மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் வட்ட டிஎன்ஏ உள்ளது. மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ பற்றிய ஆராய்ச்சி. டிஎன்ஏவின் பண்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகள்

மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு ஏன் சொந்த டிஎன்ஏ தேவை? சிம்பியான்ட்கள் ஏன் தங்கள் சொந்த டிஎன்ஏவை அவர்களிடம் வைத்திருக்கக்கூடாது, அவர்களுக்கு தேவையான அனைத்தையும் அந்த இடத்திலேயே உற்பத்தி செய்ய வேண்டும்? ஏன் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் ஒரு பகுதியை செல் கருவுக்குள் மாற்றுவது, மரபணு தயாரிப்புகளை மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு கொண்டு செல்ல வேண்டிய அவசியத்தை உருவாக்குகிறது? மைட்டோகாண்ட்ரியா ஒரே ஒரு பெற்றோரிடமிருந்து ஏன் பரவுகிறது? தாயிடமிருந்து பெறப்பட்ட மைட்டோகாண்ட்ரியா, தாய் மற்றும் தந்தையின் டிஎன்ஏ -யால் ஆன கலத்தின் மரபணுவுடன் எவ்வாறு இணைகிறது? மைட்டோகாண்ட்ரியாவைப் பற்றி அதிகமான மக்கள் கற்றுக்கொண்டால், அதிகமான கேள்விகள் எழுகின்றன.

இருப்பினும், இது மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு மட்டும் பொருந்தும்: எந்த அறிவியலின் எந்தப் பகுதியிலும், அறிவின் கோளத்தின் விரிவாக்கம் அதன் மேற்பரப்பில் தெரியாதவற்றுடன் தொடர்பு கொள்ள வழிவகுக்கிறது, மேலும் மேலும் கேள்விகளை ஏற்படுத்துகிறது, அதற்கான பதில்கள் அதே யூகிக்கக்கூடிய முடிவோடு அதே கோளத்தை விரிவுபடுத்துங்கள்.

எனவே, நவீன மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் டிஎன்ஏ மிகவும் விசித்திரமான முறையில் விநியோகிக்கப்படுகிறது: மரபணுக்களின் ஒரு சிறிய பகுதி நேரடியாக மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் வட்ட குரோமோசோமில் உள்ளது (இன்னும் துல்லியமாக, ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ட்ரியானிலும் ஒரே குரோமோசோமின் பல பிரதிகள்), மற்றும் பெரும்பாலான வரைபடங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் உற்பத்தி பாகங்கள் செல் கருவில் சேமிக்கப்படுகின்றன. எனவே, இந்த மரபணுக்களை நகலெடுப்பது முழு உயிரினத்தின் மரபணுவை நகலெடுப்பதோடு ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கிறது, மேலும் அவை உற்பத்தி செய்யும் பொருட்கள் கலத்தின் சைட்டோபிளாஸிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு நீண்ட தூரம் செல்கின்றன. ஆயினும்கூட, இது பல வழிகளில் வசதியானது: மைட்டோகாண்ட்ரியா இனப்பெருக்கம் செய்யும் போது இந்த அனைத்து மரபணுக்களையும் நகலெடுத்து, அவற்றைப் படித்து புரதங்கள் மற்றும் பிற கூறுகளை உருவாக்கி, ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யும் முக்கிய செயல்பாட்டில் கவனம் செலுத்துகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் ஏன் ஒரு சிறிய டிஎன்ஏ உள்ளது, அதன் பராமரிப்புக்காக இந்த அனைத்து வழிமுறைகளும் தேவைப்படுகின்றன, எந்த மைட்டோகாண்ட்ரியாவை அகற்றுவது அவற்றின் இருப்பின் முக்கிய நோக்கத்திற்காக இன்னும் அதிக வளங்களை வீசக்கூடும்?

முதலில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் மீதமுள்ள டிஎன்ஏ ஒரு அடாவிசம் என்று கருதப்பட்டது, இது ஒரு முழுமையான பாக்டீரியா மரபணுவைக் கொண்ட மெத்தனோஜனால் உறிஞ்சப்பட்ட ஒரு சார்பு மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபு. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் கருவில் இருந்தபோதிலும், அவற்றின் கூட்டுவாழ்வின் ஆரம்பத்தில் ( m- மரபணுக்கள்), மெத்தனோஜனுக்குள் மைட்டோகாண்ட்ரியா சார்பான வசதியான சூழலைப் பராமரிக்கத் தேவையானது (இது மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள பிரிவில் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது), ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலும் அதே மரபணுக்கள் சேமிக்கப்பட்டுள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் சார்பு அதன் வாழ்க்கையின் தொடக்கத்தில் இந்த பத்தியின் இடதுபுறத்தில் உள்ள வரைபடத்தில் உள்ள நவீன பாக்டீரியத்தைப் போலவே இருந்தது.

மற்றும் மிக மெதுவாக, தேவை இல்லாததால், இந்த மரபணுக்கள் பல்வேறு மாற்றங்களின் விளைவாக மைட்டோகாண்ட்ரியல் குரோமோசோமிலிருந்து மறைந்துவிட்டன. ஆனால் உயிரணு கரு மேலும் மேலும் m- மரபணுக்களைக் குவித்தது, அவை அழிக்கப்பட்ட சிம்பியோண்ட்ஸ்-மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து சைட்டோபிளாஸத்திற்குள் நுழைந்து யூகாரியோடிக் சிமேராவின் மரபணுவில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட எம்-ஜீன் படிக்கத் தொடங்கியவுடன், செல்லுலார் பொறிமுறைகள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குத் தேவையான தயாரிப்புகளை உருவாக்கி, அவற்றின் சொந்த உருவாக்கத்திலிருந்து கூட்டுறவுகளை விடுவித்தன. இதன் பொருள், கருவுக்குள் சென்ற மரபணுவின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் அனலாக் இனி இயற்கையான தேர்வின் மூலம் செயல்படும் வரிசையில் பராமரிக்கப்படாது மற்றும் முந்தையவை போலவே பிறழ்வுகளால் அழிக்கப்படும். எனவே, இன்னும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் இருக்கும் மரபணுக்கள் கருவுக்குள் செல்லும் என்று கருதுவது தர்க்கரீதியாக இருக்கும், இது யூகாரியோட்டுகளுக்கு பெரும் ஆற்றல் நன்மைக்கு வழிவகுக்கும்: எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, டிஎன்ஏவை நகலெடுப்பதற்கும் படிப்பதற்கும் சரிசெய்வதற்கும் சிக்கலான வழிமுறைகள் அகற்றப்படலாம். ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ட்ரியனிலிருந்தும், அதனால் நீங்கள் புரதங்களை உருவாக்க வேண்டும்.

இந்த முடிவுக்கு வந்த பிறகு, விஞ்ஞானிகள் அனைத்து மரபணுக்களும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து கருவுக்கு இயற்கையான சறுக்கல் மூலம் இடம்பெயர எவ்வளவு நேரம் ஆனது என்று கணக்கிட்டனர். இந்த காலம் நீண்ட காலமாகிவிட்டது என்று மாறியது. யூகாரியோடிக் செல் தோன்றிய நேரத்தில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் பல ஆயிரம் மரபணுக்களின் பொதுவான பாக்டீரியா மரபணு இருந்தது (விஞ்ஞானிகள் இந்த மரபணு என்ன என்பதை பல்வேறு உயிரினங்களில் கருவுக்கு மாற்றப்பட்ட எம்-மரபணுக்களைப் படிப்பதன் மூலம் நிறுவுகின்றனர்), இப்போது அனைத்து வகையான மைட்டோகாண்ட்ரியாவும் யூகாரியோட்கள் 95 முதல் 99.9% வரை மரபணுக்களை இழந்துள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட மரபணுக்களை யாரும் விட்டு வைக்கவில்லை, ஆனால் மரபணு இல்லாத மைட்டோகாண்ட்ரியாவும் யாருக்கும் இல்லை. இந்த செயல்பாட்டில் வாய்ப்பு முக்கிய பங்கு வகித்திருந்தால், குறைந்தபட்சம் ஒரு சில உயிரினங்கள் ஏற்கனவே கருவுக்கு இறுதி வரை மரபணு மாற்றத்தின் பாதையில் சென்றிருக்கும். ஆனால் இது நடக்கவில்லை, இந்த நேரத்தில் படித்த பல்வேறு உயிரினங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியா, ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக தங்கள் மரபணுக்களை இழந்து, அவற்றின் அதே தொகுப்பைத் தக்கவைத்துக்கொண்டது, இது மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் துல்லியமாக இந்த மரபணுக்களின் இருப்பின் தேவையைக் குறிக்கிறது.

மேலும், உயிரணுக்களின் ஆற்றல் உற்பத்தி செய்யும் உறுப்புகளான குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்கும் அவற்றின் சொந்த டிஎன்ஏ உள்ளது, அதேபோல் வெவ்வேறு உயிரினங்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் இணையாகவும் சுயாதீனமாகவும் உருவானது, ஒவ்வொன்றும் ஒரே மாதிரியான மரபணுக்களுடன்.

இதன் பொருள் ஒவ்வொரு செல்லுலார் மைட்டோகாண்ட்ரியானிலும் அதன் சொந்த மரபணுவைப் பராமரிப்பதில் உள்ள அனைத்து குறிப்பிடத்தக்க சிரமங்களும் (மற்றும் சராசரியாக, ஒரு கலத்தில் பல நூறு உள்ளன!) மற்றும் அதை நகலெடுக்கும்-திருத்தும்-மொழிபெயர்க்கும் பருமனான கருவி (முக்கிய, ஆனால் அனைத்தும் இல்லை!) ஏதாவது மூலம்.

இந்த நேரத்தில் "ஏதோ" ஒரு நிலையான கோட்பாடு உள்ளது: மைட்டோகாண்ட்ரியனின் சில விவரங்களை நேரடியாக உள்ளே உருவாக்கும் திறன் சுவாச விகிதத்தை ஒழுங்குபடுத்துவது மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நிகழும் செயல்முறைகளை ஒவ்வொரு நிமிடமும் மாறும் தேவைகளுக்கு சரிசெய்ய வேண்டும். முழு உயிரினம்.

ஒரு கலத்தின் நூற்றுக்கணக்கான மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் திடீரென சுவாசச் சங்கிலியின் கூறுகள் இல்லை என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள் (அதைப் பற்றிய விவரங்களைப் பார்க்கவும்) அல்லது அதில் போதுமான ஏடிபி சின்தேஸ்கள் இல்லை. இது உணவு மற்றும் ஆக்ஸிஜனுடன் அதிக சுமை கொண்டதாக மாறும் மற்றும் அவற்றை விரைவாகச் செயல்படுத்த முடியாது, அல்லது அதன் இடைச்செவ்வு இடைவெளி எங்கும் இல்லாத புரோட்டான்களால் வெடிக்கிறது - பொதுவாக ஒரு முழுமையான பேரழிவு. நிச்சயமாக, சிறந்த வாழ்க்கை சூழ்நிலையிலிருந்து இந்த விலகல்கள் அனைத்தும் மூழ்கும் கப்பலின் ரோலை சமன் செய்வதை நோக்கமாகக் கொண்ட பல சமிக்ஞைகளைத் தூண்டுகின்றன.

இந்த சமிக்ஞைகள் இந்த நேரத்தில் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் காணாமல் போன பகுதிகளின் உற்பத்தியைத் தூண்டுகிறது, புரதங்கள் கட்டப்பட்ட மரபணுக்களின் வாசிப்பை செயல்படுத்துகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியானில் சுவாசச் சங்கிலி அல்லது ஏடிபிசேஸின் போதுமான கூறுகள் இருந்தவுடன், "ரோல் சமமாகிவிடும்", புதிய பகுதிகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசியம் பற்றிய சமிக்ஞைகள் வருவது நின்றுவிடும், மேலும் மரபணுக்கள் மீண்டும் அணைக்கப்படும். உயிரணு சுய கட்டுப்பாட்டுக்கான அதன் எளிமை அவசியமான வழிமுறைகளில் இது வியக்கத்தக்க நேர்த்தியான ஒன்றாகும், அதன் சிறிதளவு மீறல் ஒரு தீவிர நோய்க்கு வழிவகுக்கிறது அல்லது உயிரினத்தின் சாத்தியமற்றது.

இந்த துயர சமிக்ஞைக்கு பதிலளிக்கத் தேவையான மரபணுக்கள் எங்கு இருக்க வேண்டும் என்பதை தர்க்கரீதியாகத் தீர்மானிக்க முயற்சிப்போம். இந்த மரபணுக்கள் இரண்டு நூறு மைட்டோகாண்ட்ரியா கொண்ட கலத்தின் கருவில் அமைந்திருக்கும் சூழ்நிலையை கற்பனை செய்து பாருங்கள். மைட்டோகாண்ட்ரியா ஒன்றில், எடுத்துக்காட்டாக, பற்றாக்குறை NADH டீஹைட்ரஜனேஸ்: NADH மூலக்கூறிலிருந்து இரண்டு எலக்ட்ரான்களை உரித்து, அடுத்த நொதிக்கு மாற்றி, சவ்வு முழுவதும் 2-4 புரோட்டான்களை பம்ப் செய்வதே சுவாசச் சங்கிலியின் முதல் நொதி.

உண்மையில், எந்த நொதியின் இத்தகைய குறைபாடுகளும் அடிக்கடி நிகழ்கின்றன, ஏனெனில் அவை அவ்வப்போது தோல்வியடைகின்றன, உட்கொள்ளும் உணவின் அளவு தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது, ATP க்கான கலத்தின் தேவைகளும் இந்த உயிரணுவைக் கொண்ட உடலின் தாவல்கள் அல்லது வீழ்ச்சிக்குப் பிறகு குதிக்கின்றன. எனவே, நிலைமை மிகவும் பொதுவானது. எனவே மைட்டோகாண்ட்ரியன் ஒரு சமிக்ஞையை வெளியிடுகிறது: "நாம் இன்னும் NADH டீஹைட்ரோஜினேஸை உருவாக்க வேண்டும்!" செல்லுலார் தரநிலைகளின்படி, இந்த சமிக்ஞையின் போக்குவரத்து நேரம் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாகும், மேலும் உண்மையில் கட்டப்பட்ட தூதர் ஆர்என்ஏவை கருவில் இருந்து சைட்டோபிளாஸுக்கு இழுக்கவும், அதிலிருந்து புரதங்களை உருவாக்கவும், மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு அனுப்பவும் ...

கூடுதல் நேரத்தை வீணாக்குவதை விட மிக முக்கியமான ஒரு பிரச்சனை இங்குதான் எழுகிறது: சிறப்பு மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதங்களை உருவாக்கும் போது, ​​அவை "மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு வழங்க" சமிக்ஞையால் குறிக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் எது? தெரியவில்லை. எனவே, அவர்களுக்குத் தேவையில்லாத புரதங்கள் ஒவ்வொன்றும் நூறு மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குள் நுழையத் தொடங்குகின்றன. செல் அவற்றின் உற்பத்தி மற்றும் விநியோகத்திற்கு வளங்களை செலவழிக்கிறது, மைட்டோகாண்ட்ரியா கூடுதல் சுவாசச் சங்கிலிகளால் நிரப்பப்படுகிறது (இது சுவாச செயல்முறைகளின் திறமையின்மைக்கு வழிவகுக்கிறது), மற்றும் இந்த புரதங்கள் தேவைப்படும் ஒரே மைட்டோகாண்ட்ரியா போதுமான அளவில் அவற்றைப் பெறாது, ஏனெனில் அது சிறந்தது உற்பத்தி செய்யப்பட்ட நூறில் ஒரு பங்கு. எனவே, அவள் தொடர்ந்து துயர சமிக்ஞைகளை அனுப்புகிறாள், குழப்பம் தொடர்கிறது. என்ன நடக்கிறது என்பதற்கான இந்த பாடல் மற்றும் மேலோட்டமான விளக்கத்திலிருந்து கூட, அத்தகைய செல் சாத்தியமில்லை என்பது தெளிவாகிறது. மேலும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நிகழும் செயல்முறைகளை ஒழுங்குபடுத்துவதற்காக நேரடியாக படிக்கவும் மொழிபெயர்க்கவும் வேண்டிய மரபணுக்கள் உள்ளன, மேலும் நியூக்ளியஸ் கட்சியால் தொடங்கப்பட்ட நகங்களின் உற்பத்தித் திட்டத்தை நம்பியிருக்காது ... அதாவது புரதங்கள் அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கும் ஒரே நேரத்தில் சுவாசச் சங்கிலி.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் எஞ்சியிருக்கும் வெவ்வேறு உயிரினங்களால் சரியாக என்ன உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்பதைச் சரிபார்த்த பிறகு (எனவே எம்-மரபணுக்களை ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக கருவுக்குள் நகர்த்துவது), இவை சுவாசச் சங்கிலிகள் மற்றும் ஏடிபேஸ் மற்றும் ரைபோசோம்களின் கட்டுமானத்திற்கான கூறுகள் என்பதைக் கண்டறிந்தோம். (அதாவது, முக்கிய பகுதி ஒளிபரப்பு கருவி).

லேன் இல் இருந்து இதைப் பற்றி மேலும் படிக்கலாம் (மற்றும் மட்டுமல்ல) "ஆற்றல், செக்ஸ், தற்கொலை: மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் வாழ்க்கையின் பொருள்"... சரி, நீங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ வரைபடத்தை ஒப்பிடலாம், அங்கு குறியாக்கம் செய்யப்பட்ட பொருட்கள் (இந்த பத்தியின் வலதுபுறம்), சுவாசச் சங்கிலி வரைபடத்துடன் (மேலே), அதனால் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் சரியாக என்ன உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்பது தெளிவாகிறது. நிச்சயமாக, இந்த சங்கிலியில் செருகப்படும் ஒவ்வொரு புரதமும் உள்நாட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படுவதில்லை; அவற்றில் சில கலத்தின் சைட்டோபிளாஸில் கட்டப்பட்டுள்ளன. ஆனால் மீதமுள்ள பகுதிகள் ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும் முக்கிய "நங்கூரங்கள்" மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இது தேவையான அளவு என்சைம்களை உற்பத்தி செய்ய அனுமதிக்கிறது, மேலும் அவை தேவைப்படும் இடத்தில்.

மைட்டோகாண்ட்ரியா பாலுடன் எவ்வாறு தொடர்புடையது மற்றும் ஒரு உயிரணுவில் வெவ்வேறு மரபணுக்கள் எவ்வாறு இணைந்துள்ளன, இந்த வரியின் அடுத்த அத்தியாயங்களில் ஒன்றை நான் எழுதுகிறேன்.

அறிமுகம்

மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு கால் நூற்றாண்டு கடந்துவிட்டது. கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் ஏ. வில்சனின் பணிகளால் இத்தகைய பரந்த ஆர்வம் தூண்டப்பட்டது. 1987 ஆம் ஆண்டில், ஐந்து கண்டங்களில் வாழும் அனைத்து மனித இனங்களின் பல்வேறு இனக்குழுக்களின் 147 பிரதிநிதிகளிடமிருந்து எடுக்கப்பட்ட மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் டிஎன்ஏவின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வின் முடிவுகளை அவர் வெளியிட்டார். தனிப்பட்ட பிறழ்வுகளின் வகை, இருப்பிடம் மற்றும் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில், அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவும் ஒரு மூதாதையர் நியூக்ளியோடைடு வரிசையில் இருந்து வேறுபடுவதால் எழுந்தது என்பது நிறுவப்பட்டது. போலி அறிவியல் பத்திரிகையில், இந்த முடிவு மிகவும் எளிமையான முறையில் விளக்கப்பட்டது - மனிதகுலம் முழுவதுமே மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஈவ் என்ற பெண்மணியிலிருந்து வந்தது (மகள்கள் மற்றும் மகன்கள் இருவரும் தங்கள் தாயிடமிருந்து மட்டுமே மைட்டோகாண்ட்ரியாவைப் பெறுகிறார்கள்), வடகிழக்கு ஆப்பிரிக்காவில் சுமார் 200 ஆயிரம் ஆண்டுகள் வாழ்ந்தனர் முன்பு ... மற்றொரு 10 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, நியண்டர்டால் குளவிகளிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் ஒரு பகுதியை புரிந்துகொள்ள முடிந்தது, மேலும் 500 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மனிதன் மற்றும் நியண்டர்டாலின் கடைசி பொதுவான மூதாதையரின் வாழ்நாளை மதிப்பிட முடிந்தது.

இன்று, மனித மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபியல் மக்கள்தொகையிலும் மருத்துவ அம்சத்திலும் தீவிரமாக வளர்ந்து வருகிறது. பல கடுமையான பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ குறைபாடுகளுக்கு இடையே ஒரு உறவு நிறுவப்பட்டுள்ளது. முதுமையுடன் தொடர்புடைய மரபணு மாற்றங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகின்றன. தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவாவின் அளவு, வடிவம் மற்றும் மரபணு திறன் ஆகியவற்றிலிருந்து மனிதர்களுக்கும் மற்ற விலங்குகளுக்கும் வேறுபடும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு என்றால் என்ன? பங்கு என்ன, அது எப்படி வேலை செய்கிறது மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு பொதுவாக வெவ்வேறு டாக்ஸாக்களில் மற்றும் குறிப்பாக மனிதர்களில் எப்படி எழுந்தது? எனது "மிகச்சிறிய மற்றும் மிகவும் அடக்கமான" கட்டுரையில் இதைப் பற்றி விவாதிக்கப்படும்.

டிஎன்ஏவுக்கு கூடுதலாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் மேட்ரிக்ஸ் அதன் சொந்த ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளது, இது எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் சவ்வுகளில் அமைந்துள்ள யூகாரியோடிக் ரைபோசோம்களிலிருந்து பல குணாதிசயங்களில் வேறுபடுகிறது. இருப்பினும், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ரைபோசோம்களில், அவற்றின் கலவையை உருவாக்கும் அனைத்து புரதங்களிலும் 5% க்கு மேல் உருவாகாது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு கூறுகளை உருவாக்கும் பெரும்பாலான புரதங்கள் அணு மரபணுவால் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு, எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அதன் சேனல்கள் வழியாக சட்டசபை தளத்திற்கு கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. இவ்வாறு, மைட்டோகாண்ட்ரியா இரண்டு மரபணுக்கள் மற்றும் இரண்டு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பு இயந்திரங்களின் ஒருங்கிணைந்த முயற்சியின் விளைவாகும். மைட்டோகாண்ட்ரியல் சுவாசச் சங்கிலியின் சில சப்யூனிட் என்சைம்கள் வெவ்வேறு பாலிபெப்டைட்களால் ஆனவை, அவற்றில் சில அணுசக்தியாலும் சில மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களாலும் குறியிடப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனின் முக்கிய நொதி, ஈஸ்டில் உள்ள சைட்டோக்ரோம் சி ஆக்ஸிடேஸ், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் குறியிடப்பட்ட மற்றும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மூன்று துணைக்குழுக்கள் மற்றும் உயிரணு கருவில் நான்கு குறியாக்கம் மற்றும் சைட்டோபிளாஸில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு கருவில் உள்ள குறிப்பிட்ட மரபணுக்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றத்தின் சிம்பியோடிக் கோட்பாடு

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் உட்புற பாக்டீரியா-எண்டோசிம்பியண்ட்ஸிலிருந்து தாவர பிளாஸ்டிட்களின் தோற்றம் பற்றிய கருதுகோள் ஆர். ஆல்ட்மேன் 1890 இல் மீண்டும் வெளிப்படுத்தினார். அரை நூற்றாண்டுக்கு முன்பு தோன்றிய உயிர்வேதியியல், சைட்டாலஜி, மரபியல் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியலின் விரைவான வளர்ச்சியின் நூற்றாண்டில், கருதுகோள் வளர்ந்தது ஒரு பெரிய அளவு உண்மைப் பொருளின் அடிப்படையில் ஒரு கோட்பாடாக ... அதன் சாராம்சம் பின்வருமாறு: ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியா தோற்றத்துடன், பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் குவிந்துள்ளது - அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் துணை தயாரிப்பு. அதன் செறிவின் அதிகரிப்புடன், காற்றில்லா ஹீட்டோரோட்ரோப்களின் வாழ்க்கை மிகவும் கடினமானது, மேலும் அவற்றில் சில, ஆற்றலைப் பெற, அனாக்ஸிக் நொதித்தலில் இருந்து ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனுக்கு அனுப்பப்பட்டது. காற்றில்லா பாக்டீரியாவை விட அதிக செயல்திறனுடன், ஏரோபிக் ஹீட்டோரோட்ரோப்கள், ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக உருவாகும் கரிமப் பொருட்களை உடைக்க முடியும். சுதந்திரமாக வாழும் சில ஏரோப்கள் காற்றில்லா உயிரினங்களால் பிடிக்கப்பட்டன, ஆனால் "ஜீரணிக்கப்படவில்லை", ஆனால் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ஆற்றல் நிலையங்களாக பாதுகாக்கப்படுகின்றன. மைட்டோகாண்ட்ரியாவை சுவாசிக்க முடியாத ஏடிபி மூலக்கூறுகளுடன் உயிரணுக்களை வழங்க அடிமைகளாக சிறைப்பிடிக்கப்பட்டவர்களாக பார்க்கக்கூடாது. மாறாக, அவர்கள் "உயிரினங்கள்", அவர்கள் மீண்டும் புரோடெரோசோயிக்கில், தங்களுக்கும் அவர்களின் சந்ததியினருக்கும் சிறந்த தங்குமிடங்களைக் கண்டறிந்தனர், அங்கு நீங்கள் உண்ணும் அபாயம் இல்லாமல் குறைந்த முயற்சியை செலவிடலாம்.

கூட்டுறவு கோட்பாட்டிற்கு ஆதரவாக பல உண்மைகள் பேசுகின்றன:

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் சுதந்திரமாக வாழும் ஏரோபிக் பாக்டீரியாவின் அளவுகள் மற்றும் வடிவங்கள் ஒன்றே; இரண்டிலும் வட்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் உள்ளன, அவை ஹிஸ்டோன்களுடன் தொடர்புடையவை அல்ல (நேரியல் அணு டிஎன்ஏவுக்கு மாறாக);

நியூக்ளியோடைடு வரிசைகளின் அடிப்படையில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ரைபோசோமால் மற்றும் போக்குவரத்து ஆர்என்ஏக்கள் அணுக்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன, அதே நேரத்தில் சில ஏரோபிக் கிராம்-எதிர்மறை யூபாக்டீரியாவின் ஒத்த மூலக்கூறுகளுடன் ஆச்சரியமான ஒற்றுமைகளை நிரூபிக்கின்றன;

மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள், செல் கருவில் குறியிடப்பட்டிருந்தாலும், பாக்டீரியா போன்ற ரிஃபாம்பிசின் மூலம் தடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் யூகாரியோடிக் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள் இந்த ஆண்டிபயாடிக் உணர்ச்சியற்றவை;

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் பாக்டீரியாவில் உள்ள புரதத் தொகுப்பு யூகாரியோட்களின் ரைபோசோம்களைப் பாதிக்காத அதே நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளால் அடக்கப்படுகிறது;

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் பாக்டீரியா பிளாஸ்மலெம்மாவின் உட்புற சவ்வின் லிப்பிட் கலவை ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் யூட்டோரியோடிக் செல்களின் மற்ற சவ்வுகளுக்கு ஒரே மாதிரியான மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வெளிப்புற சவ்வு இருந்து மிகவும் வித்தியாசமானது;

கிரிஸ்டே, உள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வு மூலம் உருவாக்கப்பட்டது, பல புரோகாரியோட்டுகளின் மெசோசோமல் சவ்வுகளின் பரிணாம ஒப்புமைகள் ஆகும்;

இப்போது வரை, பாக்டீரியாவிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியா உருவாவதற்கான பாதையில் இடைநிலை வடிவங்களைப் பிரதிபலிக்கும் உயிரினங்கள் தப்பிப்பிழைத்துள்ளன (பழமையான அமீபா Pelomyxaமைட்டோகாண்ட்ரியா இல்லை, ஆனால் எப்போதும் எண்டோசிம்பியோடிக் பாக்டீரியா உள்ளது.

யூகாரியோட்களின் வெவ்வேறு ராஜ்யங்கள் வெவ்வேறு மூதாதையர்களைக் கொண்டிருந்தன மற்றும் உயிரினங்களின் பரிணாம வளர்ச்சியின் வெவ்வேறு கட்டங்களில் பாக்டீரியாவின் எண்டோசிம்பியோசிஸ் எழுந்தது என்று ஒரு கருத்து உள்ளது. புரோட்டோசோவா, பூஞ்சை, தாவரங்கள் மற்றும் உயர் விலங்குகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் கட்டமைப்பில் உள்ள வேறுபாடுகளும் இதற்கு சான்றாகும். ஆனால் எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், ப்ரோமிட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து வரும் மரபணுக்களின் முக்கிய பகுதி கருவுக்குள் நுழைந்தது, ஒருவேளை மொபைல் மரபணு உறுப்புகளின் உதவியுடன். சிம்பயன்ட்களில் ஒன்றின் மரபணுவின் ஒரு பகுதி மற்றொன்றின் மரபணுவில் சேர்க்கப்படும்போது, ​​கூட்டுறவுகளின் ஒருங்கிணைப்பு மீளமுடியாது. புதிய மரபணு வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளை உருவாக்க முடியும், இது எந்தவொரு கூட்டாளர்களாலும் தனித்தனியாக ஒருங்கிணைக்க முடியாத பயனுள்ள தயாரிப்புகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. இவ்வாறு, அட்ரீனல் கோர்டெக்ஸின் உயிரணுக்களால் ஸ்டீராய்டு ஹார்மோன்களின் தொகுப்பு ஒரு சிக்கலான சங்கிலி எதிர்வினையாகும், அவற்றில் சில மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலும், சில எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்திலும் நிகழ்கின்றன. ப்ரோமிட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்களைப் பிடிப்பதன் மூலம், அணுக்கருவின் செயல்பாடுகளை நம்பத்தகுந்த முறையில் கட்டுப்படுத்த முடிந்தது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வெளிப்புற சவ்வு, மேட்ரிக்ஸின் பெரும்பாலான புரதங்கள் மற்றும் உறுப்புகளின் உட்புற சவ்வு ஆகியவற்றின் அனைத்து புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிட் தொகுப்பு ஆகியவற்றை மையக்கரு குறிக்கிறது. மிக முக்கியமாக, கரு எம்டிடிஎன்ஏவின் பிரதி, டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பின் நொதிகளை குறியாக்குகிறது, இதன் மூலம் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கூட்டுவாழ்வு பங்காளிகளின் வளர்ச்சி விகிதம் ஏறக்குறைய ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும். புரவலன் வேகமாக வளர்ந்தால், ஒவ்வொரு தலைமுறையிலும் தனிநபருக்கு கூட்டுறவு எண்ணிக்கை குறையும், இறுதியில், மைட்டோகாண்ட்ரியா இல்லாத சந்ததியினர் தோன்றும். பாலியல் ரீதியாக இனப்பெருக்கம் செய்யும் ஒரு உயிரினத்தின் ஒவ்வொரு கலத்திலும், பல மைட்டோகாண்ட்ரியாக்கள் உள்ளன, அவை ஹோஸ்டின் பிரிவுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் அவற்றின் டிஎன்ஏவை பிரதிபலிக்கின்றன. இது ஒவ்வொரு மகள் உயிரணுக்களும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் குறைந்தபட்சம் ஒரு நகலைப் பெறுவதை உறுதி செய்கிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் பயோஜெனீசிஸில் செல் கருவின் பங்கு

ஒரு குறிப்பிட்ட வகை பிறழ்ந்த ஈஸ்ட் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவில் விரிவான நீக்குதலைக் கொண்டுள்ளது, இது மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் புரதத் தொகுப்பை முழுமையாக நிறுத்த வழிவகுக்கிறது; இதன் விளைவாக, இந்த உறுப்புகள் அவற்றின் செயல்பாட்டைச் செய்ய முடியவில்லை. குறைந்த குளுக்கோஸ் உள்ளடக்கம் கொண்ட ஒரு ஊடகத்தில் வளரும் போது, ​​இத்தகைய மரபுபிறழ்ந்தவர்கள் சிறிய காலனிகளை உருவாக்குகிறார்கள், அவை அழைக்கப்படுகின்றன சைட்டோபிளாஸ்மிக் muதந்தமிகுட்டி.

சிறிய மரபுபிறழ்ந்தவர்களுக்கு மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதத் தொகுப்பு இல்லை, எனவே சாதாரண மைட்டோகாண்ட்ரியாவை உருவாக்கவில்லை என்றாலும், இத்தகைய மரபுபிறழ்ந்தவர்கள் அடங்கியுள்ளனர் புரோமிட்டோகாண்ட்ரியா,ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு, சாதாரண மைட்டோகாண்ட்ரியாவைப் போன்றது, ஒரு சாதாரண வெளிப்புற சவ்வு மற்றும் உட்புற சவ்வு மோசமாக வளர்ந்த கிறிஸ்டே கொண்டவை. ப்ரோமிட்டோகாண்ட்ரியாவில் அணுசக்தி மரபணுக்களால் குறியிடப்பட்ட பல என்சைம்கள் உள்ளன மற்றும் சைட்டோபிளாஸின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, இதில் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள், சிட்ரிக் அமில சுழற்சியின் அனைத்து நொதிகளும் மற்றும் உள் சவ்வு உருவாக்கும் பல புரதங்களும் உள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் பயோஜெனீசிஸில் அணு மரபணுவின் முக்கிய பங்கை இது தெளிவாக நிரூபிக்கிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் இழந்த டிஎன்ஏ துண்டுகள் 20 முதல் 99.9% க்கும் அதிகமானவை என்றாலும், குட்டி மரபுபிறழ்ந்தவர்களின் மொத்த மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ எப்போதும் காட்டு வகையைப் போலவே இருக்கும். இது டிஎன்ஏ பெருக்கத்தின் இன்னும் மோசமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட செயல்முறையின் காரணமாகும், இதன் விளைவாக ஒரு டிஎன்ஏ மூலக்கூறு உருவாகிறது, அதே பகுதியில் மீண்டும் மீண்டும் மற்றும் ஒரு சாதாரண மூலக்கூறுக்கு சமமாக இருக்கும். உதாரணமாக, காட்டு வகை டிஎன்ஏவின் நியூக்ளியோடைடு வரிசையில் 50% தக்கவைத்துக்கொள்ளும் குட்டி விகாரியின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ, இரண்டு மறுபடியும் கொண்டிருக்கும், அதே நேரத்தில் ஒரு மூலக்கூறு மட்டுமே தக்கவைக்கும் 0,1% மீதமுள்ள துண்டின் 1000 பிரதிகளிலிருந்து காட்டு-வகை மரபணு உருவாக்கப்படும். இவ்வாறு, மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் சில குறிப்பிட்ட பிரிவுகளில் அதிக எண்ணிக்கையிலான சிறிய மரபுபிறழ்ந்தவர்களைப் பயன்படுத்த முடியும், இது இயற்கையால் குளோன் செய்யப்படுகிறது என்று ஒருவர் கூறலாம்.

உறுப்புகளின் உயிரணு உருவாக்கம் முக்கியமாக அணு மரபணுக்களால் கட்டுப்படுத்தப்பட்டாலும், சில தரவுகளால் தீர்மானிக்கப்படும் உறுப்புகள், பின்னூட்டக் கொள்கையில் ஒருவித ஒழுங்குமுறை செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளன; எப்படியிருந்தாலும், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் நிலை இதுதான். அப்படியே உயிரணுக்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் புரதத் தொகுப்பை நீங்கள் தடுத்தால், டிஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ மற்றும் புரதங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் தொகுப்பில் ஈடுபடும் என்சைம்கள் சைட்டோபிளாஸில் அதிகமாக உருவாகத் தொடங்குகின்றன. ஆனால், மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து ஒருவித சமிக்ஞை இருப்பது சந்தேகத்திற்கு அப்பாற்பட்டதாக இருந்தாலும், அதன் இயல்பு இன்னும் அறியப்படவில்லை.

பல காரணங்களுக்காக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் பயோஜெனீசிஸின் வழிமுறைகள் இப்போது பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் கலாச்சாரங்களில் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன சக்கரோமைசஸ் கார்ல்ஸ்பெர்கென்சிஸ்(ப்ரூவரின் ஈஸ்ட் மற்றும் எஸ். செரிவிசியா(பேக்கரின் ஈஸ்ட்). முதலில், குளுக்கோஸில் வளரும் போது, ​​இந்த ஈஸ்ட்ஸ் கிளைகோலிசிஸ் மூலம் மட்டுமே இருப்பதற்கான ஒரு தனித்துவமான திறனை வெளிப்படுத்துகிறது, அதாவது மைட்டோகாண்ட்ரியல் செயல்பாடு இல்லாமல் செய்ய. இந்த உறுப்புகளின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மற்றும் நியூக்ளியர் டிஎன்ஏவில் உள்ள பிறழ்வுகளைப் படிக்க இது உதவுகிறது. இத்தகைய பிறழ்வுகள் மற்ற எல்லா உயிரினங்களிலும் ஆபத்தானவை. இரண்டாவதாக, ஈஸ்ட் - எளிய ஒற்றை செல்லுலார் யூகாரியோட்கள் - பயிரிட எளிதானது மற்றும் உயிர்வேதியியல் ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டது. இறுதியாக, ஈஸ்ட் ஹாப்ளாய்டு மற்றும் டிப்ளாய்டு கட்டங்களில் பெருகும், பொதுவாக ஓரின வளரும் செயல்முறை (சமச்சீரற்ற மைட்டோசிஸ்). ஆனால் ஈஸ்ட் ஒரு பாலியல் செயல்முறையையும் கொண்டுள்ளது: அவ்வப்போது, ​​இரண்டு ஹாப்லோயிட் செல்கள் ஒன்றிணைந்து, ஒரு டிப்ளாய்டு ஜிகோட்டை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அவை மைட்டோசிஸால் பிரிகின்றன அல்லது ஒடுக்கற்பிரிவுக்கு உட்பட்டு மீண்டும் ஹாப்லோயிட் செல்களைக் கொடுக்கின்றன. பரிசோதனையின் போது ஓரினச்சேர்க்கை மற்றும் பாலியல் இனப்பெருக்கத்தின் மாற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் செயல்பாட்டிற்கு காரணமான மரபணுக்களைப் பற்றி நீங்கள் நிறைய கற்றுக்கொள்ளலாம். இந்த முறைகளைப் பயன்படுத்தி, குறிப்பாக, இத்தகைய மரபணுக்கள் அணு அல்லது மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டதா என்பதைக் கண்டறிய முடியும், ஏனெனில் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் பிறழ்வுகள் மெண்டலின் சட்டத்தின்படி மரபுரிமையாக இல்லை, இது அணு மரபணுக்களின் பரம்பரையை நிர்வகிக்கிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் போக்குவரத்து அமைப்புகள்

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் உள்ள பெரும்பாலான புரதங்கள் சைட்டோசோலில் இருந்து இந்த உறுப்புகளுக்கு இறக்குமதி செய்யப்படுகின்றன. இது இரண்டு கேள்விகளை எழுப்புகிறது: செல் எவ்வாறு சரியான புரதத்திற்கு புரதங்களை வழிநடத்துகிறது, மேலும் இந்த புரதங்கள் எவ்வாறு அதில் நுழைகின்றன?

நொதியின் சிறிய சப்யூனிட் (எஸ்) குளோரோபிளாஸ்ட் ஸ்ட்ரோமாவுக்குள் செல்வதை ஆய்வு செய்யும் போது ஒரு பகுதி பதில் பெறப்பட்டது ரிபுலோஸ் -1,5-பிஸ்பாஸ்பேட்-கார்பாக்ஸிசோம்பேறி.ஒரு ஒற்றை செல் ஆல்காவின் சைட்டோபிளாஸிலிருந்து mRNA தனிமைப்படுத்தப்பட்டால் கிளமிடோமோனாஸ்அல்லது பட்டாணி இலைகளிலிருந்து, மேட்ரிக்ஸாக விட்ரோவில் புரத-ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, பின்னர் உருவாகும் பல புரதங்களில் ஒன்று ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பு எஸ்-ஆன்டிபாடியால் பிணைக்கப்படும். விட்ரோவில் தொகுக்கப்பட்ட எஸ்-புரதம் புரோ-எஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இது சுமார் 50 அமினோ அமில எச்சங்களால் வழக்கமான எஸ்-புரதத்தை விட பெரியது. எஸ்-சார்பு புரதம் அப்படியே குளோரோபிளாஸ்ட்களுடன் அடைகாக்கப்படும் போது, ​​அது உறுப்புகளை ஊடுருவி, பெப்டிடேஸ் மூலம் எஸ்-புரதமாக மாற்றப்படுகிறது. பின்னர் எஸ்-புரதம் ரிபுலோஸ் -1,5-பிஸ்பாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸின் பெரிய சப்யூனிட்டுடன் பிணைக்கப்பட்டு, குளோரோபிளாஸ்டின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அதனுடன் ஒரு செயலில் உள்ள நொதியை உருவாக்குகிறது.

எஸ்-புரத பரிமாற்றத்தின் வழிமுறை தெரியவில்லை. குளோரோபிளாஸ்டின் வெளிப்புற சவ்வு அல்லது வெளிப்புற மற்றும் உள் சவ்வுகளுக்கு இடையில் தொடர்பு கொள்ளும் இடத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு ஏற்பி புரதத்துடன் சார்பு எஸ் பிணைக்கிறது என்று நம்பப்படுகிறது, பின்னர் ஒரு ஆற்றலின் விளைவாக டிரான்ஸ்மம்பிரேன் சேனல்கள் வழியாக ஸ்ட்ரோமாவுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது. தீவிர செயல்முறை.

புரதங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு இதே வழியில் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. சுத்திகரிக்கப்பட்ட ஈஸ்ட் மைட்டோகாண்ட்ரியா புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கதிரியக்க ஈஸ்ட் புரதங்களைக் கொண்ட ஒரு உயிரணு சாற்றில் அடைகாக்கப்பட்டிருந்தால், அணு மரபணுவால் குறியிடப்பட்ட மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதங்கள் சைட்டோபிளாஸின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் அல்லாத புரதங்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு, அவை போலவே மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் இணைக்கப்படுகின்றன. அப்படியே செல்லில். இந்த வழக்கில், வெளிப்புற மற்றும் உள் சவ்வுகளின் புரதங்கள், மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் இன்டர்மெம்பிரேன் ஸ்பேஸ் ஆகியவை தொடர்புடைய மைட்டோகாண்ட்ரியல் பெட்டிக்குச் செல்கின்றன.

உட்புற சவ்வு, மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் இன்டர்மெம்பிரேன் இடத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட புதிதாக தொகுக்கப்பட்ட பல புரதங்கள் அவற்றின் N- டெர்மினஸில் ஒரு லீடர் பெப்டைடு உள்ளது, இது போக்குவரத்தின் போது மேட்ரிக்ஸில் ஒரு குறிப்பிட்ட புரோட்டீஸால் பிளவுபடுகிறது. இந்த மூன்று மைட்டோகாண்ட்ரியல் பெட்டிகளுக்கு புரதங்களை மாற்றுவதற்கு உள் சவ்வில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மின்வேதியியல் புரோட்டான் சாய்வின் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. வெளிப்புற சவ்வுக்கான புரத பரிமாற்றத்தின் வழிமுறை வேறுபட்டது: இந்த விஷயத்தில், நீண்ட முன்னோடி புரதத்தின் ஆற்றல் நுகர்வு அல்லது புரோட்டோலிடிக் பிளவு தேவையில்லை. மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதங்களின் நான்கு குழுக்களும் பின்வரும் பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தி உறுப்புக்குள் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன என்று இவை மற்றும் பிற அவதானிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன: வெளிப்புற சவ்வுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை தவிர அனைத்து புரதங்களும் ஒரு செயல்முறையின் விளைவாக உள் சவ்வில் சேர்க்கப்படுகின்றன என்று கருதப்படுகிறது. அதற்கு ஆற்றல் நுகர்வு தேவைப்படுகிறது மற்றும் வெளி மற்றும் உள் சவ்வுகளின் தொடர்பு புள்ளிகளில் ஏற்படுகிறது. வெளிப்படையாக, சவ்வில் புரதத்தின் ஆரம்ப இணைப்புக்குப் பிறகு, அது புரோட்டோலிடிக் பிளவுக்கு உட்படுகிறது, இது அதன் இணக்கத்தில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது; இணக்கம் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைப் பொறுத்து, புரதம் சவ்வில் சரி செய்யப்படுகிறது அல்லது மேட்ரிக்ஸுக்குள் அல்லது இன்டர்மெம்பிரேன் இடத்திற்கு "தள்ளப்படுகிறது".

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களின் சவ்வுகள் வழியாக புரதங்களை மாற்றுவது, கொள்கையளவில், எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் சவ்வுகளின் மூலம் அவற்றின் பரிமாற்றத்திற்கு ஒத்ததாகும். இருப்பினும், இங்கே பல முக்கியமான வேறுபாடுகள் உள்ளன. முதலில், மேட்ரிக்ஸ் அல்லது ஸ்ட்ரோமாவுக்கு எடுத்துச் செல்லும்போது, ​​புரதம் உறுப்பின் வெளிப்புற மற்றும் உள் சவ்வுகள் வழியாக செல்கிறது, அதே நேரத்தில் எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் லுமினுக்கு கொண்டு செல்லும்போது, ​​மூலக்கூறுகள் ஒரே ஒரு சவ்வு வழியாக செல்கின்றன. கூடுதலாக, ரெட்டிகுலத்தில் புரதங்களை மாற்றுவது பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது திசை நீக்கம்(திசையன் வெளியேற்றம்) - புரதம் இன்னும் முழுமையாக ரைபோசோமை விட்டு வெளியேறாதபோது தொடங்குகிறது (இணை மொழிபெயர்ப்பு இறக்குமதி),மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்கு மாற்றுவது புரத மூலக்கூறின் தொகுப்பு முழுமையாக முடிந்த பிறகு ஏற்படுகிறது (பிந்தைய மொழிபெயர்ப்பு இறக்குமதி).

இந்த வேறுபாடுகள் இருந்தபோதிலும், இரண்டு நிகழ்வுகளிலும், செல் ஒரு சிக்னல் வரிசையைக் கொண்ட முன்னோடி புரதங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது, இது கொடுக்கப்பட்ட புரதம் எந்த சவ்வுக்கு இயக்கப்படுகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. வெளிப்படையாக, பல சந்தர்ப்பங்களில், இந்த வரிசை போக்குவரத்து செயல்முறை முடிந்த பிறகு முன்னோடி மூலக்கூறிலிருந்து பிளவுபட்டது. இருப்பினும், சில புரதங்கள் உடனடியாக அவற்றின் இறுதி வடிவத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில் சமிக்ஞை வரிசை இறுதி புரதத்தின் பாலிபெப்டைட் சங்கிலியில் அடங்கியுள்ளது என்று நம்பப்படுகிறது. சமிக்ஞை வரிசைகள் இன்னும் சரியாகப் புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை, ஆனால் இதுபோன்ற பல வகையான வரிசைகள் இருக்க வேண்டும், ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதிக்கு ஒரு புரத மூலக்கூறை மாற்றுவதை தீர்மானிக்கிறது. உதாரணமாக, ஒரு தாவர உயிரணுக்களில், சில புரதங்கள், அதன் தொகுப்பு சைட்டோசோலில் தொடங்குகிறது, பின்னர் மைட்டோகாண்ட்ரியாவிற்கும், மற்றவை குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்கும், மற்றவை பெராக்ஸிசோம்களுக்கும், மற்றவை எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்திற்கும் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. புரதங்களின் சரியான உள் -செல்லுலார் விநியோகத்திற்கு வழிவகுக்கும் சிக்கலான செயல்முறைகள் இப்போது புரிந்துகொள்ளப்படுகின்றன.

நியூக்ளிக் அமிலங்கள் மற்றும் புரதங்களுக்கு கூடுதலாக, புதிய மைட்டோகாண்ட்ரியாவை உருவாக்க லிப்பிடுகள் தேவைப்படுகின்றன. குளோரோபிளாஸ்ட்களைப் போலல்லாமல், மைட்டோகாண்ட்ரியா அவற்றின் பெரும்பாலான லிப்பிட்களை வெளியில் இருந்து பெறுகிறது. விலங்கு செல்களில், எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தில் தொகுக்கப்பட்ட பாஸ்போலிபிட்கள் சிறப்பு புரதங்களின் உதவியுடன் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வெளிப்புற சவ்வுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகின்றன, பின்னர் உள் சவ்வில் இணைக்கப்படுகின்றன; இது இரண்டு சவ்வுகளுக்கு இடையே தொடர்பு கொள்ளும் இடத்தில் நிகழும் என்று நம்பப்படுகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவால் தூண்டப்பட்ட லிப்பிட் பயோசிந்தசிஸின் முக்கிய எதிர்வினை, பாஸ்பாடிடிக் அமிலத்தை பாஸ்போலிபிட் கார்டியோலிபினாக மாற்றுவதாகும், இது முக்கியமாக உள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வுகளில் காணப்படுகிறது மற்றும் அதன் அனைத்து லிப்பிட்களிலும் சுமார் 20% ஆகும்.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் அளவு மற்றும் வடிவம்

இன்றுவரை, 100 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்கள் படிக்கப்பட்டுள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவில் அவற்றின் மரபணுக்களின் தொகுப்பு மற்றும் எண்ணிக்கை, நியூக்ளியோடைடு வரிசை முழுமையாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, பல்வேறு வகையான விலங்குகள், தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவா ஆகியவற்றில் பெரிதும் வேறுபடுகிறது. ஃபிளாஜெல்லேட் புரோட்டோசோவானின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் அதிக எண்ணிக்கையிலான மரபணுக்கள் காணப்படுகின்றன ரெக்டினோமோ-நாஸ் அமெரிக்கானாமற்ற உயிரினங்களின் mtDNA இல் காணப்படும் அனைத்து புரத-குறியீட்டு மரபணுக்களும் உட்பட 97 மரபணுக்கள். மிக உயர்ந்த விலங்குகளில், மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு 37 மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது: 13 சுவாசச் சங்கிலியின் புரதங்களுக்கு, 22 டிஆர்என்ஏவுக்கு, மற்றும் இரண்டு ஆர்ஆர்என்ஏவுக்கு (பெரிய ரைபோசோம் சப்யூனிட் 16 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ மற்றும் சிறிய 12 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ). தாவரங்கள் மற்றும் புரோட்டோசோவாவில், விலங்குகள் மற்றும் பெரும்பாலான பூஞ்சைகளைப் போலல்லாமல், இந்த உறுப்புகளின் ரைபோசோம்களை உருவாக்கும் சில புரதங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. டிஎன்ஏ பாலிமரேஸ் (மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவை பிரதிபலித்தல்) மற்றும் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ் (மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவை படியெடுத்தல்) போன்ற டெம்ப்ளேட் பாலிநியூக்ளியோடைடு தொகுப்பின் முக்கிய நொதிகள் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு சைட்டோபிளாஸ்மிக் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த உண்மை யூகாரியோடிக் கலத்தின் சிக்கலான வரிசைமுறையில் மைட்டோகாண்ட்ரியல் தன்னாட்சியின் சார்பியலைக் குறிக்கிறது.

வெவ்வேறு இனங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்கள் மரபணுக்களின் தொகுப்பு, அவற்றின் இருப்பிடம் மற்றும் வெளிப்பாட்டின் வரிசையில் மட்டுமல்ல, டிஎன்ஏவின் அளவு மற்றும் வடிவத்திலும் வேறுபடுகின்றன. இன்று விவரிக்கப்பட்டுள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களில் பெரும்பாலானவை வட்டமான சூப்பர் கூயில்டு இரட்டை-ஸ்ட்ராண்டட் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் ஆகும். சில தாவரங்களில், வட்ட வடிவங்களுடன், நேரியல் வடிவங்கள் உள்ளன, சில புரோட்டோசோவாவில், எடுத்துக்காட்டாக, சிலியட்ஸ், நேரியல் டிஎன்ஏ மட்டுமே மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் காணப்படுகிறது.

ஒரு விதியாக, ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ட்ரியானும் அதன் மரபணுவின் பல நகல்களைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, மனித கல்லீரலின் உயிரணுக்களில் சுமார் 2 ஆயிரம் மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளது, மேலும் அவை ஒவ்வொன்றிலும் 10 ஒத்த மரபணுக்கள் உள்ளன. மவுஸ் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களில் 500 மைட்டோகாண்ட்ரியா இரண்டு மரபணுக்கள் மற்றும் ஈஸ்ட் செல்களில் உள்ளன S. செரிவிசியா- நான்கு மரபணுக்கள் கொண்ட 22 மைட்டோகாண்ட்ரியா வரை.

DIV_ADBLOCK1003 ">

படம் 2.நேரியல் (A), வட்ட (B), சங்கிலி (C) mtDNA ஒலிகோமர்களை உருவாக்கும் திட்டம். ஓரி - டிஎன்ஏ நகலெடுப்பின் ஆரம்ப பகுதி.

பல்வேறு உயிரினங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு அளவு மலேரியா பிளாஸ்மோடியத்தில் 6 ஆயிரத்துக்கும் குறைவான அடிப்படை ஜோடிகளிலிருந்து (இரண்டு ஆர்ஆர்என்ஏ மரபணுக்களுக்கு கூடுதலாக, இதில் மூன்று மரபணு குறியாக்க புரதங்கள் மட்டுமே உள்ளன) நிலப்பரப்பு தாவரங்களில் நூறாயிரக்கணக்கான நியூக்ளியோடைட் ஜோடிகள் (உதாரணமாக, இல் அரபிடோப்சிஸ் தாலியானாசிலுவை குடும்பத்திலிருந்து 366924 அடிப்படை ஜோடிகள்). அதே நேரத்தில், உயர் தாவரங்களின் எம்டிடிஎன்ஏ அளவில் 7-8 மடங்கு வேறுபாடுகள் ஒரே குடும்பத்தில் கூட காணப்படுகின்றன. முதுகெலும்புகளின் எம்டிடிஎன்ஏவின் நீளம் சற்று வேறுபடுகிறது: மனிதர்களில் - 16,569 அடிப்படை ஜோடிகள், ஒரு பன்றியில் - 16350, டால்பினில் - 16330, ஒரு நகம் கொண்ட தவளையில் செனோபஸ் லேவிஸ்- 17533, கார்பில்- 16400. இந்த மரபணுக்கள் மரபணுக்களின் உள்ளூர்மயமாக்கலிலும் ஒத்தவை, அவற்றில் பெரும்பாலானவை முனையிலிருந்து இறுதி வரை அமைந்துள்ளன; சில சந்தர்ப்பங்களில் அவை ஒன்றுடன் ஒன்று, பொதுவாக ஒரு நியூக்ளியோடைடு, அதனால் ஒரு மரபணுவின் கடைசி நியூக்ளியோடைடு அடுத்த மரபணுவில் முதலாவதாக இருக்கும். முதுகெலும்புகள் போலல்லாமல், தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவாவில், எம்டிடிஎன்ஏக்கள் 80% வரை குறியீட்டு அல்லாத வரிசைகளைக் கொண்டுள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களில் உள்ள மரபணுக்களின் வரிசை இனங்கள் இனங்களுக்கு வேறுபடுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் அதிக அளவு எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் மற்றும் பலவீனமான பழுதுபார்க்கும் அமைப்பு அணுசக்தியுடன் ஒப்பிடுகையில் எம்டிடிஎன்ஏ பிறழ்வுகளின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது. ஆக்ஸிஜன் தீவிரவாதிகள் C®T (சைட்டோசினின் டீமினேஷன்) மற்றும் GT®T (குவானைனுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்ற சேதம்) ஆகியவற்றின் குறிப்பிட்ட மாற்றீடுகளை ஏற்படுத்துகின்றனர், இதன் விளைவாக, mtDNA ஆனது AT- ஜோடிகளால் நிறைந்துள்ளது. கூடுதலாக, அனைத்து எம்டிடிஎன்ஏக்களுக்கும் ஒரு சுவாரஸ்யமான சொத்து உள்ளது - அவை அணு மற்றும் புரோகாரியோடிக் டிஎன்ஏ போலல்லாமல், மெத்திலேட்டட் இல்லை. மெத்திலேஷன் (டிஎன்ஏவின் குறியீட்டு செயல்பாட்டை சீர்குலைக்காமல் நியூக்ளியோடைடு வரிசையின் தற்காலிக இரசாயன மாற்றம்) திட்டமிடப்பட்ட மரபணு செயலிழப்பின் வழிமுறைகளில் ஒன்று என்பது அறியப்படுகிறது.

உறுப்புகளில் உள்ள டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளின் அளவு மற்றும் அமைப்பு

சில செல்கள் மற்றும் திசுக்களில் உள்ள டிஎன்ஏ உறுப்புகளின் ஒப்பீட்டு அளவு

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் செயல்பாடு

பாலூட்டிகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் பிரதி மற்றும் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனின் வழிமுறைகள் என்ன சிறப்பு?

நிரப்பு "href =" / text / category / komplementarij / "rel =" bookmark "> எம்டிடிஎன்ஏவில் உள்ள நிரப்பு இழைகள் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, ஏனெனில் அவை பல்வேறு அளவுகளில்" ஹெவி "ப்யூரின் மற்றும்" லைட் "பைரிமிடைன் நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. -கனமான) மற்றும் எல் (ஒளி-ஒளி) சங்கிலி. எம்டிடிஎன்ஏ மூலக்கூறின் நகலெடுப்பின் தொடக்கத்தில், டி-லூப் (ஆங்கில டிஸ்பேஸ்-மென்ட் லூப்பிலிருந்து) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு, மின்னணு மைக்ரோவில் தெரியும் -ஓஎஸ்பி, இரட்டை-ஸ்ட்ராண்டட் மற்றும் ஒற்றை-ஸ்ட்ராண்டட் (எச்-சங்கிலியின் பின்வாங்கிய பகுதி) பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளது. ரிபோநியூக்ளியோடைடு விதையின் முடிவு, இது எச்-சங்கிலியின் (ஓரிஎச்) தொகுப்பின் துவக்கப் புள்ளியை ஒத்துள்ளது. எல்-சங்கிலியின் தொகுப்பு மகள் எச்-சங்கிலி ஓரி எல் புள்ளியை அடையும் போது மட்டுமே தொடங்குகிறது. இது எல்-சங்கிலியின் நகலெடுக்கும் துவக்கப் பகுதி டிஎன்ஏ தொகுப்பு நொதிகளுக்கு ஒரு ஒற்றை இழையில் மட்டுமே அணுகக்கூடியது. நிலை, மற்றும், இதன் விளைவாக, எச்-சங்கிலியின் தொகுப்பில் ஒரு unwisted இரட்டை ஹெலிக்ஸில் மட்டுமே. இவ்வாறு, mtDNA மகள் இழைகள் தொடர்ச்சியாக மற்றும் ஒத்திசைவற்ற முறையில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன (படம் 3).

படம் 3.பாலூட்டிகளின் எம்டிடிஎன்ஏ பிரதி திட்டம். முதலில், டி-லூப் உருவாகிறது, பின்னர் மகள் எச்-சங்கிலி ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, பின்னர் மகள் எல்-சங்கிலியின் தொகுப்பு தொடங்குகிறது.

16 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ மரபணுவின் முடிவு (படம் 4). இது போன்ற நீண்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டுகள் 10 மடங்கு அதிகம். முதிர்ச்சியின் (செயலாக்கத்தின்) விளைவாக, 12 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ மற்றும் 16 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ ஆகியவை அவைகளிலிருந்து உருவாகின்றன, அவை மைட்டோகாண்ட்ரியல் ரைபோசோம்களின் உருவாக்கத்தில் ஈடுபட்டுள்ளன, அத்துடன் ஃபைனிலலனைன் மற்றும் வாலின் டிஆர்என்ஏ. மீதமுள்ள டிஆர்என்ஏக்கள் நீண்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்டு மொழிபெயர்க்கப்பட்ட எம்ஆர்என்ஏக்கள் உருவாகின்றன, இதன் 3 "முனைகளில் பாலிடெனில் வரிசைகள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த எம்ஆர்என்ஏக்களின் 5" முனைகள் மூடப்படவில்லை, இது யூகாரியோட்களுக்கு அசாதாரணமானது. பாலூட்டிகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்கள் எதுவும் இன்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பதால், பிளவுபடுதல் (பிளவுபடுதல்) ஏற்படாது.

படம் 4. 37 மரபணுக்களைக் கொண்ட மனித எம்டிடிஎன்ஏவின் படியெடுத்தல். அனைத்து டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளும் ஓரி எச் பகுதியில் ஒருங்கிணைக்கத் தொடங்குகின்றன. ரிபோசோமல் ஆர்என்ஏக்கள் நீண்ட மற்றும் குறுகிய எச் சங்கிலி டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகின்றன. டிஆர்என்ஏ மற்றும் எம்ஆர்என்ஏ இரண்டு டிஎன்ஏ இழைகளின் டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து செயலாக்கத்தின் விளைவாக உருவாகிறது. டிஆர்என்ஏ மரபணுக்கள் வெளிர் பச்சை நிறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு வேறு என்ன ஆச்சரியங்களை அளிக்க முடியும் என்பதை நீங்கள் அறிய விரும்புகிறீர்களா? நன்று! படியுங்கள்! ..

பெரும்பாலான அணுசக்தி எம்ஆர்என்ஏக்களைப் போன்ற தலைவர் மற்றும் 3'-குறியாக்கம் செய்யப்படாத பகுதிகள். பல மரபணுக்களும் இன்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன. இதனால், பெட்டி மரபணு குறியாக்க சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் பி, இரண்டு உள்முகங்கள் உள்ளன. அல்லது புரதங்கள்) முதல் இன்ட்ரானின் நகல் வெட்டப்பட்டது. மீதமுள்ள ஆர்என்ஏ முதிர்ச்சி நொதி உருவாவதற்கான ஒரு வார்ப்புருவாக செயல்படுகிறது, இது பிரிப்பதில் ஈடுபட்டுள்ளது . மெட்டுரேஸ் அவற்றை வெட்டி, அதன் சொந்த எம்ஆர்என்ஏவை அழித்து, எக்ஸான்களின் நகல்கள் ஒன்றாக தைக்கப்படுகின்றன, மேலும் சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் பி க்கான எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது (படம் 5.) இது போன்ற ஒரு நிகழ்வின் கண்டுபிடிப்பு, இன்ட்ரான்கள் என்ற கருத்தை மறுபரிசீலனை செய்ய கட்டாயப்படுத்தியது. வரிசைகள் ".

படம் 5.ஈஸ்ட் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் பி எம்ஆர்என்ஏவின் செயலாக்கம் (முதிர்ச்சி). பிளவுபடுதலின் முதல் கட்டத்தில், எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது, இதன் மூலம் முதிர்ச்சி ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, இது இரண்டாம் நிலை பிளவுக்கு அவசியம்.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டைப் படிக்கும்போது டிரிபனோசோமா ப்ரூசிமூலக்கூறு உயிரியலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளில் ஒன்றிலிருந்து வியக்கத்தக்க விலகல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, இது எம்ஆர்என்ஏவில் உள்ள நியூக்ளியோடைட்களின் வரிசை டிஎன்ஏவின் குறியீட்டுப் பகுதிகளில் சரியாக பொருந்துகிறது என்று கூறுகிறது. சைட்டோக்ரோம் சி ஆக்ஸிடேஸின் துணைக்குழுக்களில் ஒன்றின் எம்ஆர்என்ஏ திருத்தப்படுகிறது என்று மாறியது, அதாவது டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனுக்குப் பிறகு, அதன் முதன்மை அமைப்பு மாறுகிறது - நான்கு யூராசில்கள் செருகப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, ஒரு புதிய எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது, இது நொதியின் கூடுதல் துணைக்குழுவின் தொகுப்புக்கு ஒரு மேட்ரிக்ஸாக செயல்படுகிறது, அமினோ அமிலங்களின் வரிசை வரிசைக்கு எந்த தொடர்பும் இல்லை. வைரஸ் "href =" / text / வகை / வைரஸ் / "ரெல் =" புக்மார்க் "> வைரஸ்கள், பூஞ்சைகள், ஆங்கில ஆராய்ச்சியாளர் பர்ரெல் இந்த மரபணுவால் குறியிடப்பட்ட சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் சப்யூனிட்டில் உள்ள அமினோ அமிலங்களின் வரிசையுடன் கன்று மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு ஒன்றின் அமைப்பை ஒப்பிட்டார். அது" சிறந்தது ", அதாவது, இது பின்வரும் விதியைக் கடைப்பிடிக்கிறது: “இரண்டு குடோன்கள் இரண்டு ஒத்த நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டிருந்தால், மூன்றாவது நியூக்ளியோடைடுகள் ஒரே வகுப்பைச் சேர்ந்தவை (பியூரின் - ஏ, ஜி, அல்லது பைரிமிடின் - ஒய், சி) என்றால், அவை ஒரே அமினோ அமிலத்தை குறியாக்குகின்றன. "உலகளாவிய குறியீட்டில் இந்த விதிக்கு இரண்டு விதிவிலக்குகள் உள்ளன: AUA மும்மடங்கு ஐசோலூசினைக் குறிக்கிறது, மற்றும் AUG கோடன் மெத்தியோனைனை குறியாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் சிறந்த மைட்டோகாண்ட்ரியல் குறியீட்டில், இந்த இரண்டு மும்மடங்குகள் ஓடர் மெத்தியோனைன்; யுஜிஜி ட்ரிப்லெட் டிரிப்டோபனை மட்டுமே குறியாக்குகிறது, மேலும் யுஜிஏ மும்மடங்கு ஸ்டாப் கோடனை குறியாக்குகிறது. உலகளாவிய குறியீட்டில், இரண்டு விலகல்களும் புரதத் தொகுப்பின் அடிப்படை தருணங்களுடன் தொடர்புடையவை: AUG கோடான் துவக்கி, மற்றும் UGA ஸ்டாப் கோடன் பாலிபெப்டைட் தொகுப்பை நிறுத்துகிறது. விவரிக்கப்பட்ட அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலும் இலட்சிய குறியீடு உள்ளார்ந்ததல்ல, ஆனால் அவற்றில் எதுவுமே உலகளாவிய குறியீட்டை கொண்டிருக்கவில்லை. மைட்டோகாண்ட்ரியா வெவ்வேறு மொழிகளைப் பேசுகிறது என்று கூறலாம், ஆனால் கருவின் மொழியை ஒருபோதும் பேசுவதில்லை.

"உலகளாவிய" மரபணு குறியீடு மற்றும் இரண்டு மைட்டோகாண்ட்ரியல் குறியீடுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, முதுகெலும்புகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் 22 டிஆர்என்ஏ மரபணுக்கள் உள்ளன. அப்படியானால், அத்தகைய முழுமையற்ற தொகுப்பு அமினோ அமிலங்களுக்கான அனைத்து 60 குடோன்களுக்கும் எவ்வாறு சேவை செய்கிறது (64 மும்மடங்குகளின் சிறந்த குறியீட்டில், நான்கு ஸ்டாப் கோடன்கள் உள்ளன, உலகளாவிய ஒன்றில் - மூன்று)? உண்மை என்னவென்றால், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் புரதத் தொகுப்பின் போது, ​​கோடான் -ஆன்டிகோடான் தொடர்புகள் எளிமைப்படுத்தப்படுகின்றன - இரண்டு ஆன்டிகோடான் நியூக்ளியோடைட்களில் இரண்டு அங்கீகாரத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவ்வாறு, ஒரு டிஆர்என்ஏ கோடான் குடும்பத்தின் நான்கு உறுப்பினர்களையும் அங்கீகரிக்கிறது, இது மூன்றாவது நியூக்ளியோடைட்டில் மட்டுமே வேறுபடுகிறது. உதாரணமாக, GAU ஆன்டிகோடனுடன் கூடிய லியூசின் டிஆர்என்ஏ, கோடான்களான CUU, CUC, CUA மற்றும் CUG ஆகியவற்றுக்கு எதிராக ரைபோசோமில் நிற்கிறது. மற்ற இரண்டு லியூசின் கோடான்கள், UUA மற்றும் UUG, ஆன்டிகோடான் AAU உடன் tRNA ஆல் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மொத்தத்தில், எட்டு வெவ்வேறு டிஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகள் ஒவ்வொன்றும் நான்கு குடோன்களின் எட்டு குடும்பங்களை அங்கீகரிக்கின்றன, மேலும் 14 டிஆர்என்ஏக்கள் வெவ்வேறு ஜோடி கோடன்களை அங்கீகரிக்கின்றன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு அமினோ அமிலத்தை குறியாக்குகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தொடர்புடைய டிஆர்என்ஏவுடன் அமினோ அமிலங்களை இணைப்பதற்கு காரணமான அமினோசில் டிஆர்என்ஏ சின்தேடேஸ் என்சைம்கள் செல் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுவது முக்கியம். இவ்வாறு, முதுகெலும்புகளில், மைட்டோகாண்ட்ரியல் பாலிபெப்டைட் தொகுப்பின் அனைத்து புரத கூறுகளும் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள புரதத் தொகுப்பு சைக்ளோஹெக்சிமைடு மூலம் அடக்கப்படவில்லை, இது யூகாரியோடிக் ரைபோசோம்களின் வேலையைத் தடுக்கிறது, ஆனால் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளான எரித்ரோமைசின் மற்றும் குளோராம்பெனிகோலுக்கு உணர்திறன் கொண்டது, இது பாக்டீரியாவில் புரதத் தொகுப்பைத் தடுக்கிறது. இந்த உண்மை யூகாரியோடிக் உயிரணுக்களின் கூட்டுவாழ்வு உருவாக்கத்தின் போது ஏரோபிக் பாக்டீரியாவிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றத்திற்கு ஆதரவான வாதங்களில் ஒன்றாகும்.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு உங்கள் சொந்த மரபணு அமைப்பு இருப்பதன் முக்கியத்துவம்

மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு ஏன் சொந்த மரபணு அமைப்பு தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் பெராக்சிசோம்கள் மற்றும் லைசோசோம்கள் போன்ற பிற உறுப்புகளுக்கு அது இல்லை? அணு மரபணுவில் தேவையான எண்ணிக்கையிலான கூடுதல் மரபணுக்கள் கொடுக்கப்பட்டதால், ஒரு தனி மரபணு அமைப்பைப் பராமரிப்பது செல்லுக்கு விலை அதிகம் என்பதால் இந்தக் கேள்வி சாதாரணமானது அல்ல. இங்கே ரைபோசோமால் புரதங்கள், அமினோசைல் டிஆர்என்ஏ சின்தேடேஸ், டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள், ஆர்என்ஏ செயலாக்கம் மற்றும் மாற்றியமைக்கும் என்சைம்கள் போன்றவை குறியாக்கம் செய்யப்பட வேண்டும். மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலிருந்து ஆய்வு செய்யப்பட்ட பெரும்பாலான புரதங்கள் கலத்தின் மற்ற பகுதிகளிலிருந்து அமினோ அமில வரிசையில் வேறுபடுகின்றன. இந்த உறுப்புகளில் வேறு சில இடங்களில் புரதங்கள் குறைவாகவே உள்ளன என்று நம்புவதற்கு காரணம். இதன் பொருள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு அமைப்பைப் பராமரிக்க, அணு மரபணு பல பத்து கூடுதல் மரபணுக்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த "கழிவு" க்கான காரணங்கள் தெளிவாக இல்லை, மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் நியூக்ளியோடைடு வரிசையில் ஒரு துப்பு கிடைக்கும் என்ற நம்பிக்கை நியாயப்படுத்தப்படவில்லை. மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உருவாகும் புரதங்கள் ஏன் சைட்டோசோலில் அல்லாமல் அங்கு ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும் என்று கற்பனை செய்வது கடினம்.

பொதுவாக, ஆற்றல் உறுப்புகளில் ஒரு மரபணு அமைப்பு இருப்பது, உறுப்புக்குள் தொகுக்கப்பட்ட சில புரதங்கள், மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வு வழியாக வெளியில் இருந்து செல்ல முடியாத அளவுக்கு ஹைட்ரோபோபிக் ஆகும். இருப்பினும், ஏடிபி-சின்தேடேஸ் வளாகத்தின் ஆய்வு அத்தகைய விளக்கம் நம்பமுடியாதது என்பதைக் காட்டியது. ஏடிபி சின்தேடேஸின் தனிப்பட்ட புரத துணைக்குழுக்கள் பரிணாம வளர்ச்சியில் மிகவும் பாதுகாக்கப்பட்டிருந்தாலும், அவற்றின் தொகுப்பின் தளங்கள் மாறுகின்றன. குளோரோபிளாஸ்ட்களில், வளாகத்தின் F1-ATPase பகுதியின் ஐந்து துணைக்குழுக்களில் நான்கு உட்பட பல ஹைட்ரோஃபிலிக் புரதங்கள் உறுப்புக்குள் உள்ள ரைபோசோம்களில் உருவாகின்றன. மாறாக, காளானில் நியூரோஸ்போராமற்றும் விலங்கு செல்களில், ATPase இன் சவ்வுப் பகுதியின் மிகவும் ஹைட்ரோபோபிக் கூறு (சப்யூனிட் 9) சைட்டோபிளாஸ்மிக் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு அதன் பிறகுதான் உறுப்புக்குள் செல்கிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களின் நவீன மரபணு அமைப்புகளின் சில பரிணாம நன்மைகளை முன்வைக்கும் எந்தவொரு கருதுகோளின் உதவியுடன் வெவ்வேறு உயிரினங்களில் செயல்பாட்டுக்கு சமமான புரதங்களின் துணைக்குழுக்களை மரபணுக்களின் வெவ்வேறு உள்ளூர்மயமாக்கல் விளக்குவது கடினம்.

மேற்கூறிய அனைத்தையும் கருத்தில் கொண்டு, மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு அமைப்பு ஒரு பரிணாம வளர்ச்சியைக் குறிக்கிறது என்று கருதுவது மட்டுமே உள்ளது. எண்டோ-சிம்பியோடிக் கருதுகோளின் கட்டமைப்பிற்குள், எண்டோசிம்பியோன்ட் மரபணுக்களை ஹோஸ்டின் அணு மரபணுவுக்கு மாற்றும் செயல்முறை முழுமையாக முடிவதற்கு முன்பே நின்றுவிட்டது.

சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை

மனிதர்கள் உட்பட சில விலங்குகளுக்கு சைட்டோபிளாஸ்மிக் மரபணு பரிமாற்றத்தின் விளைவுகள் ஈஸ்டை விட தீவிரமானது. இரண்டு இணைக்கும் ஹாப்லோயிட் ஈஸ்ட் செல்கள் ஒரே அளவைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அதே அளவு மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவை அதன் விளைவாக வரும் ஜைகோட்டில் கொண்டு வருகின்றன. எனவே, ஈஸ்டில், மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு இரண்டு பெற்றோரிடமிருந்தும் பெறப்படுகிறது, இது சந்ததியினரின் மரபணு குளத்திற்கு சமமான பங்களிப்பைச் செய்கிறது (இருப்பினும், பல தலைமுறைகளுக்குப் பிறகு தனிசந்ததியினர் பெரும்பாலும் பெற்றோர் வகைகளில் ஒன்றான மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்டிருக்கும்). இதற்கு மாறாக, உயர் விலங்குகளில், முட்டை உயிரணு விந்தணுக்களை விட ஜைகோட்டில் அதிக சைட்டோபிளாஸை அறிமுகப்படுத்துகிறது, மேலும் சில விலங்குகளில், விந்தணுக்கள் சைட்டோபிளாஸைச் சேர்க்காது. எனவே, உயர் விலங்குகளில் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு ஒரு பெற்றோரிடமிருந்து மட்டுமே பரவுகிறது என்று ஒருவர் நினைக்கலாம் (அதாவது தாய்வழிகோடுகள்); உண்மையில், இது சோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ கொண்ட இரண்டு ஆய்வகக் கோடுகளின் எலிகள் நியூக்ளியோடைட்களின் வரிசையில் (வகைகள் ஏ மற்றும் பி) சற்றே மாறுபடும் போது, ​​பிள்ளைகள் அடங்குகின்றன

தாய்வழி வகையின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ மட்டுமே உள்ளது.

சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை, அணுசக்தி போலல்லாமல், மெண்டலின் சட்டங்களுக்குக் கீழ்ப்படியவில்லை. அதிக விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களில் வெவ்வேறு பாலினங்களிலிருந்து வரும் கேமட்கள் ஒப்பிடமுடியாத அளவு மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்டிருப்பதே இதற்குக் காரணம். எனவே, சுட்டி கருமுட்டையில் 90 ஆயிரம் மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளது, மற்றும் விந்தில் - நான்கு மட்டுமே. வெளிப்படையாக, கருவுற்ற முட்டையில், மைட்டோகாண்ட்ரியா முக்கியமாக அல்லது ஒரு பெண்ணிடமிருந்து மட்டுமே வருகிறது, அதாவது, அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் பரம்பரை தாய்வழி. அணு-சைட்டோபிளாஸ்மிக் தொடர்புகள் காரணமாக சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை மரபணு பகுப்பாய்வு கடினம். சைட்டோபிளாஸ்மிக் ஆண் மலட்டுத்தன்மையைப் பொறுத்தவரை, பிறழ்ந்த மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு சில அணு மரபணுக்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, இதன் பின்னடைவு அல்லீல்கள் பண்பின் வளர்ச்சிக்குத் தேவையானவை. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் நிலையையும் பொருட்படுத்தாமல், இந்த மரபணுக்களின் மேலாதிக்க அல்லீல்கள், ஹோமோ- மற்றும் ஹெட்டோரோசைகஸ் நிலைகளில், தாவர வளத்தை மீட்டெடுக்கின்றன.

ஒரு குறிப்பிட்ட உதாரணத்தைக் கொடுத்து தாய்வழி மரபணு மரபு வழிமுறை பற்றி நான் வாழ விரும்புகிறேன். மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் மெண்டெலியன் அல்லாத (சைட்டோபிளாஸ்மிக்) பரம்பரை வழிமுறையை இறுதியாக மற்றும் மாற்றமுடியாமல் புரிந்து கொள்வதற்காக, இரண்டு ஹாப்லோயிட் செல்கள் ஒரு டிப்ளாய்டு ஜிகோட்டை உருவாக்கும்போது அத்தகைய மரபணுக்களுக்கு என்ன ஆகும் என்று பார்ப்போம். ஒரு ஈஸ்ட் செல் குளோராம்பெனிகோலுக்கு மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதத் தொகுப்பின் எதிர்ப்பை நிர்ணயிக்கும் ஒரு பிறழ்வைக் கொண்டு செல்லும் போது, ​​மற்றொன்று, காட்டு வகை உயிரணு, இந்த ஆண்டிபயாடிக் உணர்திறன் கொண்டது: ஒரு ஊடகத்தில் ஈஸ்ட் வளர்வதன் மூலம் பிறழ்ந்த மரபணுக்களை எளிதில் அடையாளம் காண முடியும். கிளிசரால், இது அப்படியே மைட்டோகாண்ட்ரியா கொண்ட செல்கள் மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்; எனவே, குளோராம்பெனிகால் முன்னிலையில், பிறழ்ந்த மரபணுவைக் கொண்டு செல்லும் செல்கள் மட்டுமே அத்தகைய ஊடகத்தில் வளர முடியும். எங்கள் டிப்ளாய்டு ஜிகோட் ஆரம்பத்தில் பிறழ்ந்த மற்றும் காட்டு வகை மைட்டோகாண்ட்ரியா இரண்டையும் கொண்டிருக்கும். மைட்டோசிஸின் விளைவாக, ஜைகோட்டில் இருந்து ஒரு டிப்ளாய்டு மகள் செல் முளைக்கும், இதில் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான மைட்டோகாண்ட்ரியா மட்டுமே இருக்கும். பல மைட்டோடிக் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, இறுதியில் புதிய உயிரணுக்களில் ஒன்று அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவையும், விகாரி அல்லது காட்டு வகையைப் பெறும். எனவே, அத்தகைய கலத்தின் அனைத்து சந்ததியினருக்கும் மரபணு ஒத்த மைட்டோகாண்ட்ரியா இருக்கும். ஒரே மாதிரியான மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்ட டிப்ளாய்ட் சந்ததிகளை உருவாக்கும் இத்தகைய சீரற்ற செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது மைட்டோடிக்வது இதோகிரீஸ்வது. ஒரே ஒரு வகை மைட்டோகாண்ட்ரியா கொண்ட டிப்ளாய்டு செல் ஒடுக்கற்பிரிவுக்கு உட்படுத்தப்படும் போது, ​​நான்கு மகள் ஹாப்லோயிட் செல்கள் ஒரே மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களைப் பெறுகின்றன. இந்த வகை பரம்பரை அழைக்கப்படுகிறது nemendeஒரு சிங்கம் சறுக்கல்அல்லது சைட்டோபிளாஸ்மிக்அணு மரபணுக்களின் மெண்டிலியன் பரம்பரைக்கு மாறாக. சைட்டோபிளாஸ்மிக் வகை மூலம் மரபணுக்களை மாற்றுவது என்பது ஆய்வின் கீழ் உள்ள மரபணுக்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் அமைந்துள்ளன.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் ஆய்வு, அவற்றின் பரிணாமம், மக்கள்தொகை மரபியலின் குறிப்பிட்ட விதிகளின்படி, அணு மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு அமைப்புகளுக்கு இடையிலான உறவு, யூகாரியோடிக் கலத்தின் சிக்கலான படிநிலை அமைப்பையும் ஒட்டுமொத்த உயிரினத்தையும் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

சில பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மனித வயதானது மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ அல்லது மைட்டோகாண்ட்ரியல் செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் அணு மரபணுக்களில் சில பிறழ்வுகளுடன் தொடர்புடையவை. கார்சினோஜெனீசிஸில் எம்டிடிஎன்ஏ குறைபாடுகளின் பங்கு பற்றிய தகவல்கள் குவிந்து வருகின்றன. எனவே, மைட்டோகாண்ட்ரியா புற்றுநோய் கீமோதெரபிக்கு இலக்காக இருக்கலாம். பல மனித நோயியலின் வளர்ச்சியில் அணு மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் நெருங்கிய தொடர்பு பற்றிய உண்மைகள் உள்ளன. கடுமையான தசை பலவீனம், அட்டாக்ஸியா, காது கேளாமை, மனவளர்ச்சி குன்றிய நோயாளிகளுக்கு எம்டிடிஎன்ஏவின் பல நீக்கம் கண்டறியப்பட்டது. கரோனரி இதய நோயின் மருத்துவ வெளிப்பாடுகளில் நிறுவப்பட்ட பாலியல் இருவகைத்தன்மை, இது பெரும்பாலும் தாய்வழி விளைவு காரணமாக இருக்கலாம் - சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை. மரபணு சிகிச்சையின் வளர்ச்சி எதிர்காலத்தில் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்களில் உள்ள குறைபாடுகளை சரிசெய்வதற்கான நம்பிக்கையை அளிக்கிறது.

உங்களுக்குத் தெரிந்தபடி, ஒரு மல்டிகொம்பொனென்ட் சிஸ்டத்தின் ஒரு கூறுகளின் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்க, இந்த கூறுகளை அகற்றுவது அவசியமாகிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஏற்பட்ட மாற்றங்களின் பகுப்பாய்வு. இந்த சுருக்கத்தின் தலைப்பு சந்ததியினரின் வளர்ச்சிக்கான தாய்வழி மரபணுவின் பங்கைக் குறிக்கும் என்பதால், பல்வேறு காரணிகளால் ஏற்படும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் கலவையில் மீறல்களின் விளைவுகள் பற்றி அறிந்து கொள்வது தர்க்கரீதியாக இருக்கும். பரஸ்பர செயல்முறை மேற்கண்ட பாத்திரத்தைப் படிப்பதற்கான ஒரு கருவியாக மாறியது, மேலும் அதன் ஆர்வத்தின் விளைவுகள் நமக்கு ஆர்வமாக இருந்தன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள்.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள் மனிதர்களில் சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, அல்லது "உறுப்பு பரம்பரை". ஏனெனில் இந்த தெளிவுபடுத்தல் செய்யப்பட வேண்டும் இப்போது செல்லுலார் உறுப்புகளான சைட்டோஜன்களுடன் தொடர்பில்லாத சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரைத் தீர்மானிப்பவர்களின் இருப்பு, குறைந்தபட்சம் சில உயிரினங்களில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது (வெக்டோமோவ், 1996).

மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள் என்பது மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு, கட்டமைப்பு, உயிர்வேதியியல் குறைபாடுகள் மற்றும் பலவீனமான திசு சுவாசத்தால் ஏற்படும் நோய்களின் ஒரு பன்முகத்தன்மை கொண்ட குழு ஆகும். மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோயைக் கண்டறிய, ஒரு விரிவான பரம்பரை, மருத்துவ, உயிர்வேதியியல், உருவவியல் மற்றும் மரபணு பகுப்பாய்வு முக்கியம். மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோயியலின் முக்கிய உயிர்வேதியியல் அறிகுறி லாக்டிக் அசிடோசிஸின் வளர்ச்சியாகும், பொதுவாக ஹைப்பர்லாக்டேடசிடீமியா ஹைபர்பைருவாடசிடெமியாவுடன் இணைந்து கண்டறியப்படுகிறது. பல்வேறு வகைகளின் எண்ணிக்கை 120 வடிவங்களை எட்டியுள்ளது. செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவத்தில் லாக்டிக் மற்றும் பைருவிக் அமிலங்களின் செறிவில் நிலையான அதிகரிப்பு உள்ளது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள் (MB) நவீன மருத்துவத்திற்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பிரச்சனையை பிரதிபலிக்கின்றன. பரம்பரை பரவும் முறைகளின்படி, MB களில், மெண்டிலியன் வகையின் படி ஏகபோகமாக மரபுரிமையாக வரும் நோய்கள் வேறுபடுகின்றன, இதில், அணு மரபணுக்களின் பிறழ்வு காரணமாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதங்களின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு பாதிக்கப்படுகிறது, அல்லது வெளிப்பாடு மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ மாற்றங்கள், அத்துடன் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் பிறழ்வுகளால் ஏற்படும் நோய்கள், அவை முக்கியமாக தாய்வழி வரி வழியாக சந்ததியினருக்கு அனுப்பப்படுகின்றன.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மொத்த நோயியலைக் குறிக்கும் உருவவியல் ஆய்வுகளின் தரவு: மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் அசாதாரண பெருக்கம், வடிவம் மற்றும் அளவு மீறலுடன் கூடிய மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் பாலிமார்பிசம், கிறிஸ்டே ஒழுங்கின்மை, சார்கோலெம்மாவின் கீழ் அசாதாரண மைட்டோகாண்ட்ரியா குவிப்பு, மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள பாராகிரிஸ்டலின் உள்ளடக்கம்

மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்களின் வடிவங்கள்

1 ... மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ மாற்றங்களால் ஏற்படும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள்

1.1 மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ நீக்குவதால் ஏற்படும் நோய்கள்

1.1.1.கியர்ன்ஸ்-சேர் நோய்க்குறி

இந்த நோய் 4-18 வயதில் வெளிப்படுகிறது, முற்போக்கான வெளி கண் மருத்துவம், ரெடினிடிஸ் பிக்மென்டோசா, அட்டாக்ஸியா, வேண்டுமென்றே நடுக்கம், ஏட்ரியோவென்ட்ரிகுலர் இதயத் தடுப்பு, 1 கிராம் / லிக்கு மேல் செரிப்ரோஸ்பைனல் திரவத்தில் புரத அளவு அதிகரித்தது, பயாப்ஸிகளில் "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள் எலும்பு தசைகள்

1.1.2 பியர்சன் நோய்க்குறி

பிறப்பிலிருந்து அல்லது வாழ்க்கையின் முதல் மாதங்களில் நோயின் ஆரம்பம், சில சமயங்களில் என்செபலோமியோபதி, அட்டாக்ஸியா, டிமென்ஷியா, முற்போக்கான வெளி கண் மருத்துவம், ஹைப்போபிளாஸ்டிக் அனீமியா, பலவீனமான எக்ஸோகிரைன் கணைய செயல்பாடு, முற்போக்கான போக்கை உருவாக்க முடியும்.

2 மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ புள்ளி மாற்றங்களால் ஏற்படும் நோய்கள்

தாய்வழி பரம்பரை, ஒன்று அல்லது இரண்டு கண்களில் பார்வைக் கூர்மை குறைதல், நரம்பியல் மற்றும் ஆஸ்டியோஆர்டிகுலர் கோளாறுகள், விழித்திரை மைக்ரோஆன்ஜியோபதி, பார்வைக் குறைபாட்டின் நிவாரணம் அல்லது மீட்பு ஆகியவற்றுடன் கூடிய முற்போக்கான படிப்பு, 20 வயதில் நோய் ஆரம்பம் -30 ஆண்டுகள்

2.2 என்ஏபிஆர் நோய்க்குறி (நரம்பியல், அட்டாக்ஸியா, ரெடினிடிஸ் பிக்மென்டோசா)

தாய்வழி பரம்பரை, நரம்பியல், அட்டாக்ஸியா மற்றும் ரெடினிடிஸ் பிக்மென்டோசா, தாமதமான சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி, டிமென்ஷியா, தசை திசு பயாப்ஸிகளில் "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள் இருப்பது

2.3. MERRF நோய்க்குறி (மயோக்ளோனஸ்-கால்-கை வலிப்பு, "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள்)

தாய்வழி பரம்பரை, 3-65 வயதில் நோயின் ஆரம்பம், மயோக்ளோனிக் கால்-கை வலிப்பு, அட்டாக்ஸியா, டிமென்ஷியா, நரம்பு உணர்திறன் காது கேளாமை, பார்வை நரம்புகள் மற்றும் பலவீனமான ஆழ்ந்த உணர்திறன், லாக்டிக் அமிலத்தன்மை, EEG பரிசோதனையின் போது குளியலறை கால் -கை வலிப்பு வளாகங்கள், எலும்பு தசை பயாப்ஸிகளில் "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள், முற்போக்கான போக்கு

2.4 மெலஸ் நோய்க்குறி (மைட்டோகாண்ட்ரியல் என்செபலோமியோபதி, லாக்டிக் அமிலத்தன்மை, பக்கவாதம் போன்ற அத்தியாயங்கள்)

தாய்வழி பரம்பரை, 40 வயதிற்கு முன்பே நோய் ஆரம்பம், உடற்பயிற்சி சகிப்புத்தன்மை, குமட்டல் மற்றும் வாந்தியுடன் ஒற்றைத் தலைவலி போன்ற தலைவலி, பக்கவாதம் போன்ற அத்தியாயங்கள், வலிப்பு, லாக்டிக் அமிலத்தன்மை, தசை பயாப்ஸிகளில் "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள், முற்போக்கான போக்கு.

3 .இன்டர்ஜெனோமிக் தகவல்தொடர்புகளில் உள்ள குறைபாடுகளுடன் தொடர்புடைய நோயியல்

3.1 மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ பல நீக்குதல் நோய்க்குறிகள்

பிளெபரோப்டோசிஸ், வெளிப்புற கண் தசை பலவீனம், தசை பலவீனம், உணர்திறன் காது கேளாமை, பார்வை அட்ராபி, முற்போக்கான போக்கு, எலும்பு தசை பயாப்ஸிகளில் "கிழிந்த" சிவப்பு இழைகள், சுவாச சங்கிலி என்சைம்களின் செயல்பாடு குறைந்தது.

3.2 மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ நீக்குதல் நோய்க்குறி

ஆட்டோசோமல் ரீசீசிவ் பரம்பரை

மருத்துவ வடிவங்கள்:

3.2.1.அபாயகரமான குழந்தை

a) கடுமையான கல்லீரல் குறைபாடு b) ஹெபடோபதி c) தசை ஹைபோடென்ஷன்

பிறந்த குழந்தை பருவத்தில் அறிமுகம்

3.2.2.பிறவி மயோபதி

கடுமையான தசை பலவீனம், பொதுவான ஹைபோடென்ஷன், கார்டியோமயோபதி மற்றும் வலிப்புத்தாக்கங்கள், சிறுநீரக பாதிப்பு, குளுக்கோசூரியா, அமினோஅசிடோபதி, பாஸ்பேட்டூரியா

3.2.3.குழந்தை மயோபதி

வாழ்க்கையின் முதல் 2 ஆண்டுகளில் நிகழ்கிறது, முற்போக்கான தசை பலவீனம், அருகிலுள்ள தசை குழுக்களின் அட்ராபி மற்றும் தசைநார் அனிச்சை இழப்பு, பாடநெறி வேகமாக முன்னேறும், வாழ்க்கையின் முதல் 3 ஆண்டுகளில் மரணம்.

4 அணு அணு டிஎன்ஏ மாற்றங்களால் ஏற்படும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள்

4.1 சுவாசச் சங்கிலியில் உள்ள குறைபாடுகளுடன் தொடர்புடைய நோய்கள்

4.1.1 சிக்கலான 1 (NADH: CoQ ரிடக்டேஸ்) குறைபாடு

15 வயதிற்கு முன்பே நோயின் ஆரம்பம், மயோபதி நோய்க்குறி, தாமதமான சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி, பலவீனமான இருதய அமைப்பு, சிகிச்சையை எதிர்க்கும் வலிப்புத்தாக்கங்கள், பல நரம்பியல் கோளாறுகள், முற்போக்கான போக்கு

4.1.2. சிக்கலான 2 (succinate-CoQ ரிடக்டேஸ்) குறைபாடு

இது என்செபலோமயோபதி, முற்போக்கான போக்கு, துணை சாலைகள், ptosis வளர்ச்சி சாத்தியமாகும்

4.1.3. சிக்கலான 3 (CoQ-cytochrome C-oxidoreductase) குறைபாடு

மல்டிசிஸ்டம் கோளாறுகள், பல்வேறு உறுப்புகள் மற்றும் அமைப்புகளுக்கு சேதம், மத்திய மற்றும் புற நரம்பு மண்டலம், நாளமில்லா அமைப்பு, சிறுநீரகங்கள், முற்போக்கான போக்கை உள்ளடக்கியது

4.1.4. சிக்கலான (சைட்டோக்ரோம் சி-ஆக்ஸிடேஸ்) குறைபாடு

4.1.4.1 அபாயகரமான குழந்தை பிறவி லாக்டிக் அமிலத்தன்மை

சிறுநீரக செயலிழப்பு அல்லது கார்டியோமியோபதியுடன் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மயோபதி, பிறந்த வயதில் அறிமுகம், கடுமையான சுவாசக் கோளாறுகள், பரவலான தசை ஹைபோடென்ஷன், முற்போக்கான போக்கு, வாழ்க்கையின் முதல் ஆண்டில் இறப்பு.

4.1.4.2.தீங்கற்ற குழந்தை தசை பலவீனம்

அட்ராபி, போதுமான மற்றும் சரியான நேரத்தில் சிகிச்சையுடன், செயல்முறையின் விரைவான உறுதிப்படுத்தல் மற்றும் 1-3 வயதிற்குள் மீட்பு சாத்தியமாகும்

5 மென்கேஸ் நோய்க்குறி (ட்ரைக்கோபோலியோடிஸ்ட்ரோபி)

சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி, வளர்ச்சி பின்னடைவு, பலவீனமான வளர்ச்சி மற்றும் முடியில் டிஸ்ட்ரோபிக் மாற்றங்கள் ஆகியவற்றில் கூர்மையான தாமதம்,

6 ... மைட்டோகாண்ட்ரியல் என்செபலோமியோபதிகள்

6.1.லீ'ஸ் நோய்க்குறி(சப்அகுட் நியூரோடிக் என்செபலோமியோலோபதி)

இது 6 மாத வாழ்க்கைக்குப் பிறகு வெளிப்படுகிறது, தசை ஹைபோடோனியா, அட்டாக்ஸியா, நிஸ்டாக்மஸ், பிரமிடு அறிகுறிகள், கண்பார்வை, பார்வை நரம்புகளின் சிதைவு, பெரும்பாலும் கார்டியோமயோபதி மற்றும் லேசான வளர்சிதை மாற்ற அமிலத்துடன் தொடர்புடையது

6.2.ஆல்பர்ஸ் நோய்க்குறி(முற்போக்கான ஸ்க்லரோசிங் பாலிடிஸ்ட்ரோபி)

கல்லீரலின் சிரோசிஸ், சிக்கலான 5 (ஏடிபி சின்தேடேஸ்) குறைபாடு, சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி தாமதம், அட்டாக்ஸியா, டிமென்ஷியா, தசை பலவீனம், நோயின் முற்போக்கான போக்கு, சாதகமற்ற முன்கணிப்பு ஆகியவற்றுடன் இணைந்து மூளையின் சாம்பல் நிறத்தின் சீரழிவு.

6.3 கோஎன்சைம்-க்யூ குறைபாடு

வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள், தசை பலவீனம் மற்றும் சோர்வு, கண் குறைபாடு, காது கேளாமை, பார்வை குறைதல், பக்கவாதம் போன்ற அத்தியாயங்கள், அட்டாக்ஸியா, மயோக்ளோனஸ் கால்-கை வலிப்பு, சிறுநீரக பாதிப்பு: குளுக்கோசூரியா, அமினோஅசிடோபதி, பாஸ்பேட்டூரியா, நாளமில்லா கோளாறுகள், முற்போக்கான போக்கு, சுவாச நொதிகளின் செயல்பாடு குறைந்தது

7 லாக்டிக் மற்றும் பைருவிக் அமிலங்களின் பலவீனமான வளர்சிதை மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய நோய்கள்

7.1. பைருவேட் கார்பாக்சிலேஸ் ஆட்டோசோமல் ரீசெசிவ் பரம்பரை பற்றாக்குறை, பிறந்த குழந்தை பருவத்தில் நோய் ஆரம்பம், "ஃபிளாசிட் குழந்தை" அறிகுறி சிக்கலானது, சிகிச்சையை எதிர்க்கும் வலிப்புத்தாக்கங்கள், இரத்தத்தில் உள்ள கீட்டோன் உடல்களின் அதிக செறிவு, ஹைபரமோனீமியா, ஹைப்பர்லைசினீமியா, எலும்பு தசைகளில் பைருவேட் கார்பாக்சிலேஸின் செயல்பாடு குறைந்தது

7.2 பைருவேட் டீஹைட்ரோஜினேஸ் குறைபாடு

பிறந்த குழந்தை பருவத்தில் வெளிப்பாடு, கிரானியோஃபேஷியல் டிஸ்மார்பியா, சிகிச்சையை எதிர்க்கும் வலிப்பு, பலவீனமான சுவாசம் மற்றும் உறிஞ்சல், அறிகுறி சிக்கலான "மந்தமான குழந்தை", பெருமூளை டிஸ்ஜினீசியா, லாக்டேட் மற்றும் பைருவேட்டின் அதிக உள்ளடக்கத்துடன் கடுமையான அமிலத்தன்மை

7.3 பைருவேட் டீஹைட்ரோஜினேஸின் செயல்பாடு குறைந்தது

வாழ்க்கையின் முதல் ஆண்டில் வெளிப்பாடு, மைக்ரோசெபலி, தாமதமான சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி, அட்டாக்ஸியா, தசைநார் டிஸ்டோனியா, கோரியோஅடெடோசிஸ், லாக்டிக் அமிலத்தன்மை அதிக பைருவேட் உள்ளடக்கம்

7.4 Dihydrolipoyltransacetylase குறைபாடு

ஆட்டோசோமல் ரிசீசிவ் வகை பரம்பரை, பிறந்த குழந்தைகளில் நோய் ஆரம்பம், மைக்ரோசெபலி, தாமதமான சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி, தசை ஹைபோடென்ஷன், தசை தொனி அதிகரிப்பு, பார்வை வட்டு அட்ராபி, லாக்டிக் அமிலத்தன்மை, டைஹைட்ரோலிபொல்ட்ரான்ஸ்-அசிடைலேஸ் செயல்பாடு குறைதல்

7.5 டைஹைட்ரோலிபாயில் டீஹைட்ரோஜினேஸின் குறைபாடு

ஆட்டோசோமல் ரீசீசிவ் வகை பரம்பரை, வாழ்க்கையின் முதல் வருடத்தில் நோய் ஆரம்பம், "ஃபிளாசிட் குழந்தை" யின் அறிகுறி சிக்கலானது, வாந்தி மற்றும் வயிற்றுப்போக்குடன் கூடிய டிஸ்மெடபாலிக் நெருக்கடிகள், சைக்கோமோட்டர் வளர்ச்சி தாமதம், பார்வை வட்டு அட்ராபி, லாக்டிக் அமிலம், அதிகரித்த சீரம் அலனைன், α- கெட்டோகுளுடரேட், கிளை-சங்கிலி α- கெட்டோ அமிலங்கள், டைஹைட்ரோலிபாயில் டீஹைட்ரோஜினேஸ் செயல்பாடு குறைந்தது

8 கொழுப்பு அமிலங்களின் பீட்டா-ஆக்ஸிஜனேற்றத்தில் உள்ள குறைபாடுகளால் நோய்கள்

8.1 நீண்ட சங்கிலி அசிடைல்- CoA டீஹைட்ரோஜினேஸின் குறைபாடு

பரம்பரை தன்னியக்க பின்னடைவு முறை, வாழ்க்கையின் முதல் மாதங்களில் நோய் ஆரம்பம், வாந்தி மற்றும் வயிற்றுப்போக்குடன் வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள், ஒரு "மந்தமான குழந்தை" அறிகுறிகள், இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவு, டைகார்பாக்சிலிக் அமிலூரியா, கொழுப்பு அமிலங்களின் அசிடைல்-கோஏ டீஹைட்ரஜனேஸின் நீண்ட செயல்பாடு கார்பன் சங்கிலி

8.2 மத்திய கார்பன் அசிடைல் கோஏ டீஹைட்ரோஜினேஸ் குறைபாடு

தன்னியக்க பின்னடைவு மரபு, பிறந்த குழந்தை அல்லது வாழ்க்கையின் முதல் மாதங்களில் நோய் ஆரம்பம், வாந்தி மற்றும் வயிற்றுப்போக்குடன் வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள்,

தசை பலவீனம் மற்றும் ஹைபோடென்ஷன், அடிக்கடி திடீர் இறப்பு நோய்க்குறி, இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவு, டைகார்பாக்சிலிக் அமிலூரியா, நடுத்தர கார்பன் சங்கிலி கொழுப்பு அமிலங்களின் அசிடைல்- CoA டீஹைட்ரஜனேஸ் குறைவு

8.3. குறுகிய கார்பன் சங்கிலி கொழுப்பு அமிலங்களின் அசிடைல்- CoA டீஹைட்ரஜனேஸின் குறைபாடு

ஆட்டோசோமால் ரிசீசிவ் பரம்பரை, நோய் தொடங்கும் வெவ்வேறு வயதுகள், உடற்பயிற்சி சகிப்புத்தன்மை குறைதல், வாந்தி மற்றும் வயிற்றுப்போக்குடன் வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள், தசை பலவீனம் மற்றும் ஹைபோடென்ஷன், மெத்தில் சுசினிக் அமிலத்தின் சிறுநீர் வெளியேற்றம், குறுகிய கார்பன் சங்கிலி கொழுப்பு அமிலங்களின் அசிடைல்-கோஏ டீஹைட்ரஜனேஸ்

8.4 கொழுப்பு அமிலங்களின் அசிடைல்-கோஏ டீஹைட்ரஜனேஸின் பல குறைபாடுகள்

பிறந்த குழந்தை வடிவம்: கிரானியோஃபேஷியல் டிஸ்மார்பியா, மூளை டிஸ்ஜினீசியா, கடுமையான இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவு மற்றும் அமிலத்தன்மை, வீரியம் மிக்க போக்கு, கொழுப்பு அமிலங்களின் அனைத்து அசிடைல்- CoA டீஹைட்ரோஜினேஸின் செயல்பாடு குறைந்தது,

குழந்தை வடிவம்:மந்தமான குழந்தை அறிகுறி வளாகம், கார்டியோமயோபதி, வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள், இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவு மற்றும் அமிலத்தன்மை

8.5 கொழுப்பு அமிலங்களின் அனைத்து அசிடைல்- CoA டீஹைட்ரஜனேஸ்களின் செயல்பாடு குறைந்தது

தாமதமான அறிமுக வடிவம்:தசை பலவீனம், வளர்சிதை மாற்ற நெருக்கடிகள், இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவு மற்றும் அமிலத்தன்மை ஆகியவற்றின் அவ்வப்போது அத்தியாயங்கள் குறைவாக உச்சரிக்கப்படுகின்றன, நுண்ணறிவு பாதுகாக்கப்படுகிறது,

9 .கிரெப்ஸ் சுழற்சி நொதித்தல்

9.1 ஃபுமரேஸ் குறைபாடு

ஆட்டோசோமால் பின்னடைவு பரம்பரை முறை, பிறந்த குழந்தை அல்லது பிறந்த காலத்தில் நோய் ஆரம்பம், மைக்ரோசெபலி, பொதுவான தசை பலவீனம் மற்றும் ஹைபோடென்ஷன், சோம்பலின் அத்தியாயங்கள், வேகமாக முன்னேறும் என்-செபலோபதி, மோசமான முன்கணிப்பு

9.2 சுசினேட் டீஹைட்ரோஜினேஸ் குறைபாடு

முற்போக்கான என்செபலோமியோபதியால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு அரிய நோய்

9.3 ஆல்பா-கெட்டோகுளுடரேட் டீஹைட்ரோஜினேஸ் குறைபாடு

ஆட்டோசோமால் ரிசீசிவ் பரம்பரை முறை, நோயின் புதிதாகப் பிறந்த ஆரம்பம், மைக்ரோசெபலி, ஒரு "மந்தமான குழந்தையின்" அறிகுறி சிக்கலானது, மந்தமான அத்தியாயங்கள், லாக்டிக் அமிலத்தன்மை, வேகமாக முற்போக்கான போக்கு, திசுக்களில் கிரெப்ஸ் சுழற்சியின் நொதிகளின் உள்ளடக்கம் குறைதல்

9.4 கார்னிடைன் குறைபாடு மற்றும் அதன் வளர்சிதை மாற்றத்தின் நொதிகள்

கார்னைடைன்-பால்மிட்டோல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் -1, ஆட்டோசோமால் ரிசீசிவ் வகை பரம்பரை, நோயின் ஆரம்ப ஆரம்பம், கீட்டோனெமிக் அல்லாத ஹைப்போகிளிசெமிக் கோமா, ஹெபடோமெகலி, ஹைபர்டிரிகிளிசெரிடெமியா மற்றும் மிதமான ஹைபர்மமோனீமியா, கார்னிடைன்-பால்மிட்டல்ஃப்ரான்ஸ்ஃபெரெஸ்ஃபிரான்செர்ஃப்ராஸ்ஃபெரஸ்

9.5 கார்னிடைன் அசில்கார்னிடைன் டிரான்ஸ்லோகேஸ் குறைபாடு

நோயின் ஆரம்ப ஆரம்பம், இருதய மற்றும் சுவாசக் கோளாறுகள், "மந்தமான குழந்தையின்" அறிகுறி சிக்கலானது, சோம்பல் மற்றும் கோமாவின் அத்தியாயங்கள், கார்னைடைன் எஸ்டர்களின் செறிவு அதிகரிப்பு மற்றும் இலவச கார்னைடைன் குறைவின் பின்னணியில் ஒரு நீண்ட கார்பன் சங்கிலி இரத்த சீரம், கார்னைடைன்-அசைல்கார்னிடைன்-டிரான்ஸ்லோகேஸின் செயல்பாட்டில் குறைவு

9.6 கார்னிடைன் பால்மிட்டோல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் -2 குறைபாடு

ஆட்டோசோமல் ரீசீசிவ் பரம்பரை, தசை பலவீனம், மயால்ஜியா, மயோகுளோபினூரியா, எலும்பு தசைகளில் கார்னைடைன் பால்மிடோல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் -2 இன் செயல்பாடு குறைந்தது

பரம்பரை தன்னியக்க பின்னடைவு முறை, மயோபதி அறிகுறி சிக்கலானது, சோம்பல் மற்றும் சோம்பலின் அத்தியாயங்கள், கார்டியோமயோபதி, இரத்தச் சர்க்கரைக் குறைவின் அத்தியாயங்கள், சீரம் கார்னைடைன் அளவு குறைதல் மற்றும் கார்னிடைனின் சிறுநீர் வெளியேற்றம் அதிகரித்தது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் (மற்றும் மட்டுமல்ல) மரபணுவின் செயல்பாட்டில் சில மாற்றங்களுடன் தொடர்புடைய நோய்களின் இத்தகைய 'பயங்கரமான' பட்டியலை பகுப்பாய்வு செய்த பிறகு, சில கேள்விகள் எழுகின்றன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் தயாரிப்புகள் என்ன, அவை எந்த சூப்பர்-மெகா-முக்கிய செல்லுலார் செயல்முறைகளில் பங்கேற்கின்றன?

NADH டீஹைட்ரோஜினேஸ் வளாகத்தின் 7 துணைக்குழுக்கள், ATP சின்தேடேஸின் 2 துணைக்குழுக்கள், சைட்டோக்ரோம் சி ஆக்சிடேஸின் 3 துணைக்குழுக்கள் மற்றும் யூபிகினோல் சைட்டோக்ரோம் சி ரிடக்டேஸ் (சைட்டோக்ரோம் b) இன் 1 துணைக்குழு ஆகியவற்றின் தொகுப்பு போது மேலே உள்ள சில நோயியல் ஏற்படலாம். மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு பொருட்கள் ஆகும். இதன் அடிப்படையில், செல்லுலார் சுவாசம், கொழுப்பு அமில ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் ஏடிபி தொகுப்பு, உள் எம்டி சவ்வின் எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து அமைப்பில் எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம், ஆக்ஸிஜனேற்ற அமைப்பின் செயல்பாட்டில் இந்த புரதங்களுக்கு முக்கிய பங்கு உள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம். , முதலியன

அப்போப்டொசிஸின் வழிமுறைகள் பற்றிய சமீபத்திய தரவுகளால் ஆராயும்போது, ​​பல விஞ்ஞானிகள் அப்போப்டொசிஸைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான ஒரு மையம் உள்ளது என்ற முடிவுக்கு வந்துள்ளனர், அதாவது ...

MT தொகுப்பைத் தடுக்கும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளுடன் மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதங்களின் பங்கு காட்டப்பட்டுள்ளது. திசு வளர்ப்பில் உள்ள மனித உயிரணுக்களுக்கு டெட்ராசைக்ளின் அல்லது குளோராம்பெனிகோல் போன்ற ஆண்டிபயாடிக் சிகிச்சை அளிக்கப்பட்டால், ஒன்று அல்லது இரண்டு பிரிவுகளுக்குப் பிறகு அவற்றின் வளர்ச்சி நின்றுவிடும். இது மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதத் தொகுப்பைத் தடுப்பதால், குறைபாடுள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் இதன் விளைவாக, போதுமான ATP உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது. ஏன், பாக்டீரியா தொற்றுகளுக்கு சிகிச்சையளிக்க நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் பயன்படுத்தப்படலாம்? இந்த கேள்விக்கு பல பதில்கள் உள்ளன:

1. சில நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் (எரித்ரோமைசின் போன்றவை) பாலூட்டிகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் உள் சவ்வு வழியாக செல்லாது.

2. நமது உடலில் உள்ள பெரும்பாலான செல்கள் மிக மெதுவாகப் பிரிக்கவோ அல்லது பிரிக்கவோ இல்லை, எனவே தற்போதுள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியாவை புதியதாக மாற்றுவது போலவே மெதுவாக நிகழ்கிறது (பல திசுக்களில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் பாதி சுமார் ஐந்து நாட்களில் அல்லது அதற்கு மேல் மாற்றப்படும்). இவ்வாறு, மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதத் தொகுப்பை பல நாட்கள் பராமரித்தால் மட்டுமே சாதாரண மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் எண்ணிக்கை ஒரு முக்கியமான நிலைக்கு குறையும்.

3. திசுக்களுக்குள் இருக்கும் சில நிபந்தனைகள் சில மருந்துகளை மிக முக்கியமான உயிரணுக்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குள் ஊடுருவுவதைத் தடுக்கின்றன. உதாரணமாக, எலும்பு மஜ்ஜையில் Ca2 + இன் அதிக செறிவு Ca2 + -டெட்ராசைக்ளின் வளாகத்தை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது, இது இரத்த அணுக்களின் வேகமாகப் பிரியும் (அதனால் மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடிய) முன்னோடிகளுக்குள் ஊடுருவ முடியாது.

இந்த காரணிகள் அதிக விலங்குகளின் சிகிச்சையில் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளாக மைட்டோகாண்ட்ரியல் புரதத் தொகுப்பைத் தடுக்கும் சில மருந்துகளைப் பயன்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. இந்த இரண்டு மருந்துகள் மட்டுமே பக்க விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளன: அதிக அளவு குளோராம்பெனிகோலுடன் நீண்டகால சிகிச்சையானது எலும்பு மஜ்ஜையின் ஹீமாடோபாய்டிக் செயல்பாட்டை சீர்குலைக்க வழிவகுக்கும் (சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் மற்றும் லுகோசைட்டுகள் உருவாவதை அடக்குகிறது), மற்றும் டெட்ராசைக்ளின் நீண்டகால பயன்பாடு குடல் எபிட்டிலியத்தை சேதப்படுத்தும். ஆனால் இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் இந்த பக்க விளைவுகள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் பயோஜெனெசிஸின் அடைப்பால் ஏற்படுகிறதா அல்லது வேறு ஏதேனும் காரணமா என்பது இன்னும் முழுமையாகத் தெரியவில்லை.

வெளியீடு

எம்டி மரபணுவின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அம்சங்கள் பின்வருமாறு. முதலில், எம்டிடிஎன்ஏ தாயிடமிருந்து அவள் அனைவருக்கும் பரவுகிறது என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது

சந்ததியினர் மற்றும் அவரது மகள்களிலிருந்து அடுத்தடுத்த தலைமுறைகளுக்கு, ஆனால் மகன்கள் தங்கள் டிஎன்ஏவை (தாய்வழி பரம்பரை) கடக்கவில்லை. தாய்வழி குணம்

mtDNA பரம்பரை இரண்டு சூழ்நிலைகளின் காரணமாக இருக்கலாம்: ஒன்று தந்தைவழி mtDNA இன் விகிதம் மிகவும் சிறியது

25 ஆயிரம் தாய்வழி எம்டிடிஎன்ஏவுக்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள்) அவை இருக்கும் முறைகளால் கண்டறியப்பட முடியாதவை, அல்லது கருத்தரித்த பிறகு தந்தைவழி மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் பிரதிபலிப்பு தடுக்கப்படுகிறது. இரண்டாவதாக, ஒருங்கிணைந்த மாறுபாடு இல்லாதது - எம்டிடிஎன்ஏ பெற்றோரில் ஒருவருக்கு மட்டுமே சொந்தமானது, எனவே, ஒடுக்கற்பிரிவில் அணு டிஎன்ஏவின் சிறப்பியல்பு மறுசீரமைப்பு நிகழ்வுகள் எதுவும் இல்லை, மேலும் நியூக்ளியோடைடு வரிசை பிறழ்வுகளால் மட்டுமே தலைமுறையிலிருந்து தலைமுறைக்கு மாறுகிறது. மூன்றாவதாக, எம்டிடிஎன்ஏவுக்கு இன்ட்ரான்கள் இல்லை

(ஒரு சீரற்ற பிறழ்வு டிஎன்ஏவின் குறியீட்டுப் பகுதியை பாதிக்கும் அதிக நிகழ்தகவு), பாதுகாப்பு ஹிஸ்டோன்கள் மற்றும் ஒரு பயனுள்ள டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் அமைப்பு - இவை அனைத்தும் அணு டிஎன்ஏவை விட 10 மடங்கு அதிக பிறழ்வு விகிதத்தை நிர்ணயிக்கிறது. நான்காவது, ஒரே கலத்திற்குள், இயல்பான மற்றும் பிறழ்ந்த எம்டிடிஎன்ஏ ஒரே நேரத்தில் இணைந்து வாழ முடியும் - ஹீட்டோரோபிளாஸ்மியின் நிகழ்வு (இயல்பான அல்லது மட்டுமே பிறழ்ந்த எம்டிடிஎன்ஏ இருப்பது ஹோமோபிளாஸ்மி என்று அழைக்கப்படுகிறது). இறுதியாக, இரண்டு சங்கிலிகளும் எம்டிடிஎன்ஏவில் படியெடுத்து மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் பல குணாதிசயங்களில், எம்டிடிஎன்ஏவின் மரபணு குறியீடு உலகளாவிய ஒன்றிலிருந்து வேறுபடுகிறது (யுஜிஏ குறியீட்டு டிரிப்டோபன், ஏயூஏ மெத்தியோனைன், ஏஜிஏ மற்றும் ஏஜிஜி நிறுத்தப்படும்

குடோன்கள்).

இந்த பண்புகள் மற்றும் எம்டி மரபணுவின் மேற்கூறிய செயல்பாடுகள் எம்டிடிஎன்ஏவின் நியூக்ளியோடைட் வரிசையின் மாறுபாட்டைப் பற்றிய ஆய்வை மருத்துவர்கள், தடயவியல் மருத்துவர்கள், பரிணாம உயிரியலாளர்களுக்கு ஒரு விலைமதிப்பற்ற கருவியாக ஆக்கியது.

வரலாற்று அறிவியலின் பிரதிநிதிகள் தங்கள் குறிப்பிட்ட பணிகளைத் தீர்ப்பதில்.

1988 முதல், mtDNA மரபணுக்களில் உள்ள பிறழ்வுகள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மயோபதி (JY Holt et al., 1988) மற்றும் லெபரின் பரம்பரை பார்வை நரம்பியல் (டிசி வாலஸ், 1988) ஆகியவற்றைக் கண்டறிந்தபோது, ​​மனித எம்டி மரபணுவில் பிறழ்வுகளை மேலும் முறையாக அடையாளம் காண்பது உருவாவதற்கு வழிவகுத்தது மைட்டோகாண்ட்ரியல் நோய்கள் (எம்பி) பற்றிய கருத்து. தற்போது, ​​எம்டிடிஎன்ஏவின் நோயியல் பிறழ்வுகள் ஒவ்வொரு வகை மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களிலும் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.

நூல் விளக்கம்

1. ஸ்குலச்சேவ், மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் ஆக்ஸிஜன், சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன்

2. உயிர் வேதியியலின் அடிப்படைகள்: மூன்று தொகுதிகளாக, எம்.: மிர் ,.

3. நிக்கோலஸ் டி. ஜி. பயோஎனெர்கெடிக்ஸ், ஒரு அறிமுகம். வேதியியலுக்கு. த., அகாட். பிரஸ், 1982.

4. ஸ்ட்ரையர் எல். உயிர் வேதியியல், 2 வது பதிப்பு. சான் பிரான்சிஸ்கோ, ஃப்ரீமேன், 1981.

5. உயிரியல் சவ்வுகளின் ஸ்குலச்சேவ். எம்., 1989.

6., செண்ட்சோவ் ரெட்டிகுலம்: அமைப்பு மற்றும் சில செயல்பாடுகள் // அறிவியலின் முடிவுகள். உயிரியலின் பொதுவான பிரச்சினைகள். 1989

7. செண்ட்சோவ் சைட்டாலஜி. எம்.: மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் பதிப்பகம், 1995

8. , மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் திறன் கோளம் // வெஸ்ட்ன். ரேம்ஸ், 2001. எண் 10, பக். 31-43.

9. ஹோல்ட் I. J, ஹார்டிங் A. E., மோர்கன்-ஹியூஸ் I. A. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மயோபதி நோயாளிகளுக்கு தசை மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ நீக்கம். இயற்கை 1988, 331: 717-719.

10. மற்றும் பல.மனித மரபணு மற்றும் முன்கணிப்பு மரபணுக்கள். SPb., 2000

11. , மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு. நோவோசிபிர்ஸ்க், 1990.

12. // சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 1999. எண் 10. S.11-17.

13. உயிரணு பரிணாம வளர்ச்சியில் கூட்டுவாழ்வின் பங்கு. எம்., 1983.

14. // சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 1998. எண் 8. S.2-7.

15. // சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 2000. எண் 1. S.32-36.

கியேவ் தேசிய பல்கலைக்கழகம். தாராஸ் ஷெவ்சென்கோ

உயிரியல் துறை

சுருக்கம்

தலைப்பில்:

"சந்ததி வளர்ச்சியில் தாய்வழி மரபணுவின் பங்கு"

உடன்இடிஇஎன்டிஏ IVநிச்சயமாக

உயிர் வேதியியல் துறை

ஃப்ரோலோவா ஆர்ட்டெம்

கியேவ் 2004

திட்டம்:

அறிமுகம் ................................................. .............................. 1

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றம் பற்றிய சிம்பியோடிக் கோட்பாடு ... 2

மைட்டோகாண்ட்ரியல் பயோஜெனீசிஸில் செல் கருவின் பங்கு ................................... 5

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் போக்குவரத்து அமைப்புகள் .............................................. . ...... 7

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் அளவு மற்றும் வடிவம் .................. 10

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் செயல்பாடு ............... 14

மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு உங்கள் சொந்த மரபணு அமைப்பு இருப்பதன் முக்கியத்துவம் ........................................ ... ................................... 19

சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை .............................. 20

வரலாற்று ரீதியாக, இந்த வகையான முதல் ஆய்வு மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவைப் பயன்படுத்தி நடத்தப்பட்டது. விஞ்ஞானிகள் ஆப்பிரிக்கா, ஆசியா, ஐரோப்பா, அமெரிக்காவின் பழங்குடியினரிடமிருந்து ஒரு மாதிரியை எடுத்துக் கொண்டனர், இதில் முதலில் சிறிய, மாதிரி வெவ்வேறு நபர்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவை ஒருவருக்கொருவர் ஒப்பிட்டது. மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் பன்முகத்தன்மை ஆப்பிரிக்காவில் அதிகமாக இருப்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். மேலும், பரஸ்பர நிகழ்வுகள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் வகையை மாற்றும் என்று அறியப்பட்டிருப்பதால், அது எப்படி மாறலாம் என்பதையும் அறியலாம், எனவே, எந்த வகையான மக்கள் பிறழ்ந்திருக்க முடியும் என்பதை நாம் சொல்ல முடியும். அவர்களின் டிஎன்ஏ சோதனை செய்யப்பட்ட அனைத்து மக்களிலும், ஆப்பிரிக்கர்களிடம்தான் அதிக மாறுபாடு காணப்பட்டது. மற்ற கண்டங்களில் உள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ வகைகள் குறைவாக வேறுபட்டவை. இதன் பொருள் இந்த மாற்றங்களைக் குவிக்க ஆப்பிரிக்கர்களுக்கு அதிக நேரம் இருந்தது. உயிரியல் பரிணாம வளர்ச்சிக்கு அவர்களுக்கு அதிக நேரம் இருந்தது, ஆப்பிரிக்காவில் இருந்தால், ஐரோப்பிய மனித பிறழ்வுகளின் சிறப்பியல்பு இல்லாத டிஎன்ஏவின் பண்டைய எச்சங்கள் காணப்படுகின்றன.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ மரபியலாளர்கள் ஆப்பிரிக்காவில் பெண்களின் தோற்றத்தை நிரூபிக்க முடிந்தது என்று வாதிடலாம். அவர்கள் Y குரோமோசோம்களையும் ஆய்வு செய்தனர். ஆண்களும் ஆப்பிரிக்காவிலிருந்து வந்தவர்கள் என்று தெரியவந்தது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு நன்றி, ஒரு நபர் ஆப்பிரிக்காவில் இருந்து தோன்றினார் என்பது மட்டுமல்லாமல், அவரது தோற்றத்தின் நேரத்தையும் தீர்மானிக்க முடியும். சிம்பன்ஸிகள் மற்றும் நவீன மனிதர்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் ஒப்பீட்டு ஆய்வு மூலம் மனிதகுலத்தின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் முன்னோடி தோன்றிய நேரம் நிறுவப்பட்டது. பரஸ்பர வேறுபாட்டின் விகிதத்தை அறிந்து கொள்வது - ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு 2-4% - சிம்பன்ஸிகள் மற்றும் நவீன மனிதர்கள் ஆகிய இரண்டு கிளைகள் பிரியும் நேரத்தை தீர்மானிக்க முடியும். இது சுமார் 5-7 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நடந்தது. இந்த வழக்கில், பரஸ்பர வேறுபாட்டின் விகிதம் நிலையானதாக கருதப்படுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஈவ்

மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஈவ் பற்றி மக்கள் பேசும்போது, ​​அவர்கள் ஒரு தனிநபர் என்று அர்த்தமல்ல. ஒத்த குணாதிசயங்களைக் கொண்ட தனிநபர்களின் முழு மக்கள்தொகையின் பரிணாம வளர்ச்சியின் தோற்றத்தைப் பற்றி அவர்கள் பேசுகிறார்கள். மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஈவ் நம் முன்னோர்களின் எண்ணிக்கையில் கூர்மையான சரிவு காலத்தில், சுமார் பத்தாயிரம் நபர்களுக்கு வாழ்ந்ததாக நம்பப்படுகிறது.

பந்தயங்களின் தோற்றம்

வெவ்வேறு மக்கள்தொகையின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவைப் படித்து, மரபியலாளர்கள் ஆப்பிரிக்காவை விட்டு வெளியேறுவதற்கு முன்பே, மூதாதையர்கள் மூன்று குழுக்களாகப் பிரிக்கப்பட்டனர், இது மூன்று நவீன இனங்களை உருவாக்கியது - ஆப்பிரிக்க, காகசியன் மற்றும் மங்கோலாய்ட். இது சுமார் 60 - 70 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நடந்தது என்று நம்பப்படுகிறது.

தரமற்ற மற்றும் நவீன மனிதர்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் ஒப்பீடு

நியண்டர்டால் மற்றும் நவீன மனிதர்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் மரபணு நூல்களை ஒப்பிடுவதன் மூலம் மனிதர்களின் தோற்றம் பற்றிய கூடுதல் தகவல்கள் பெறப்பட்டன. இரண்டு நியண்டர்தால்களின் எலும்பு எச்சங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் மரபணு நூல்களை விஞ்ஞானிகளால் படிக்க முடிந்தது. முதல் நியண்டர்டால் மனிதனின் எலும்புகள் ஜெர்மனியில் ஃபெல்டோவர் குகையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. சிறிது நேரம் கழித்து, நியாண்டர்தால் குழந்தையின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் மரபணு உரை வாசிக்கப்பட்டது, இது மெஜ்மாய்காயா குகையில் உள்ள வடக்கு காகசஸில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. நவீன மனிதர்கள் மற்றும் நியண்டர்டால்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவை ஒப்பிடும் போது, ​​மிகப் பெரிய வேறுபாடுகள் காணப்பட்டன. நாம் ஒரு துண்டு டிஎன்ஏவை எடுத்துக் கொண்டால், 370 இல் 27 நியூக்ளியோடைடுகள் வேறுபடுகின்றன. மேலும் ஒரு நவீன மனிதனின் மரபணு நூல்களை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், அவரது மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ, எட்டு நியூக்ளியோடைடுகள் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன. நியண்டர்டால் மற்றும் நவீன மனிதன் முற்றிலும் தனித்தனி கிளைகள் என்று நம்பப்படுகிறது, அவை ஒவ்வொன்றின் பரிணாமமும் ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக முன்னேறின.

நியண்டர்டாலின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ மற்றும் நவீன மனிதர்களின் மரபணு நூல்களில் உள்ள வித்தியாசத்தைப் படிக்கும் போது, ​​இந்த இரண்டு கிளைகளையும் பிரிக்கும் தேதி நிறுவப்பட்டது. இது சுமார் 500 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நடந்தது, சுமார் 300 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அவர்களின் இறுதி பிரிப்பு நடந்தது. நியண்டர்டால்கள் ஐரோப்பாவிலும் ஆசியாவிலும் குடியேறினர் மற்றும் 200 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஆப்பிரிக்காவை விட்டு வெளியேறிய ஒரு நவீன மனிதனால் விரட்டப்பட்டதாக நம்பப்படுகிறது. இறுதியாக, சுமார் 28 - 35 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, நியண்டர்டால்கள் அழிந்துவிட்டன. இது ஏன் நடந்தது, பொதுவாக, இன்னும் தெளிவாக இல்லை. ஒரு நவீன வகை நபருடனான போட்டியை அவர்களால் தாங்க முடியவில்லை, அல்லது இதற்கு வேறு காரணங்கள் இருக்கலாம்.

M. ஜி.எம். டிம்ஷிட்ஸ்

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு ஆச்சரியங்கள்

ஜி.எம். டிம்ஷிட்ஸ்

கிரிகோரி மொய்சீவிச் டிம்ஷிட்ஸ்,உயிரியல் அறிவியல் டாக்டர், மூலக்கூறு உயிரியல் துறை பேராசிரியர், நோவோசிபிர்ஸ்க் மாநில பல்கலைக்கழகம், சைட்டாலஜி மற்றும் மரபியல் நிறுவனத்தில் மரபணு அமைப்பு ஆய்வகத்தின் தலைவர், ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் சைபீரியன் கிளை. பொது உயிரியலில் நான்கு பள்ளி பாடப்புத்தகங்களின் இணை ஆசிரியர் மற்றும் ஆசிரியர்.

இன்று, மனித மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபியல் மக்கள்தொகையிலும் மருத்துவ அம்சத்திலும் தீவிரமாக வளர்ந்து வருகிறது. பல கடுமையான பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ குறைபாடுகளுக்கு இடையே ஒரு உறவு நிறுவப்பட்டுள்ளது. முதுமையுடன் தொடர்புடைய மரபணு மாற்றங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகின்றன. தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவாவின் அளவு, வடிவம் மற்றும் மரபணு திறன் ஆகியவற்றிலிருந்து மனிதர்களுக்கும் மற்ற விலங்குகளுக்கும் வேறுபடும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு என்றால் என்ன? மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு எவ்வாறு வேலை செய்கிறது மற்றும் வெவ்வேறு டாக்ஸாக்களில் அது எவ்வாறு தோன்றியது? இது எங்கள் கட்டுரையில் விவாதிக்கப்படும்.

மைட்டோகாண்ட்ரியா செல்லின் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெளிப்புற மென்மையான மென்படலத்திற்கு கூடுதலாக, அவை உட்புற சவ்வைக் கொண்டுள்ளன, அவை பல மடிப்புகளை உருவாக்குகின்றன - கிறிஸ்டே. அவை சுவாசச் சங்கிலியின் உள்ளமைக்கப்பட்ட புரதக் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன - ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட ஊட்டச்சத்துக்களின் இரசாயனப் பிணைப்புகளின் ஆற்றலை அடினோசின் ட்ரைபாஸ்போரிக் அமிலம் (ATP) மூலக்கூறுகளின் ஆற்றலாக மாற்றுவதில் ஈடுபட்டுள்ள நொதிகள். இந்த "மாற்றத்தக்க நாணயம்" மூலம், செல் அதன் அனைத்து ஆற்றல் தேவைகளையும் செலுத்துகிறது. பச்சை தாவரங்களின் உயிரணுக்களில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு கூடுதலாக, மற்ற ஆற்றல் நிலையங்களும் உள்ளன - குளோரோபிளாஸ்ட்கள். அவை "சூரிய மின்கலங்களில்" இயங்குகின்றன, ஆனால் அவை ஏடிபி மற்றும் பாஸ்பேட்டிலிருந்து ஏடிபியை உருவாக்குகின்றன. மைட்டோகாண்ட்ரியாவைப் போல, குளோரோபிளாஸ்ட்கள் - தன்னியக்கமாக இனப்பெருக்கம் செய்யும் உறுப்புகள் - இரண்டு சவ்வுகளையும் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் டிஎன்ஏவையும் கொண்டிருக்கும்.

டிஎன்ஏவுக்கு கூடுதலாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் மேட்ரிக்ஸ் அதன் சொந்த ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளது, இது எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் சவ்வுகளில் அமைந்துள்ள யூகாரியோடிக் ரைபோசோம்களிலிருந்து பல குணாதிசயங்களில் வேறுபடுகிறது. இருப்பினும், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ரைபோசோம்களில், அவற்றின் கலவையை உருவாக்கும் அனைத்து புரதங்களிலும் 5% க்கு மேல் உருவாகாது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு கூறுகளை உருவாக்கும் பெரும்பாலான புரதங்கள் அணு மரபணுவால் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு, எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அதன் சேனல்கள் வழியாக சட்டசபை தளத்திற்கு கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. இவ்வாறு, மைட்டோகாண்ட்ரியா இரண்டு மரபணுக்கள் மற்றும் இரண்டு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பு இயந்திரங்களின் ஒருங்கிணைந்த முயற்சியின் விளைவாகும். மைட்டோகாண்ட்ரியல் சுவாசச் சங்கிலியின் சில சப்யூனிட் என்சைம்கள் வெவ்வேறு பாலிபெப்டைட்களால் ஆனவை, அவற்றில் சில அணுசக்தியாலும் சில மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களாலும் குறியிடப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனின் முக்கிய நொதி, ஈஸ்டில் உள்ள சைட்டோக்ரோம் சி ஆக்சிடேஸ், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் குறியிடப்பட்ட மற்றும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மூன்று துணைக்குழுக்களைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் உயிரணுக்கருவில் குறியிடப்பட்ட மற்றும் சைட்டோபிளாஸில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நான்கு துணைக்குழுக்கள் உள்ளன. பெரும்பாலான மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் வெளிப்பாடு கருவில் உள்ள குறிப்பிட்ட மரபணுக்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் அளவுகள் மற்றும் வடிவங்கள்

இன்றுவரை, 100 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்கள் படிக்கப்பட்டுள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவில் அவற்றின் மரபணுக்களின் தொகுப்பு மற்றும் எண்ணிக்கை, நியூக்ளியோடைடு வரிசை முழுமையாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, பல்வேறு வகையான விலங்குகள், தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவா ஆகியவற்றில் பெரிதும் வேறுபடுகிறது. ஃபிளாஜெல்லேட் புரோட்டோசோவானின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் அதிக எண்ணிக்கையிலான மரபணுக்கள் காணப்படுகின்றன ரெக்டினோமோனாஸ் அமெரிக்காமற்ற உயிரினங்களின் mtDNA இல் காணப்படும் அனைத்து புரத-குறியீட்டு மரபணுக்களும் உட்பட 97 மரபணுக்கள். மிக உயர்ந்த விலங்குகளில், மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு 37 மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது: 13 சுவாசச் சங்கிலி புரதங்களுக்கு, 22 டிஆர்என்ஏவுக்கு, மற்றும் இரண்டு ஆர்ஆர்என்ஏவுக்கு (பெரிய 16 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ ரைபோசோம் சப்யூனிட் மற்றும் சிறிய 12 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ). தாவரங்கள் மற்றும் புரோட்டோசோவாவில், விலங்குகள் மற்றும் பெரும்பாலான பூஞ்சைகளைப் போலல்லாமல், இந்த உறுப்புகளின் ரைபோசோம்களை உருவாக்கும் சில புரதங்கள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. டிஎன்ஏ பாலிமரேஸ் (மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவை பிரதிபலித்தல்) மற்றும் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ் (மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவை படியெடுத்தல்) போன்ற டெம்ப்ளேட் பாலிநியூக்ளியோடைடு தொகுப்பின் முக்கிய நொதிகள் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு சைட்டோபிளாஸ்மிக் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த உண்மை யூகாரியோடிக் கலத்தின் சிக்கலான வரிசைமுறையில் மைட்டோகாண்ட்ரியல் தன்னாட்சியின் சார்பியலைக் குறிக்கிறது.

வெவ்வேறு இனங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்கள் மரபணுக்களின் தொகுப்பு, அவற்றின் இருப்பிடம் மற்றும் வெளிப்பாட்டின் வரிசையில் மட்டுமல்ல, டிஎன்ஏவின் அளவு மற்றும் வடிவத்திலும் வேறுபடுகின்றன. இன்று விவரிக்கப்பட்டுள்ள பெரும்பாலான மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்கள் வட்ட, சூப்பர் காயில்ட், இரட்டை ஸ்ட்ராண்டட் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள். சில தாவரங்களில், வட்ட வடிவங்களுடன், நேரியல் வடிவங்களும் உள்ளன, சில புரோட்டோசோவாவில், எடுத்துக்காட்டாக, சிலியட்ஸ், நேரியல் டிஎன்ஏ மட்டுமே மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் காணப்படுகிறது.

பொதுவாக, ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ட்ரியானிலும் அதன் மரபணுவின் பல பிரதிகள் உள்ளன. எனவே, மனித கல்லீரலின் உயிரணுக்களில் சுமார் 2 ஆயிரம் மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளது, மேலும் அவை ஒவ்வொன்றிலும் 10 ஒத்த மரபணுக்கள் உள்ளன. சுட்டி ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களில், இரண்டு மரபணுக்கள் மற்றும் ஈஸ்ட் செல்களில் 500 மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளது S.cerevisiae- நான்கு மரபணுக்கள் கொண்ட 22 மைட்டோகாண்ட்ரியா வரை.

தாவரங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு, ஒரு விதியாக, பல்வேறு அளவுகளில் பல மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில் ஒன்று, "முக்கிய குரோமோசோம்", பெரும்பாலான மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் முக்கிய குரோமோசோமுடன் மாறும் சமநிலையில் இருக்கும் குறுகிய வட்ட வடிவங்கள், உள்-மற்றும் இடை-மூலக்கூறு மறுசீரமைப்பின் விளைவாக உருவாகின்றன. மீண்டும் மீண்டும் காட்சிகளின் இருப்பு (படம் 1).

வரைபடம். 1.தாவர மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் வெவ்வேறு அளவிலான வட்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் திட்டம்.
மீண்டும் இணைக்கப்பட்ட பகுதிகளில் மீண்டும் இணைத்தல் ஏற்படுகிறது (நீல நிறத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது).

படம் 2.நேரியல் (A), வட்ட (B), சங்கிலி (C) mtDNA ஒலிகோமர்களை உருவாக்கும் திட்டம்.
ஓரி - டிஎன்ஏ நகலெடுப்பின் ஆரம்ப பகுதி.

பல்வேறு உயிரினங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு அளவு மலேரியா பிளாஸ்மோடியத்தில் 6 ஆயிரத்துக்கும் குறைவான அடிப்படை ஜோடிகளிலிருந்து (இரண்டு ஆர்ஆர்என்ஏ மரபணுக்களுக்கு கூடுதலாக, இதில் மூன்று மரபணு குறியாக்க புரதங்கள் மட்டுமே உள்ளன) நிலப்பரப்பு தாவரங்களில் நூறாயிரக்கணக்கான அடிப்படை ஜோடிகள் (உதாரணமாக, இல் அரபிடோப்சிஸ் தாலியானாசிலுவை குடும்பத்திலிருந்து 366924 அடிப்படை ஜோடிகள்). அதே நேரத்தில், உயர் தாவரங்களின் எம்டிடிஎன்ஏ அளவில் 7-8 மடங்கு வேறுபாடுகள் ஒரே குடும்பத்தில் கூட காணப்படுகின்றன. முதுகெலும்புகளின் எம்டிடிஎன்ஏவின் நீளம் சற்று வேறுபடுகிறது: மனிதர்களில் - 16,569 அடிப்படை ஜோடிகள், ஒரு பன்றியில் - 16350, டால்பினில் - 16330, ஒரு நகம் கொண்ட தவளையில் செனோபஸ் லேவிஸ்- 17533, கார்பில்- 16400. இந்த மரபணுக்கள் மரபணுக்களின் உள்ளூர்மயமாக்கலிலும் ஒத்தவை, அவற்றில் பெரும்பாலானவை முனையிலிருந்து இறுதி வரை அமைந்துள்ளன; சில சந்தர்ப்பங்களில் அவை ஒன்றுடன் ஒன்று, பொதுவாக ஒரு நியூக்ளியோடைடு, அதனால் ஒரு மரபணுவின் கடைசி நியூக்ளியோடைடு அடுத்த மரபணுவில் முதலாவதாக இருக்கும். முதுகெலும்புகள் போலல்லாமல், தாவரங்கள், பூஞ்சை மற்றும் புரோட்டோசோவாவில், எம்டிடிஎன்ஏக்கள் 80% வரை குறியீட்டு அல்லாத வரிசைகளைக் கொண்டுள்ளன. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களில் உள்ள மரபணுக்களின் வரிசை இனங்கள் இனங்களுக்கு வேறுபடுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் அதிக அளவு எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் மற்றும் பலவீனமான பழுதுபார்க்கும் அமைப்பு அணுசக்தியுடன் ஒப்பிடுகையில் எம்டிடிஎன்ஏ பிறழ்வுகளின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது. ஆக்ஸிஜன் தீவிரவாதிகள் குறிப்பிட்ட மாற்றீடுகளை C® T (சைட்டோசினின் டீமினேஷன்) மற்றும் G® T (குவானைனுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்ற சேதம்) ஏற்படுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக, mtDNA ஆனது AT- ஜோடிகளால் நிறைந்துள்ளது. கூடுதலாக, அனைத்து எம்டிடிஎன்ஏக்களுக்கும் ஒரு சுவாரஸ்யமான சொத்து உள்ளது - அவை அணு மற்றும் புரோகாரியோடிக் டிஎன்ஏ போலல்லாமல், மெத்திலேட்டட் இல்லை. மெத்திலேஷன் (டிஎன்ஏவின் குறியீட்டு செயல்பாட்டை சீர்குலைக்காமல் நியூக்ளியோடைடு வரிசையின் தற்காலிக இரசாயன மாற்றம்) திட்டமிடப்பட்ட மரபணு செயலிழப்பின் வழிமுறைகளில் ஒன்று என்பது அறியப்படுகிறது.

பாலூட்டிகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏவின் பிரதி மற்றும் படியெடுத்தல்

பெரும்பாலான விலங்குகளில், எம்டிடிஎன்ஏவில் உள்ள நிரப்பு இழைகள் குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு விசையில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, ஏனெனில் அவை சமமற்ற அளவு "ஹெவி" ப்யூரின் மற்றும் "லைட்" பைரிமிடின் நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. எனவே அவை - H (கனமான - கனமான) மற்றும் L (ஒளி - ஒளி) சங்கிலி என்று அழைக்கப்படுகின்றன. எம்டிடிஎன்ஏ மூலக்கூறின் நகலெடுப்பின் ஆரம்பத்தில், டி-லூப் (ஆங்கில இடப்பெயர்ச்சி வளையத்திலிருந்து) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கின் கீழ் தெரியும், இரட்டை-ஸ்ட்ராண்டட் மற்றும் ஒற்றை-ஸ்ட்ராண்டட் (எச்-சங்கிலியின் பின்வாங்கிய பகுதி) பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளது. எல்-சங்கிலியின் ஒரு பகுதி மற்றும் 450-650 (உயிரினத்தின் வகையைப் பொறுத்து) நீளத்தில் நியூக்ளியோடைடுகளின் நிரப்பப்பட்ட புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ துண்டு, 5'-முடிவில் ஒரு ரிபோநியூக்ளியோடைடு ப்ரைமர் உள்ளது. இது H- சங்கிலியின் (ori H) தொகுப்பின் தொடக்கப் புள்ளியை ஒத்துள்ளது. மகள் H- சங்கிலி ori L என்ற புள்ளியை அடையும் போதுதான் L- சங்கிலி தொடங்குகிறது எல்-சங்கிலியின் டிஎன்ஏ தொகுப்பின் என்சைம்களுக்கு ஒரே ஒரு இழைய நிலையில் மட்டுமே அணுக முடியும், எனவே எச் தொகுப்பின் போது பிணைக்கப்படாத இரட்டை ஹெலிக்ஸில் மட்டுமே, எம்டிடிஎன்ஏவின் மகள் சங்கிலிகள் தொடர்ச்சியாக மற்றும் ஒத்திசைவற்ற முறையில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன (படம். 3 )

படம் 3.பாலூட்டிகளின் எம்டிடிஎன்ஏ பிரதி திட்டம்.
முதலில், ஒரு D- லூப் உருவாகிறது, பிறகு ஒரு மகள் H- சங்கிலி ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது,
பின்னர் மகள் எல்-சங்கிலியின் தொகுப்பு தொடங்குகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவில், மொத்த டி-லூப் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை முழுமையாக பிரதிபலிக்கும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை விட அதிகமாக உள்ளது. டி -லூப் கூடுதல் செயல்பாடுகளைக் கொண்டிருப்பதே இதற்குக் காரணம் - இரண்டு டிஎன்ஏ இழைகளின் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் ப்ரோமோட்டர்கள் இந்த பகுதியில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டிருப்பதால், உள் சவ்வுடன் எம்டிடிஎன்ஏ இணைப்பு மற்றும் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனைத் தொடங்குவது.

ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக படியெடுக்கப்பட்ட பெரும்பாலான யூகாரியோடிக் மரபணுக்களைப் போலல்லாமல், பாலூட்டிகளின் எம்டிடிஎன்ஏ இழைகள் ஒவ்வொன்றும் ஓரி எச் பகுதியில் தொடங்கி ஒரு ஆர்என்ஏ மூலக்கூறை உருவாக்க மீண்டும் எழுதப்படுகின்றன. இந்த இரண்டு நீண்ட ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகளுக்கு கூடுதலாக எச்- மற்றும் எல்-சங்கிலிகள் , 16S rRNA மரபணுவின் (படம் 4) அதே புள்ளியில் தொடங்கி 3 'முடிவில் முடிவடையும் H- சங்கிலியின் மேலும் குறுகிய பிரிவுகள். நீண்ட எழுத்துக்களை விட 10 மடங்கு அதிகமான குறுந்தகவல்கள் உள்ளன. முதிர்ச்சியின் விளைவாக (செயலாக்கம்), அவர்களிடமிருந்து 12 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது மற்றும் 16 எஸ் ஆர்ஆர்என்ஏ, அவை மைட்டோகாண்ட்ரியல் ரைபோசோம்களை உருவாக்குவதில் ஈடுபட்டுள்ளன, அத்துடன் ஃபைனிலலனைன் மற்றும் வாலைன் டிஆர்என்ஏக்கள் மீதமுள்ள டிஆர்என்ஏக்கள் நீண்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து வெளியேற்றப்பட்டு மொழிபெயர்க்கப்பட்ட எம்ஆர்என்ஏக்கள் 3 'முனைகளுக்கு உருவாக்கப்படுகின்றன. இதில் பாலிடெனில் வரிசைகள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த எம்ஆர்என்ஏக்களின் 5 "முனைகள் மூடப்படவில்லை, இது யூகாரியோட்டுகளுக்கு அசாதாரணமானது. பாலூட்டிகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களில் எதுவும் இன்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்காததால் எந்த பிளவும் ஏற்படாது.

படம் 4. 37 மரபணுக்களைக் கொண்ட மனித எம்டிடிஎன்ஏவின் படியெடுத்தல். அனைத்து டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளும் ஓரி எச் பகுதியில் ஒருங்கிணைக்கத் தொடங்குகின்றன. ரிபோசோமல் ஆர்என்ஏக்கள் நீண்ட மற்றும் குறுகிய எச் சங்கிலி டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகின்றன. டிஆர்என்ஏ மற்றும் எம்ஆர்என்ஏ இரண்டு டிஎன்ஏ இழைகளின் டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளிலிருந்து செயலாக்கத்தின் விளைவாக உருவாகிறது. டிஆர்என்ஏ மரபணுக்கள் வெளிர் பச்சை நிறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன.

பாலூட்டி மற்றும் ஈஸ்ட் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்கள் தோராயமாக ஒரே எண்ணிக்கையிலான மரபணுக்களைக் கொண்டிருந்தாலும், ஈஸ்ட் மரபணுவின் அளவு 4-5 மடங்கு பெரியது - சுமார் 80 ஆயிரம் அடிப்படை ஜோடிகள். ஈஸ்ட் எம்டிடிஎன்ஏ குறியீட்டு வரிசைகள் மனிதர்களுக்கு மிகவும் ஒத்ததாக இருந்தாலும், ஈஸ்ட் எம்ஆர்என்ஏக்கள் கூடுதலாக 5 "தலைவர் மற்றும் 3" குறியீட்டு அல்லாத பகுதியைக் கொண்டுள்ளன, பெரும்பாலான அணு எம்ஆர்என்ஏக்களைப் போல. பல மரபணுக்களில் இன்ட்ரான்களும் உள்ளன. இவ்வாறு, பெட்டி மரபணு குறியாக்கம் சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் b இரண்டு இன்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. பெரும்பாலான முதல் இன்ட்ரானின் நகல் முதன்மை ஆர்என்ஏ டிரான்ஸ்கிரிப்ட்டிலிருந்து தானாகப் பிரிக்கப்பட்டது (எந்த புரதங்களின் பங்கேற்பும் இல்லாமல்). மீதமுள்ள ஆர்என்ஏ முதிர்ச்சி நொதி உருவாவதற்கான ஒரு டெம்ப்ளேட்டாக செயல்படுகிறது. அதன் அமினோ அமில வரிசையின் ஒரு பகுதி இன்ட்ரான்களின் மீதமுள்ள நகல்களில் குறியிடப்பட்டுள்ளது. மெட்டுரேஸ் அவற்றை வெட்டி, அதன் சொந்த எம்ஆர்என்ஏவை அழித்து, எக்ஸான்களின் நகல்கள் ஒன்றாக தைக்கப்பட்டு, சைட்டோக்ரோம் ஆக்சிடேஸ் பி க்கான எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது (படம் 5). அத்தகைய ஒரு நிகழ்வின் கண்டுபிடிப்பு, இன்ட்ரான்களின் கருத்தை "எதுவும் குறியீட்டு வரிசைமுறைகள்" என்று மறுபரிசீலனை செய்ய கட்டாயப்படுத்தியது.

படம் 5.ஈஸ்ட் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் பி எம்ஆர்என்ஏவின் செயலாக்கம் (முதிர்ச்சி).
பிளவுபடும் முதல் கட்டத்தில், எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது, அதன்படி முதிர்ச்சி தொகுக்கப்படுகிறது,
பிளவுபடுதலின் இரண்டாம் கட்டத்திற்கு தேவை.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டைப் படிக்கும்போது டிரிபனோசோமா ப்ரூசிமூலக்கூறு உயிரியலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளில் ஒன்றிலிருந்து வியக்கத்தக்க விலகலைக் கண்டறிந்தது, இது எம்ஆர்என்ஏவில் உள்ள நியூக்ளியோடைட்களின் வரிசை டிஎன்ஏவின் குறியீட்டுப் பகுதிகளில் சரியாகப் பொருந்துகிறது என்று கூறுகிறது. சைட்டோக்ரோம் சி ஆக்ஸிடேஸின் துணைக்குழுக்களில் ஒன்றின் எம்ஆர்என்ஏ திருத்தப்படுகிறது, அதாவது. டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனுக்குப் பிறகு, அதன் முதன்மை அமைப்பு மாறுகிறது - நான்கு யூராசில்ஸ் செருகப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, ஒரு புதிய எம்ஆர்என்ஏ உருவாகிறது, இது நொதியின் கூடுதல் துணைக்குழுவின் தொகுப்புக்கான ஒரு டெம்ப்ளேட்டாக செயல்படுகிறது, அமினோ அமில வரிசைக்கு எடிட் செய்யப்படாத எம்ஆர்என்ஏவால் குறியிடப்பட்ட வரிசைக்கு பொதுவான எதுவும் இல்லை (அட்டவணை பார்க்கவும்).

டிரிபனோசோம் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் முதன்முறையாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஆர்என்ஏ எடிட்டிங், உயர் தாவரங்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் பரவலாக உள்ளது. இது சோமாடிக் பாலூட்டிகளின் உயிரணுக்களிலும் காணப்பட்டது, எடுத்துக்காட்டாக, மனித குடல் எபிட்டிலியத்தில், அப்போலிபோபுரோட்டீன் மரபணுவின் எம்ஆர்என்ஏ திருத்தப்பட்டது.

விஞ்ஞானிகளுக்கு மிகப்பெரிய ஆச்சரியம் மைட்டோகாண்ட்ரியாவால் 1979 இல் வழங்கப்பட்டது. அதுவரை, மரபணு குறியீடு உலகளாவியது என்று நம்பப்பட்டது மற்றும் அதே மும்மூர்த்திகள் பாக்டீரியா, வைரஸ்கள், பூஞ்சை, தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளில் அதே அமினோ அமிலங்களை குறியாக்குகின்றன. ஆங்கில ஆராய்ச்சியாளர் பர்ரெல் இந்த மரபணுவால் குறியிடப்பட்ட சைட்டோக்ரோம் ஆக்ஸிடேஸ் சப்யூனிட்டில் உள்ள அமினோ அமில வரிசையுடன் கன்று மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு ஒன்றின் கட்டமைப்பை ஒப்பிட்டார். கால்நடைகளில் உள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு குறியீடு (அதே போல் மனிதர்களிலும்) உலகளாவிய ஒன்றிலிருந்து வேறுபட்டதல்ல, அது "இலட்சியமானது", அதாவது. பின்வரும் விதியைக் கடைப்பிடிக்கிறது: "இரண்டு கோடான்கள் இரண்டு ஒத்த நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டிருந்தால், மூன்றாவது நியூக்ளியோடைடுகள் ஒரே வகுப்பைச் சேர்ந்தவை (பியூரின் - ஏ, ஜி, அல்லது பைரிமிடின் - ஒய், சி) என்றால், அவை ஒரே அமினோ அமிலத்தை குறியாக்குகின்றன". உலகளாவிய குறியீட்டில் இந்த விதிக்கு இரண்டு விதிவிலக்குகள் உள்ளன: AUA ட்ரிப்லெட் ஐசோலூசின் மற்றும் AUG கோடன் - மெத்தியோனைன், அதே நேரத்தில் இந்த இரண்டு மும்மூர்த்திகள் மெத்தியோனைனை குறியாக்குகின்றன; யுஜிஜி ட்ரிப்லெட் டிரிப்டோபனை மட்டுமே குறியாக்குகிறது, மேலும் யுஜிஏ மும்மடங்கு ஸ்டாப் கோடனை குறியாக்குகிறது. உலகளாவிய குறியீட்டில், இரண்டு விலகல்களும் புரதத் தொகுப்பின் அடிப்படை தருணங்களுடன் தொடர்புடையவை: AUG கோடான் துவக்கி, மற்றும் UGA ஸ்டாப் கோடன் பாலிபெப்டைட் தொகுப்பை நிறுத்துகிறது. விவரிக்கப்பட்ட அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலும் இலட்சிய குறியீடு உள்ளார்ந்ததல்ல, ஆனால் அவற்றில் எதுவுமே உலகளாவிய குறியீட்டை கொண்டிருக்கவில்லை. மைட்டோகாண்ட்ரியா வெவ்வேறு மொழிகளைப் பேசுகிறது என்று நாம் கூறலாம், ஆனால் கருவின் மொழியை ஒருபோதும் பேசுவதில்லை.

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, முதுகெலும்புகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவில் 22 டிஆர்என்ஏ மரபணுக்கள் உள்ளன. அத்தகைய முழுமையற்ற தொகுப்பு அமினோ அமிலங்களுக்கான அனைத்து 60 கோடன்களுக்கும் எவ்வாறு சேவை செய்கிறது (64 மும்மடங்குகளின் சிறந்த குறியீட்டில், நான்கு நிறுத்த கோடன்கள் உள்ளன, உலகளாவிய ஒன்றில் - மூன்று)? உண்மை என்னவென்றால், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் புரதத் தொகுப்பின் போது, ​​கோடான் -ஆன்டிகோடான் தொடர்புகள் எளிமைப்படுத்தப்படுகின்றன - இரண்டு ஆன்டிகோடான் நியூக்ளியோடைட்களில் இரண்டு அங்கீகாரத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவ்வாறு, ஒரு டிஆர்என்ஏ கோடான் குடும்பத்தின் நான்கு உறுப்பினர்களையும் அங்கீகரிக்கிறது, இது மூன்றாவது நியூக்ளியோடைடால் மட்டுமே வேறுபடுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, GAU ஆன்டிகோடனுடன் கூடிய லியூசின் டிஆர்என்ஏ கோடான்களான CUU, CUC, CUA மற்றும் CUG க்கு எதிரே உள்ள ரைபோசோமில் நிற்கிறது, இது பாலிபெப்டைட் சங்கிலியில் லியூசின் பிழையில்லாமல் இணைவதை உறுதி செய்கிறது. மற்ற இரண்டு லியூசின் கோடான்கள், UUA மற்றும் UUG, ஆன்டிகோடான் AAU உடன் tRNA ஆல் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மொத்தத்தில், எட்டு வெவ்வேறு டிஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகள் ஒவ்வொன்றும் நான்கு குடோன்களின் எட்டு குடும்பங்களை அங்கீகரிக்கின்றன, மேலும் 14 டிஆர்என்ஏக்கள் வெவ்வேறு ஜோடி கோடன்களை அங்கீகரிக்கின்றன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு அமினோ அமிலத்தை குறியாக்குகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தொடர்புடைய டிஆர்என்ஏவுடன் அமினோ அமிலங்களை இணைப்பதற்கு காரணமான அமினோசில் டிஆர்என்ஏ சின்தேடேஸ் என்சைம்கள் செல் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் ரைபோசோம்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுவது முக்கியம். இவ்வாறு, முதுகெலும்புகளில், மைட்டோகாண்ட்ரியல் பாலிபெப்டைட் தொகுப்பின் அனைத்து புரத கூறுகளும் கருவில் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள புரதங்களின் தொகுப்பு சைக்ளோஹெக்சிமைடு மூலம் அடக்கப்படவில்லை, இது யூகாரியோடிக் ரைபோசோம்களின் வேலையைத் தடுக்கிறது, ஆனால் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளான எரித்ரோமைசின் மற்றும் குளோராம்பெனிகோலுக்கு உணர்திறன் கொண்டது, இது பாக்டீரியாவில் புரதத் தொகுப்பைத் தடுக்கிறது. இந்த உண்மை யூகாரியோடிக் உயிரணுக்களின் கூட்டுவாழ்வு உருவாக்கத்தின் போது ஏரோபிக் பாக்டீரியாவிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றத்திற்கு ஆதரவான வாதங்களில் ஒன்றாகும்.

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் தோற்றத்தின் சிம்பியோடிக் கோட்பாடு

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் உட்புற பாக்டீரியா-எண்டோசிம்பியண்ட்ஸிலிருந்து தாவர பிளாஸ்டிட்களின் தோற்றம் பற்றிய கருதுகோள் ஆர். ஆல்ட்மேன் 1890 இல் மீண்டும் வெளிப்படுத்தினார். அரை நூற்றாண்டுக்கு முன்பு தோன்றிய உயிர்வேதியியல், சைட்டாலஜி, மரபியல் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியலின் விரைவான வளர்ச்சியின் நூற்றாண்டில், கருதுகோள் வளர்ந்தது ஒரு பெரிய அளவு உண்மைப் பொருளின் அடிப்படையில் ஒரு கோட்பாடு. அதன் சாராம்சம் பின்வருமாறு: ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியா தோற்றத்துடன், பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் குவிந்துள்ளது - அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் துணை தயாரிப்பு. அதன் செறிவின் அதிகரிப்புடன், காற்றில்லா ஹீட்டோரோட்ரோப்களின் வாழ்க்கை மிகவும் கடினமானது, மேலும் அவற்றில் சில, ஆற்றலைப் பெற, அனாக்ஸிக் நொதித்தலில் இருந்து ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனுக்கு அனுப்பப்பட்டது. காற்றில்லா பாக்டீரியாவை விட அதிக செயல்திறனுடன், ஏரோபிக் ஹீட்டோரோட்ரோப்கள், ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக உருவாகும் கரிமப் பொருட்களை உடைக்க முடியும். சுதந்திரமாக வாழும் சில ஏரோப்கள் காற்றில்லா உயிரினங்களால் பிடிக்கப்பட்டன, ஆனால் "ஜீரணிக்கப்படவில்லை", ஆனால் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ஆற்றல் நிலையங்களாக பாதுகாக்கப்படுகின்றன. மூச்சுவிட முடியாத உயிரணுக்களுக்கு ஏடிபி மூலக்கூறுகளை வழங்க அடிமைகளாக சிறைப்பிடிக்கப்பட்ட மைட்டோகாண்ட்ரியாவை பார்க்கக்கூடாது. மாறாக, அவர்கள் "உயிரினங்கள்", அவர்கள் மீண்டும் புரோடெரோசோயிக்கில், தங்களுக்கும் அவர்களின் சந்ததியினருக்கும் சிறந்த தங்குமிடங்களைக் கண்டறிந்தனர், அங்கு நீங்கள் உண்ணும் அபாயம் இல்லாமல் குறைந்த முயற்சியை செலவிடலாம்.

கூட்டுறவு கோட்பாட்டிற்கு ஆதரவாக பல உண்மைகள் பேசுகின்றன:

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் சுதந்திரமாக வாழும் ஏரோபிக் பாக்டீரியாவின் அளவு மற்றும் வடிவம் ஒன்றுதான்; இரண்டிலும் வட்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் உள்ளன, அவை ஹிஸ்டோன்களுடன் தொடர்புடையவை அல்ல (நேரியல் அணு டிஎன்ஏவுக்கு மாறாக);

நியூக்ளியோடைடு வரிசைகளின் அடிப்படையில், மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் ரைபோசோமால் மற்றும் போக்குவரத்து ஆர்என்ஏக்கள் அணுக்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன, அதே நேரத்தில் சில ஏரோபிக் கிராம்-எதிர்மறை யூபாக்டீரியாவின் ஒத்த மூலக்கூறுகளுடன் ஆச்சரியமான ஒற்றுமைகளை நிரூபிக்கின்றன;

மைட்டோகாண்ட்ரியல் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள், செல் கருவில் குறியிடப்பட்டிருந்தாலும், பாக்டீரியா போன்ற ரிஃபாம்பிசின் மூலம் தடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் யூகாரியோடிக் ஆர்என்ஏ பாலிமரேஸ்கள் இந்த ஆண்டிபயாடிக் உணர்ச்சியற்றவை;

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் பாக்டீரியாவில் உள்ள புரதத் தொகுப்பு யூகாரியோட்களின் ரைபோசோம்களைப் பாதிக்காத அதே நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளால் அடக்கப்படுகிறது;

மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் பாக்டீரியா பிளாஸ்மலெம்மாவின் உட்புற சவ்வின் லிப்பிட் கலவை ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் யூட்டோரியோடிக் செல்களின் மற்ற சவ்வுகளுக்கு ஒரே மாதிரியான மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வெளிப்புற சவ்வு இருந்து மிகவும் வித்தியாசமானது;

கிரிஸ்டே, உள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வு மூலம் உருவாக்கப்பட்டது, பல புரோகாரியோட்டுகளின் மெசோசோமல் சவ்வுகளின் பரிணாம ஒப்புமைகள் ஆகும்;

இப்போது வரை, பாக்டீரியாவிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியா உருவாவதற்கான பாதையில் இடைநிலை வடிவங்களைப் பிரதிபலிக்கும் உயிரினங்கள் தப்பிப்பிழைத்துள்ளன (பழமையான அமீபா Pelomyxaமைட்டோகாண்ட்ரியா இல்லை, ஆனால் எப்போதும் எண்டோசிம்பியோடிக் பாக்டீரியா உள்ளது.

புதிய மரபணு வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளை உருவாக்க முடியும், இது எந்தவொரு கூட்டாளர்களாலும் தனித்தனியாக ஒருங்கிணைக்க முடியாத பயனுள்ள தயாரிப்புகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. இவ்வாறு, அட்ரீனல் கோர்டெக்ஸின் உயிரணுக்களால் ஸ்டீராய்டு ஹார்மோன்களின் தொகுப்பு ஒரு சிக்கலான சங்கிலி எதிர்வினையாகும், அவற்றில் சில மைட்டோகாண்ட்ரியாவிலும், சில எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்திலும் நிகழ்கின்றன. ப்ரோமிட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணுக்களைப் பிடிப்பதன் மூலம், அணுக்கருவின் செயல்பாடுகளை நம்பத்தகுந்த முறையில் கட்டுப்படுத்த முடிந்தது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வெளிப்புற சவ்வு, மேட்ரிக்ஸின் பெரும்பாலான புரதங்கள் மற்றும் உறுப்புகளின் உட்புற சவ்வு ஆகியவற்றின் அனைத்து புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிட் தொகுப்பு ஆகியவற்றை மையக்கரு குறிக்கிறது. மிக முக்கியமாக, எம்டிடிஎன்ஏவின் பிரதி, டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் மற்றும் மொழிபெயர்ப்பிற்கான என்சைம்களை நியூக்ளியஸ் குறியாக்குகிறது, இதன் மூலம் மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கூட்டுவாழ்வு பங்காளிகளின் வளர்ச்சி விகிதம் ஏறக்குறைய ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும். புரவலன் வேகமாக வளர்ந்தால், ஒவ்வொரு தலைமுறையிலும் தனிநபருக்கு கூட்டுறவு எண்ணிக்கை குறையும், இறுதியில், மைட்டோகாண்ட்ரியா இல்லாத சந்ததியினர் தோன்றும். பாலியல் இனப்பெருக்கம் செய்யும் உயிரினத்தின் ஒவ்வொரு உயிரணுவும் பல மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்டிருப்பதை நாம் அறிவோம், அவை டிஎன்ஏவை ஹோஸ்டின் பிரிவுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் பிரதிபலிக்கின்றன. இது ஒவ்வொரு மகள் உயிரணுக்களும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் குறைந்தபட்சம் ஒரு நகலைப் பெறுவதை உறுதி செய்கிறது.

சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை

சுவாசச் சங்கிலியின் முக்கிய கூறுகள் மற்றும் அதன் சொந்த புரத-ஒருங்கிணைப்பு கருவிக்கு குறியீட்டுடன் கூடுதலாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு சில சந்தர்ப்பங்களில் சில உருவவியல் மற்றும் உடலியல் பண்புகளை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கிறது. இந்த அம்சங்களில் NCS நோய்க்குறி (குரோமோசோமால் அல்லாத கோடு, குரோமோசோமால் குறியிடப்படாத இலைப்புள்ளி) மற்றும் சைட்டோபிளாஸ்மிக் ஆண் மலட்டுத்தன்மை (CMS) ஆகியவை அடங்கும், இது மகரந்தத்தின் இயல்பான வளர்ச்சியை சீர்குலைக்க வழிவகுக்கிறது, இது பல உயர் தாவர இனங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும். இரண்டு அம்சங்களின் வெளிப்பாடு mtDNA இன் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் ஏற்படுகிறது. சிஎம்எஸ்ஸில், சில நியூக்ளியோடைடு வரிசைகள் அல்லது முழு மரபணுக்களின் நீக்குதல், நகல், தலைகீழ் அல்லது செருகலுக்கு வழிவகுக்கும் மறுசீரமைப்பு நிகழ்வுகளின் விளைவாக மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் மறுசீரமைப்புகள் காணப்படுகின்றன. இத்தகைய மாற்றங்கள் ஏற்கனவே இருக்கும் மரபணுக்களுக்கு சேதத்தை ஏற்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், புதிய வேலை செய்யும் மரபணுக்களின் தோற்றத்தையும் ஏற்படுத்தும்.

சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை, அணுசக்தி போலல்லாமல், மெண்டலின் சட்டங்களுக்குக் கீழ்ப்படியவில்லை. அதிக விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களில், வெவ்வேறு பாலினங்களிலிருந்து வரும் கேமட்கள் ஒப்பிடமுடியாத அளவு மைட்டோகாண்ட்ரியாவைக் கொண்டிருப்பதே இதற்குக் காரணம். எனவே, சுட்டி கருமுட்டையில் 90 ஆயிரம் மைட்டோகாண்ட்ரியா உள்ளது, மற்றும் விந்தில் - நான்கு மட்டுமே. வெளிப்படையாக, கருவுற்ற முட்டையில், மைட்டோகாண்ட்ரியா முக்கியமாக அல்லது ஒரு பெண்ணிடமிருந்து மட்டுமே, அதாவது. அனைத்து மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் பரம்பரை தாய்வழி. அணு-சைட்டோபிளாஸ்மிக் தொடர்புகள் காரணமாக சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை மரபணு பகுப்பாய்வு கடினம். சைட்டோபிளாஸ்மிக் ஆண் மலட்டுத்தன்மையைப் பொறுத்தவரை, பிறழ்ந்த மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு சில அணு மரபணுக்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, இதன் பின்னடைவு அல்லீல்கள் பண்பின் வளர்ச்சிக்குத் தேவையானவை. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் நிலையையும் பொருட்படுத்தாமல், இந்த மரபணுக்களின் மேலாதிக்க அல்லீல்கள், ஹோமோ- மற்றும் ஹெட்டோரோசைகஸ் நிலைகளில், தாவர வளத்தை மீட்டெடுக்கின்றன.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் ஆய்வு, மக்கள்தொகை மரபியலின் குறிப்பிட்ட விதிகளின்படி அவற்றின் பரிணாமம், அணு மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு அமைப்புகளுக்கு இடையிலான உறவு, யூகாரியோடிக் கலத்தின் சிக்கலான படிநிலை அமைப்பையும் ஒட்டுமொத்த உயிரினத்தையும் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ அல்லது மைட்டோகாண்ட்ரியல் செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் அணு மரபணுக்களில் உள்ள சில பிறழ்வுகளுடன் சில பரம்பரை நோய்கள் மற்றும் மனித முதுமை ஆகியவை இணைக்கப்பட்டுள்ளன. கார்சினோஜெனீசிஸில் எம்டிடிஎன்ஏ குறைபாடுகளின் ஈடுபாடு பற்றிய தகவல்கள் குவிந்து வருகின்றன. எனவே, மைட்டோகாண்ட்ரியா புற்றுநோய் கீமோதெரபியின் இலக்காக இருக்கலாம். பல மனித நோயியலின் வளர்ச்சியில் அணு மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களின் நெருங்கிய தொடர்பு பற்றிய உண்மைகள் உள்ளன. கடுமையான தசை பலவீனம், அட்டாக்ஸியா, காது கேளாமை, மனவளர்ச்சி குன்றிய நோயாளிகளுக்கு எம்டிடிஎன்ஏவின் பல நீக்கம் கண்டறியப்பட்டது. கரோனரி இதய நோயின் மருத்துவ வெளிப்பாடுகளில் நிறுவப்பட்ட பாலியல் இருவகைத்தன்மை, இது பெரும்பாலும் தாய்வழி விளைவு காரணமாக இருக்கலாம் - சைட்டோபிளாஸ்மிக் பரம்பரை. மரபணு சிகிச்சையின் வளர்ச்சி எதிர்காலத்தில் மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுக்களில் உள்ள குறைபாடுகளை சரிசெய்வதற்கான நம்பிக்கையை வழங்குகிறது.

இந்த வேலைக்கு அடிப்படை ஆராய்ச்சிக்கான ரஷ்ய அறக்கட்டளை ஆதரவு அளித்தது. திட்டம் 01-04-48971.
கட்டுரையின் புள்ளிவிவரங்களை உருவாக்கிய பட்டதாரி மாணவர் எம்.கே.இவானோவுக்கு ஆசிரியர் நன்றியுள்ளவராவார்.

இலக்கியம்

1. யாங்கோவ்ஸ்கி என்.கே, போரின்ஸ்காயா எஸ்.ஏ.எங்கள் வரலாறு டிஎன்ஏவில் பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது // இயற்கை. 2001. எண் 6. எஸ்.10-18.

2. மின்சென்கோ ஏ.ஜி., துதரேவா என்.ஏ.மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணு. நோவோசிபிர்ஸ்க், 1990.

3. Gvozdev V.A.// சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 1999. எண் 10. S.11-17.

4. மார்கலிஸ் எல்.உயிரணு பரிணாம வளர்ச்சியில் கூட்டுவாழ்வின் பங்கு. எம்., 1983.

5. ஸ்குலாச்சேவ் வி.பி.// சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 1998. எண் 8. S.2-7.

6. இகம்பெர்டீவ் A.U.// சோரோஸ். படித்தவர். ஜர்ன் 2000. எண் 1. S.32-36.

மேட்ரிக்ஸில் அமைந்துள்ள மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ என்பது ஒரு மூடிய வட்ட இரட்டை-ஸ்ட்ராண்டட் மூலக்கூறு ஆகும், இது மனித உயிரணுக்களில் 16569 நியூக்ளியோடைடு ஜோடிகளின் அளவைக் கொண்டுள்ளது, இது கருவில் உள்ள டிஎன்ஏவை விட தோராயமாக 10 5 மடங்கு சிறியது. பொதுவாக, மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ 2 ஆர்ஆர்என்ஏ, 22 டிஆர்என்ஏ மற்றும் 13 சப்யூனிட் சங்கிலி என்சைம்களை குறியாக்குகிறது, இது அதில் காணப்படும் புரதங்களில் பாதிக்கு மேல் இல்லை. குறிப்பாக, மைட்டோகாண்ட்ரல் மரபணுவின் கட்டுப்பாட்டின் கீழ், ஏடிபி சின்தேடேஸின் ஏழு துணைக்குழுக்கள், சைட்டோக்ரோம் ஆக்சிடேஸின் மூன்று துணைக்குழுக்கள் மற்றும் யூபிகினோல்-சைட்டோக்ரோம் ஒரு துணைக்குழு ஆகியவை குறியாக்கம் செய்யப்பட்டுள்ளன. உடன்-குறைப்புக்கள். இந்த வழக்கில், ஒன்று, இரண்டு ரிபோசோமால் மற்றும் ஆறு டிஆர்என்ஏக்கள் தவிர அனைத்து புரதங்களும் கனமான (வெளி) டிஎன்ஏ இழையிலிருந்து படியெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் 14 பிற டிஆர்என்ஏக்கள் மற்றும் ஒரு புரதம் இலகுவான (உள்) இழையிலிருந்து படியெடுக்கப்படுகிறது.

இந்த பின்னணியில், தாவர மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மரபணு மிகவும் பெரியது மற்றும் 370,000 நியூக்ளியோடைடு ஜோடிகளை அடையலாம், இது மேலே விவரிக்கப்பட்ட மனித மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவை விட சுமார் 20 மடங்கு பெரியது. இங்குள்ள மரபணுக்களின் எண்ணிக்கை ஏறக்குறைய 7 மடங்கு அதிகமாக உள்ளது, இது ஏடிபி தொகுப்புடன் தொடர்புபடுத்தப்படாத கூடுதல் எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து பாதைகளின் தாவர மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் தோன்றுகிறது.

மைட்டோகாண்ட்ரியல் டிஎன்ஏ இடைவெளியில் பிரதிபலிக்கிறது, இது கருவில் டிஎன்ஏ நகலோடு ஓரளவு ஒத்திசைக்கப்படுகிறது. செல் சுழற்சியின் போது, ​​மைட்டோகாண்ட்ரியா ஒரு சுருக்கத்தால் இரண்டாகப் பிரிக்கிறது, இதன் உருவாக்கம் உள் மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வில் ஒரு வருடாந்திர பள்ளத்துடன் தொடங்குகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியல் மரபணுவின் நியூக்ளியோடைட் வரிசை பற்றிய விரிவான ஆய்வு, விலங்குகள் மற்றும் பூஞ்சைகளின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில், உலகளாவிய மரபணு குறியீட்டில் இருந்து விலகல்கள் அடிக்கடி ஏற்படுவதை சாத்தியமாக்கியது. எனவே, மனித மைட்டோகாண்ட்ரியாவில், நிலையான குறியீட்டில் ஐசோலூசினுக்குப் பதிலாக TAT கோடன் அமினோ அமிலம் மெத்தியோனைன், TCT மற்றும் TCC கோடன்கள், பொதுவாக அர்ஜினைன் குறியாக்கம், மற்றும் AST கோடான், நிலையான குறியீட்டில் ஸ்டாப் கோடன் ஆகும். , அமினோ அமிலம் மெத்தியோனைனை குறியாக்குகிறது. தாவர மைட்டோகாண்ட்ரியாவைப் பொறுத்தவரை, அவர்கள் உலகளாவிய மரபணு குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறார்கள் என்று தெரிகிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மற்றொரு அம்சம் டிஆர்என்ஏ கோடான்களை அங்கீகரிப்பதாகும், இது போன்ற ஒரு மூலக்கூறு ஒன்று அல்ல, மூன்று அல்லது நான்கு கோடான்களை ஒரே நேரத்தில் அடையாளம் காண முடிகிறது. இந்த அம்சம் குடோனில் உள்ள மூன்றாவது நியூக்ளியோடைட்டின் முக்கியத்துவத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு சிறிய வகை டிஆர்என்ஏ வகைகள் தேவைப்படுவதற்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த வழக்கில், 22 வெவ்வேறு டிஆர்என்ஏக்கள் மட்டுமே போதுமானது.

அதன் சொந்த மரபணு கருவியைக் கொண்டு, மைட்டோகாண்ட்ரியா அதன் சொந்த புரத-ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பையும் கொண்டுள்ளது, இதன் அம்சம் விலங்குகள் மற்றும் பூஞ்சைகளின் உயிரணுக்களில் மிகச் சிறிய ரைபோசோம்கள் 55S இன் வண்டல் குணகத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது 70 களின் ரைபோசோம்களைக் காட்டிலும் குறைவாக உள்ளது. புரோகாரியோடிக் வகை. இந்த வழக்கில், இரண்டு பெரிய ரைபோசோமால் ஆர்என்ஏக்களும் புரோகாரியோட்களை விட சிறியவை, மேலும் சிறிய ஆர்ஆர்என்ஏ முற்றிலும் இல்லை. தாவர மைட்டோகாண்ட்ரியாவில், மாறாக, ரைபோசோம்கள் அளவு மற்றும் கட்டமைப்பில் புரோகாரியோடிக் போன்றவற்றுடன் ஒத்திருக்கிறது.

டிஎன்ஏவின் பண்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகள்

டிஎன்ஏ, அல்லது டியோக்ஸைரிபோநியூக்ளிக் அமிலம், உடலின் அனைத்து உயிரணுக்களிலும் இருக்கும் முக்கிய பரம்பரை பொருள் மற்றும் முக்கியமாக செல் செயல்பாடுகள், வளர்ச்சி, இனப்பெருக்கம் மற்றும் இறப்பு ஆகியவற்றின் நீல முத்திரையை உள்ளடக்கியது. டபுள்-ஸ்ட்ராண்டட் ஹெலிகல் ஸ்ட்ரக்சர் என்று அழைக்கப்படும் டிஎன்ஏ அமைப்பு முதலில் 1953 இல் வாட்சன் மற்றும் க்ரிக் ஆகியோரால் விவரிக்கப்பட்டது.

அப்போதிருந்து, டிஎன்ஏவின் தொகுப்பு, வரிசைமுறை மற்றும் கையாளுதலில் மிகப்பெரிய முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது. இந்த நாட்களில் டிஎன்ஏவை மெய்நிகராக்கலாம் அல்லது சிறிய விஷயங்களுக்கு பகுப்பாய்வு செய்யலாம் மற்றும் டிஎன்ஏ செயல்பாடு மற்றும் கட்டமைப்பில் மாற்றங்களைத் தூண்டுவதற்கு மரபணுக்கள் கூட செருகப்படலாம்.

பரம்பரை பொருள் முக்கிய நோக்கம் பரம்பரை தகவல் சேமிப்பு ஆகும், அதன் அடிப்படையில் பினோடைப் உருவாகிறது. உயிரினத்தின் பெரும்பாலான பண்புகள் மற்றும் பண்புகள் பல்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்யும் புரதங்களின் தொகுப்பு காரணமாகும். இதனால், மிகவும் மாறுபட்ட புரத மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு பற்றிய தகவல்கள், இதன் தனித்தன்மை அமினோ அமிலங்களின் தரமான மற்றும் அளவு கலவையைப் பொறுத்தது. பெப்டைட் சங்கிலியில் அவற்றின் ஏற்பாட்டின் வரிசையில், பரம்பரைப் பொருளில் பதிவு செய்யப்பட வேண்டும். இதன் விளைவாக, புரதங்களின் அமினோ அமிலக் கலவை நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளில் குறியிடப்பட வேண்டும்.
50 களின் முற்பகுதியில், மரபணு தகவலைப் பதிவு செய்வதற்கான ஒரு முறை பற்றி பரிந்துரைக்கப்பட்டது, இதில் ஒரு டிஎன்ஏ மூலக்கூறில் நான்கு வெவ்வேறு நியூக்ளியோடைட்களின் சில சேர்க்கைகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு புரத மூலக்கூறில் உள்ள தனி அமினோ அமிலங்களின் குறியீட்டை மேற்கொள்ள வேண்டும். 20 க்கும் மேற்பட்ட அமினோ அமிலங்களை குறியாக்கம் செய்ய, தேவையான எண்ணிக்கையிலான சேர்க்கைகள் மும்மடங்கு குறியீட்டால் மட்டுமே வழங்கப்படுகின்றன, அதாவது மூன்று அருகிலுள்ள நியூக்ளியோடைட்களை உள்ளடக்கிய குறியீடு. இந்த வழக்கில், நான்கு நைட்ரஜன் தளங்களின் சேர்க்கைகளின் எண்ணிக்கை, ஒவ்வொன்றும் 41 = 64. மரபணு குறியீட்டின் மும்மடங்கு பற்றிய அனுமானம் பின்னர் சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் 1961 முதல் 1964 வரையிலான காலகட்டத்தில், ஒரு உதவிக்குறிப்பு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது இதில் அமினோ அமிலங்களின் வரிசை பெப்டைடில் உள்ள நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளில் எழுதப்பட்டுள்ளது.
அட்டவணையில் இருந்து. 6 64 மும்மூர்த்திகளில், 61 மும்மூர்த்திகள் ஒன்று அல்லது மற்றொரு அமினோ அமிலத்தை குறியாக்குகின்றன, மேலும் தனி அமினோ அமிலங்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட மும்மடங்கு அல்லது கோடானால் குறியிடப்படுகின்றன (ஃபைனிலலனைன், லியூசின், வாலின், செரின், முதலியன). பல மும்மூர்த்திகள் அமினோ அமிலங்களை குறியாக்காது, அவற்றின் செயல்பாடுகள் புரத மூலக்கூறின் முனையப் பகுதியின் பெயருடன் தொடர்புடையவை.
ஒரு நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறில் பதிவுசெய்யப்பட்ட தகவலைப் படிப்பது தொடர்ச்சியாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது, கோடான் மூலம் கோ-டான், இதனால் ஒவ்வொரு நியூக்ளியோடைடும் ஒரே ஒரு மும்மடங்கு பகுதியாகும்.
பல்வேறு நிலை அமைப்புகளைக் கொண்ட உயிரினங்களில் உள்ள மரபணு குறியீட்டின் ஆய்வு, வாழும் இயற்கையில் தகவல்களைப் பதிவு செய்வதற்கான இந்த பொறிமுறையின் பன்முகத்தன்மையைக் காட்டுகிறது.
இவ்வாறு, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் ஆராய்ச்சி ஒரு உயிரியல் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளில் பரம்பரைத் தகவல்களைப் பதிவு செய்வதற்கான ஒரு பொறிமுறையை வெளிப்படுத்தியது, இது பின்வரும் பண்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது: a) மும்மடங்கு - அமினோ அமிலங்கள் நியூக்ளியோடைட்களின் மும்மூர்த்திகளால் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன - கோடான்கள்; b) தனித்தன்மை - ஒவ்வொரு மும்மடங்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அமினோ அமிலத்தை மட்டுமே குறியாக்குகிறது; இ) உலகளாவிய தன்மை - அனைத்து உயிரினங்களிலும், ஒரே அமினோ அமிலங்களின் குறியீட்டு முறை ஒரே குடோன்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது; ஈ) சீரழிவு - பல அமினோ அமிலங்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட மும்மடங்குடன் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன; e) ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்க்காதது - தகவல் மும்மடங்காக அடுத்தடுத்து மும்முறை வாசிக்கப்படுகிறது: AAGTSTCTSAGTSTSAT.

உயிரியல் தகவல்களைப் பதிவு செய்வதற்கும் சேமிப்பதற்கும் கூடுதலாக, பரம்பரைப் பொருளின் செயல்பாடு அதன் இனப்பெருக்கம் மற்றும் செல்கள் மற்றும் உயிரினங்களின் இனப்பெருக்கம் செயல்பாட்டில் ஒரு புதிய தலைமுறைக்கு பரவுதல் ஆகும். பரம்பரை பொருளின் இந்த செயல்பாடு டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளால் அதன் மறுசீரமைப்பின் செயல்பாட்டில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, அதாவது, கட்டமைப்பு முற்றிலும் துல்லியமான இனப்பெருக்கம், நிரப்புதல் கொள்கையை செயல்படுத்தியதற்கு நன்றி (2.1 ஐ பார்க்கவும்).
இறுதியாக, டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளால் குறிப்பிடப்படும் பரம்பரைப் பொருளின் மூன்றாவது செயல்பாடு, அதில் உள்ள தகவல்களைச் செயல்படுத்தும்போது குறிப்பிட்ட செயல்முறைகளை வழங்குவதாகும். இந்த செயல்பாடு பல்வேறு வகையான ஆர்என்ஏவின் பங்கேற்புடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது மொழிபெயர்ப்பு செயல்முறையை வழங்குகிறது, அதாவது கருவில் இருந்து பெறப்பட்ட தகவலின் அடிப்படையில் சைட்டோபிளாஸில் நிகழும் ஒரு புரத மூலக்கூறின் கூட்டம் (பார்க்க 2.4). நியூக்ளியஸின் குரோமோசோம்களில் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் சேமிக்கப்படும் பரம்பரைத் தகவலை உணரும் போது, ​​பல நிலைகள் வேறுபடுகின்றன.
1. எம்ஆர்என்ஏ தொகுப்பின் செயல்பாட்டில் டிஎன்ஏ மூலக்கூறிலிருந்து தகவல்களைப் படித்தல் - டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன், இது டிஎன்ஏ -கோடோஜெனிக் சங்கிலியின் இரட்டை ஹெலிக்ஸின் ஒரு இழையில் நிரப்பப்பட்ட கொள்கையின் படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது (பார்க்க 2.4).
2. சைட்டோபிளாஸம் - எம்ஆர்என்ஏ முதிர்ச்சியில் வெளியிட டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் தயாரிப்பு தயாரித்தல்.
3. எம்ஆர்என்ஏ மூலக்கூறில் பதிவு செய்யப்பட்ட தகவலின் அடிப்படையில் அமினோ அமிலங்களின் பெப்டைட் சங்கிலியின் ரைபோசோம்கள் மீது சட்டசபை, போக்குவரத்து டிஆர்என்ஏ பங்கேற்புடன் - மொழிபெயர்ப்பு (2.4 பார்க்கவும்).
4. இரண்டாம் நிலை, மூன்றாம் நிலை மற்றும் குவாட்டர்னரி புரத அமைப்புகளின் உருவாக்கம், இது செயல்படும் புரதத்தின் உருவாக்கம் (எளிய அம்சம்) உடன் தொடர்புடையது.
5. உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகளில் பல மரபணுக்களின் (புரத-நொதிகள் அல்லது பிற புரதங்கள்) தயாரிப்புகளின் பங்கேற்பின் விளைவாக ஒரு சிக்கலான பண்பின் உருவாக்கம்.

டிஎன்ஏவின் இரட்டை ஹெலிக்ஸின் அமைப்பு, ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் மட்டுமே ஒன்றிணைக்கப்பட்டு, எளிதில் அழிக்கப்படலாம். பாலிநியூக்ளியோடைடு டிஎன்ஏ சங்கிலிகளுக்கு இடையில் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உடைப்பது வலுவாக காரக் கரைசல்களில் (pH> 12.5 இல்) அல்லது சூடாக்குவதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்படலாம். அதன் பிறகு, டிஎன்ஏ இழைகள் முற்றிலும் பிரிக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை டிஎன்ஏ டினாடரேஷன் அல்லது உருகுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

டிஎன்ஏடரேஷன் டிஎன்ஏவின் இயற்பியல் அடர்த்தி போன்ற சில இயற்பியல் பண்புகளை மாற்றுகிறது. நைட்ரஜன் தளங்கள் புற ஊதா பகுதியில் ஒளியை உறிஞ்சுகின்றன (அதிகபட்சம் 260 என்எம் க்கு அருகில்). டிஎன்ஏ அதே கலவையின் இலவச நியூக்ளியோடைட்களின் கலவையை விட கிட்டத்தட்ட 40% குறைவாக ஒளியை உறிஞ்சுகிறது. இந்த நிகழ்வு ஹைபோக்ரோமிக் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அவை இரட்டை ஹெலிக்ஸில் அமைந்திருக்கும் போது தளங்களின் தொடர்பு காரணமாகும்.

இரட்டை இழை நிலையில் இருந்து எந்த விலகலும் இந்த விளைவின் அளவு மாற்றத்தை பாதிக்கிறது, அதாவது. இலவச தளங்களின் மதிப்பு பண்புகளை நோக்கி ஆப்டிகல் அடர்த்தியில் மாற்றம் உள்ளது. இவ்வாறு, டிஎன்ஏ டினாடரேஷனை அதன் ஆப்டிகல் அடர்த்தியை மாற்றுவதன் மூலம் காணலாம்.

டிஎன்ஏ வெப்பமடையும் போது, ​​டிஎன்ஏ இழைகள் பிரிக்கப்பட்ட வரம்பின் சராசரி வெப்பநிலை உருகும் புள்ளி என அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் டி என குறிப்பிடப்படுகிறது pl... தீர்வில் டி plபொதுவாக 85-95 ° C வரம்பில் இருக்கும். டிஎன்ஏ உருகும் வளைவு எப்பொழுதும் ஒரே வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் வெப்பநிலை அளவில் அதன் நிலை அடிப்படை கலவை மற்றும் அழிவு நிலைகளைப் பொறுத்தது (படம் 1). இரண்டு ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளைக் கொண்ட AT ஜோடிகளை விட மூன்று ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட G-C ஜோடிகள் மிகவும் பயனற்றவை, எனவே, G-C-nap உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன், T இன் மதிப்பு plஅதிகரிக்கிறது. டிஎன்ஏ, 40% ஜி-சி (பாலூட்டிகளின் மரபணுவின் சிறப்பியல்பு) கொண்டது, டி plசுமார் 87 ° C, 60% G-C கொண்ட டிஎன்ஏ டி உள்ளது pl
சுமார் 95 ° சி.

டிஎன்ஏ டினாடரேஷனின் வெப்பநிலை (தளங்களின் கலவை தவிர) கரைசலின் அயனி வலிமையால் பாதிக்கப்படுகிறது. மேலும், மோனோவலன்ட் கேஷன்களின் அதிக செறிவு, அதிக டி pl... டி மதிப்பு plஃபார்மமைடு (ஃபார்மிக் அமிலம் அமிலம் HCONH2) போன்ற பொருட்கள் டிஎன்ஏ கரைசலில் சேர்க்கப்படும் போது பெரிதும் மாறுகிறது.
ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை சீர்குலைக்கிறது. அதன் இருப்பு நீங்கள் T ஐ குறைக்க அனுமதிக்கிறது pl, 40 ° C வரை.

டினாடரேஷன் செயல்முறை மீளக்கூடியது. நிரப்பு இழைகளின் இரண்டு பிரிவுகளின் அடிப்படையில், இரட்டை ஹெலிக்ஸின் கட்டமைப்பை மீட்டெடுக்கும் நிகழ்வு டிஎன்ஏ மறுசீரமைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மறுசீரமைப்பைச் செய்வதற்கு, ஒரு விதியாக, மறுக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ கரைசலை அழுத்தினால் போதுமானது.

மறுசீரமைப்பு என்பது இரண்டு நிரப்பு வரிசைகளை உள்ளடக்கியது. எவ்வாறாயினும், இரட்டை-இழை கட்டமைப்பை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட எந்தவொரு நிரப்பு வரிசைகளையும் மீண்டும் இணைக்க முடியும். ஒன்றாக இருந்தால். வெவ்வேறு புள்ளிகளிலிருந்து உருவாகும் ஒற்றை-ஸ்ட்ராண்டட் டிஎன்ஏ இணைக்கப்பட்டுள்ளது, பின்னர் இரட்டை-ஸ்ட்ராண்டட் டிஎன்ஏ கட்டமைப்பை உருவாக்குவது கலப்பினமாக்கல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒத்த தகவல்.