆኑ ክልሎችን በውስጡ ይዟል ኢንትሮንስ። ከእንደዚህ ዓይነት ዲ ኤን ኤ ውስጥ የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል ሲነበብ እና አንድ ነጠላ ገመድ ያለው አር ኤን ኤ ሲፈጠር ፣ የኋለኛው ክፍል ለፕሮቲን ብቻ ኢንትሮኖችን እና ኮዶችን ያጣል። ዲ ኤን ኤ በአር ኤን ኤ አብነት ላይ reversetase በመጠቀም ከተሰራ እሱን በቅደም ተከተል ማስቀመጥ እና የኑክሊዮታይድን ቅደም ተከተል ለማወቅ ቀላል ነው።
በተገላቢጦሽ ትራንስክሪፕትስ የተፈጠረው ኑክሊክ አሲድ ሲዲኤንኤ ይባላል። የተገኘውን የሲዲኤን ቅጂ ቅጂ ቁጥር በአርቴፊሻል መንገድ ለመጨመር በ polymerase chain reaction (PCR) ውስጥ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ ዘዴ በሳይንስ ውስጥ ብቻ ሳይሆን በሕክምና ውስጥም ጥቅም ላይ ይውላል የላቦራቶሪ ረዳቶች የእንደዚህ አይነት ዲ ኤን ኤ ከተለያዩ ባክቴሪያዎች ወይም ቫይረሶች ጂኖም ጋር ተመሳሳይነት ከጋራ ቤተ-መጽሐፍት ይወስናሉ. የቬክተሮች ውህደት እና ወደ ባክቴሪያ መግባታቸው ከባዮሎጂ ተስፋ ሰጪ አካባቢዎች አንዱ ነው። RT የሰውን እና የሌሎችን ፍጥረታት ዲ ኤን ኤ ያለ ኢንትሮንስ ለመመስረት ጥቅም ላይ የሚውል ከሆነ እንደነዚህ ያሉት ሞለኪውሎች በቀላሉ ወደ ባክቴሪያ ጂኖም ሊገቡ ይችላሉ። ስለዚህ የመጨረሻው ለአንድ ሰው አስፈላጊ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን ለማምረት (ለምሳሌ ኢንዛይሞች) ፋብሪካዎች ይሆናሉ.
