هر ڪو جيڪو molecular حياتيات، biochemistry، جينياتي انجنيئرنگ ۽ ٻين لاڳاپيل علم جو تعداد پڙهائي، دير يا سوير، سوال پڇي: آرين polymerase جي فنڪشن ڇا آهي؟ هيء هڪ ھيئن پيچيده موضوع اڃا مڪمل طور تي unexplored آهي ته آهي، پر، پر ان جي باوجود، ان کي معلوم آهي ته ان مضمون جي حصي طور روشن ٿي ويندي.
عام معلومات
اهو eukaryotes ۽ prokaryotes جي آرين polymerase نه آهي ته ياد ڪرڻ ضروري آهي. پهريون وڌيڪ ٽن قسمن، جنهن جي هر جين الڳ گروپ جي رسيد لاء ذميوار آهي ڀاڱن ۾ ورهايل آهي. اهي enzymes جي، پهرين ٻئي ۽ ٽئين آرين polymerase طور، سادگي لاء نمبر آهن. Prokaryotes، جي جوڙجڪ غير ايٽمي جنهن جو، جڏهن transcribed جي سليس جهان مطابق هلندي. تنهن ڪري، وضاحت، ممڪن آهي ته جيئن جيئن الله تعالي جي معلومات کي گرفتار ڪرڻ لاء eukaryotes علاج ڪيو ويندو. آرين polymerases structurally جهڙيون آهن. ان کي ايمان آندو آهي ته اهي گهٽ کان 10 polypeptide زنجير نه رکي. اهڙيء طرح آرين polymerase 1 (transcribes) جين جنهن تنهن کان پوء سنڌ جي مختلف پروٽين ۾ ترجمو آهن synthesizes. ٻيو جين، جنهن تنهن کان پوء پروٽين ۾ ترجمو آهن لکندا رهن. آرين polymerase 3 مختلف مستحڪم گهٽ molecular وزن enzymes ته معتدل ألفا amatinu کي حساس آهن ڏيکاري ٿو. پر اسان جيڪي انهيء آرين polymerase آھي تي فيصلو نه ڪيو آهي! پوء enzymes ته ribonucleic امل انو جي synthesis ۾ رهن ٿا سڏيو. جي تنگ احساس ۾ هن ڊي-منحصر آرين polymerase، جنهن جي قائم ٿينديون جي بنياد تي هلائڻ جي سمجهڻ deoxyribonucleic امل جي. Enzymes رهندڙ organisms جي هڪ ڊگهي ۽ ڪامياب ضرورت لاء ضروري آهن. آرين polymerase سڀ خانا ۽ ڪيترن ئي وائرس ۾ ملي ڪري سگهجي ٿو.
جي طور تي سنڌ جي جدائي
آرين polymerases جي subunit انشا تي مدار ٻن گروپن ۾ ورهايل آهن:
- سادي جي genomes ۾ جين جي هڪ ننڍڙي تعداد لکندا سان پهرين جي تلقين ڪئي. هن معاملي ۾ آپريشن پيچيده ريگيوليٽري اثر جي ضرورت نه رکندو آھي لاء. تنهن ڪري، هتي سڀ enzymes ته صرف هڪ subunit جو مشتمل وهم. مثال جي طور تي bacteriophage آرين polymerase ۽ mitochondria پهلوئن ڪري سگهو ٿا.
- هن گروپ جي سڀني eukaryotic آرين polymerase ۽ جراثيم کي، جيڪو ڏکيو بندوبست آهن شامل آهن. اهي intricate mnogosubedinichnye پروٽين ڪمپليڪس ته مختلف جين جي هزارين transcribe ٿا. آپريشن دوران، انهن جين ريگيوليٽري سگنلن جو هڪ وڏو تعداد آهي ته پروٽين عنصر ۽ nucleotides مان ملي رهيا آهن جو جواب ڏيڻ.
اهڙي بنيادي ڍانچي ۽ فنڪشنل ڊويزن بلڪه conditional ۽ حقيقي صورتحال جي هڪ simplification آهي.
آرين polymerase مون کي ڇا ڪندو؟
اهي مقرر ٿيل هئا تعليم جي فنڪشن rRNA جين جي بنيادي transcripts جي، ته آهي، جو سڀ کان اهم آهن. جنهنڪري وڌيڪ 45S-آرين جي designation هيٺ معلوم آهن. انهن جي ڊيگهه اٽڪل 13 000 nucleotides آهي. ان مان ٺهيل آهن 28S-آرين، 18S-5.8S آرين-آرين. حقيقت اها آهي ته اهي صرف هڪ transkriptor پيدا آهن سبب، ان جي لاش کي هڪ "ضمانت" ته انو برابر مقدار ۾ ٺاهي ويندي وسي. هڪ ئي وقت ۾ آرين جي موڪلڻ جو سڌو سنئون رڳو 7000 nucleotides ٿيو. جي طارق جي باقي نيوڪلئس ۾ خوار آهي. جيئن هڪ وڏو residue تي ايمان آندو آھي ته ان کي ribosomes جي ٺهڻ جي اوائلي مرحلن جي لاء ضروري آهي. 40 هزار يونٽن جي نشان جي چوڌاري hovering اعلي ماڻھو جي خانا ۾ انهن polymerases جو انگ.
ان کي ڪيئن منظم آهي؟
اهڙيء طرح، اسان کي ويا آهن پهرين آرين polymerase (prokaryotes-جوڙجڪ انو) سٺو سمجهيو ويندو آهي. هن معاملي، هن وڏي subunit ۾، جيئن، بيشڪ، ۽ ٻين اعلي molecular وزن polypeptides جي هڪ وڏي انگ، اتي بھ distinguishable فنڪشنل ۽ بنيادي ڍانچي ڊومينس آهن. جين جي پيوندڪاري جي دور ۾ ۽ ان جي بنيادي ڍانچي جو تعين ڪرڻ لاء زنجير جي سائنسدانن evolutionarily conserved حصن جي نشاندهي ڪئي وئي آهي. هڪ سٺو اظهار ڪندي، ان جي تحقيق به mutational تجزيو آهي ته اسان فرد ڊومينس جي فعلي اهميت جي باري ۾ ڳالهائي ڪرڻ جي اجازت ڏئي هلندا هئا. هن مقصد لاء، ماڳ-هدايت ڪئي mutagenesis استعمال ڪرڻ جي انفرادي polypeptide زنجيرن کي تبديل ڪرڻ لاء، ۽ اهڙي ترميميو ويو امينا امل مال جي پوء تجزيي سان enzymes جي اسيمبلي ۾ استعمال subunits، جنهن جي ڊيٽا جوڙجڪ ۾ مليل هئا. اهو نوٽ ڪيو ويو آهي ته ألفا-amatina (هڪ انتهائي toxic مال آهي، جنهن جي هڪ پيلا toadstool کان حاصل آهي) جي موجودگي ۾ هن جي پهرين آرين polymerase جي پنهنجي تنظيم جي ڪري پڇن.ذاتي نه رکندو آھي.
ضرورت
پهريون ۽ ٻيو آرين polymerase ٻه صورتون ۾ موجود ٿي سگھي ٿو ٻئي. انهن مان هڪ جي مخصوص رسيد کي ڪم ڪري سگهن ٿا. ٻيو - هڪ ڊي-منحصر آرين polymerase. هن نقطه نظر جي سرگرمين جو وڏي ۾ وڏو آپريشن ۾ پڌري آهي. لوڪ وڌيڪ اڀياس، پر هاڻي اسان کي خبر آهي ته ان کي ٻن رسيد عنصر، جنهن SL1 ۽ UBF طور حوالو ڏنو تي دارومدار آهي. خاص طور تي، جنهنڪري - ته ان کي، جي promoter سان سڌو سنئون ڳالھ ٻولھ ڪري سگهو ٿا جڏهن ته SL1 UBF موجودگي جي ضرورت آهي. جيتوڻيڪ ان experimentally قائم ڪيو ويو آهي ته ڊي-منحصر آرين polymerase وقفي تي ۽ جنهنڪري جي موجودگي کان سواء سنڌ جي رسيد ۾ حصو وٺڻ ڪري سگهو ٿا. پر هن جيالا جي عام ضرورت لاء UBF اڃا به ضرورت آهي. ڇو پوء؟ بامعني پوء پري هن رويي جي سبب قائم ڪرڻ ۾ ناڪام ويا. سڀ کان مشهور وضاحت جي هڪ مشورو ڏيندو آهي ته UBF stimulant انساني رسيد جو هڪ قسم advocates جڏهن هوء ڄمائي ۽ سڌريو. جڏهن پختي مرحلي وٺندي آهي، پوء ضرورت جي وقفي جي ضرورت سطح تي برقرار رکيو. رسيد عنصر جو هڪ حصو ان لاء نازڪ نه آهي. هتي پوء آرين polymerase ڪمائي. هن enzyme جي ڪارڪردگيء جي جسم جو ننڍو "عمارت پور"، جنهن جي ڪري ان کي مسلسل ڏهاڪن تائين تبديل ٿي آهي جو playback جي حمايت جي اجازت ڏئي ٿو.
enzymes جي ٻئي گروپ
انهن جي ضرورت جي ٻئي طبقي جو multiprotein پيچيده preinitsiatornogo promoters جي اسيمبلي جي regulated آهي. activators - گهڻو ڪري اڪثر هن جي خاص پروٽين جي ڪم ۾ اظهار ڪيو آهي. مثال جي طور تي TBP آهي. اها ڳالهه سان لاڳاپيل عنصر آهي ته TFIID جو حصو آهي. چيائون - p53، NF kappa بي، ۽ پوء تي لاء هڪ ٽارگيٽ. ريگيوليشن جي عمل ۾ ان جي اثر ۽ پروٽين coactivators سڏيو مهيا ڪري. مثال جي Gcn5 آهن. ڇو اسين اهي پروٽين جي ضرورت آهي ڇا؟ اهي adapters ته activators ۽ عنصر آهي ته preinitsiatorny احاطي ۾ آهن جي لهه وچڙ سهيڙڻ جي طور تي خدمت. رسيد پيا کي ٺيڪ ڪرڻ لاء، توهان جي ضروري بڻائيندڙ عنصر هجڻ ضروري آهي. حقيقت اها آهي ته انهن مان ڇهه، سڌو promoter سان لهه وچڙ باوجود رڳو هڪ ٿي سگهي ٿو. ٻين ڪيسن جي لاء هڪ ٻيو آرين polymerase جي preformed پيچيده جي ضرورت آهي. ماڳ جتي رسيد شروع ڪيو آهي مان صرف 50-200 جوڙو - ٺاهڻو آهي، انهن جي عمل دوران ڀرسان proximal جزا آهن. اهي ایڪٽیوٽیر پروٽين جي پابند جي سوچن تي مشتمل.
مخصوص خاصيتون
جي رسيد ۾ سندن فعلي ڪردار تي مختلف بڻ جي enzymes جي subunit جوڙجڪ ڪندو؟ هن سوال ڪرڻ ٺيڪ ٺاڪ جواب ڪو نه آهي، پر ايمان آندو ته اهو امڪان هاڪاري آهي. ڪيئن ان کي آرين polymerase کي متاثر ڪيو؟ Enzyme ڪم جين جي رسيد (يا به هڪ ننڍڙو حصو) جي حد تائين محدود - سادي اڏاوت. مثال آرين primers Okazaki ذرا جي synthesis آهن. بيڪٽيريا ۽ phages جي آرين polymerases جي promoter specificity ته enzymes سادي اڏاوت جي مالڪن آهن ۽ قسمين قسمين آھن آهي. هن جي عمل ۾ ڏسي سگهجي ٿو سمايل replication جي گهرڙي ۾. جيتوڻيڪ اسان هي ويچار ڪري سگھو ٿا: پيچيده جوڙجڪ جڏهن اڀياس جينوم ٽي به phage، ترقي جي دور ۾، اهو نوٽ ڪيو ويو مختلف لکتون gene رسيد گروپن جي وچ ۾ مٽائيندي بار بار، ان کي مليو هو ته هن آرين polymerase لشڪر لاء استعمال جي پيچيده. ته اهڙين حالتن ۾ هڪ سادي enzyme induced نه آهي، آهي. هن غداري جو هڪ انگ کي نبيرڻ:
- eukaryotes ۽ بيڪٽيريا جي آرين polymerase مختلف promoters جي سڃاڻپ ڪرڻ جي قابل هجي.
- اهو ضروري آهي ته enzyme مختلف پروٽين-regulators کي هڪ مخصوص جواب ڪئي.
- آرين polymerase به سانچي سمايل nucleotide تسلسل جي specificity جو اعتراف تبديل ڪرڻ جي قابل هجي. هن ڪندا، پروٽين effectors جو هڪ قسم جو استعمال.
اهو اضافي "عمارت" عنصرن جي لاء جسم جي ضرورت تي ھلي. پروٽين آرين polymerase جي پيچيده transcribe کي پوريء طرح ان جي ڪم ڪرڻ لاء تيار ڪرڻ ۾ مدد. هن، لاڳو سڀ کان، جي enzymes پيچيده جوڙجڪ، جنهن ۾ جينياتي معلومات جو هڪ وسيع پروگرام ڪرائڻ جي possibilities لاء. مختلف پريشاني جي ڪري، اسان کي آرين polymerase جي واريو ڍانچي جو هڪ قسم جو مشاهدو ڪري سگهي ٿو.
ڪيئن رسيد جي عمل ڪندو؟
اتي هڪ لکتون gene جي آرين polymerase سان رابطي لاء ذميوار ڪير آهي؟ رسيد جي شروع ڪرڻ: eukaryotes ۾ عمل جي نيوڪلئس ۾ جاء وٺندو آهي. prokaryotes ۾، ان جي microorganism اندر وهندو هو. جي polymerase جي وچ ۾ هن جو تعلق هڪ اعزازي ملن فرد انو جو هڪ بنيادي ڍانچي اصول آهي. لهه وچڙ جي مسئلن تي چون ٿا ڪري سگهو ٿا ته سمايل صرف هڪ سانچي آهي ۽ رسيد دوران تبديل نٿو ڪري. تنهنڪري سمايل اک کلي enzyme آهي، جو ويهي ڪجهه آهي، ته هڪ خاص لکتون gene هن polymer لاء ذميوار آهي ٿي سگهي ٿو، پر اهو هڪ تمام ڊگهو وقت ٿيندو. اسان کي نه وسارڻ گهرجي ته سمايل 3.1 ارب nucleotide residues تي مشتمل آهي. تنهن ڪري، وڌيڪ مناسب چوڻ آرين جي هر قسم جي لاء ان سمايل دنگ آهي. جي polymerase رد عمل جي وهڪري جي لاء توانائي ۽ ribonukle-ozidtrifosfato substrates رکي ٿو. جيڪڏهن ڪنهن به ribonukleozidmonofosfatami جي وچ ۾ 3 '، 5'-phosphodiester ھٿيار ٺهيل آهن. آنو آرين synthesis ڪجهه سمايل انداز (promoters) ۾ ٿيندي آهي. هن عمل هجن، سائيٽن کي (هجن) تي ماريندو آھي. هن ماڳ آهي، جنهن کي هتي ملوث آهي transcriptional سڏيو ويندو آهي. eukaryotes ۾، اتي اڪثر ڪري صرف هڪ لکتون gene آهي، جڏهن ته prokaryotes به ڪوڊ جي گھڻن ٽڪر رکان ٿو ڪري سگهي ٿو. هر transcriptional uninformative علائقي ڪئي. اهي مخصوص nucleotide انداز ته transcriptional ريگيوليٽري مٿي ذڪر عنصر سان لهه وچڙ ۾ واقع آهن.
Bacterial آرين polymerase
اهي microorganisms هڪ enzyme mRNA، rRNA ۽ tRNA جي synthesis لاء ذميوار آهي. جڏهن ته سراسري polymerase آنو هڪ کوٽائي 5 subunits ڪئي. انهن مان ٻن واجب ميمبرن enzyme طور خدمت. ٻئي subunit synthesis جي initiation ۾ ملوث. نه به enzyme سمايل سان رابطي لاء nonspecific جي اتحادي آهي. ۽ قيامت جي subunit هڪ پورهيت صورت ۾ آرين polymerase مثل ڪيو ويو آهي. اها ڳالهه به ڌيان ڇڪايو آهي ته enzyme انو بيڪٽيريا جي cytoplasm ۾ هڪ "آزاد" navigating ۾ نه آهن. جڏهن آرين polymerases استعمال ٿيندا آهن، پوء اهي غير مخصوص سمايل علائقن نيل ۽ ايتري قدر جو سرگرم promoter لياري آهي جو انتظار ڪري رهيا آهن. سا جي موضوع کان پريشان، ان کي چيو وڃي ٿو ته بيڪٽيريا، پروٽين ۽ ribonucleic امل polymerase تي سندن اثر تعليم حاصل ڪرڻ لاء بلڪل آسان آهي. خاص طور تي کين stimulation يا فرد عنصرن جي inhibition تي تجربن جي لاء آسان. سندن اعلي reproduction جي شرح جي ڪري نسبتا تڪڙو ٿي سگهي ٿو ته گهربل نتيجو حاصل ڪري. افسوس، جو انسان جي مطالعي جيئن ته هڪ تيز رفتار تي هلندا نه ٿي سگهي ٿو ته اسان جي بنيادي ڍانچي جدا جدا ڪرڻ جي مهرباني.
آرين polymerase مختلف صورتون ۾ "پڪڙجي"؟
ته ڪنهن جو منطقي نتيجو اهو مضمون کي اچي ٿو. مکيه ڌيان ڏيڻ جو eukaryotes کي ادا ڪيو ويو. پر اتي اڃا archaea ۽ وائرس آهي. پوء اوھان کي ڌيان جو ذرو ۽ زندگيء جي انهن فارم ادا ڪرڻ چاهيو ٿا. Archean جي اهم سرگرمي اتي آرين polymerases جي صرف هڪ گروهه آهي. پر ان جي ٽن ميلاپن eukaryotes سان ان جي مال ۾ بلڪل ساڳي آهي. ڪيترن ئي سائنسدانن جي تجويز ڏني وئي آهي ته جيڪي اسان جي Arche کان specialized polymerases جو اهڙو هڪ ارتقائي جد ڏسي سگهو ٿا. اها ڳالهه به دلچسپ آهي، ۽ وائرس جي جوڙجڪ. عربن لکيو ته جيئن، نه سڀ انهن organisms جي پنهنجي polymerase آهن. ۽ جتي ان جي آهي، ان کي ھڪ subunit آهي. ان کي ايمان آندو آھي ته جي سوز ۽ enzymes سمايل polymerases، بدران پيچيده آرين اڏاوتن مان نڪتل. جيتوڻيڪ microorganisms مختلف تي عملدرآمد جي هن گروپ جو جدا جدا ڪري هڪ ڏنو حياتياتي جيالا دنگ.
ٿڪل
افسوس، انسانيت ڪنهن ڏکيائي جي vsoy ضروري آهي ته جينوم جي سمجهه لاء گھربل معلومات نه رکندو آھي. ۽ ته رڳو هن ڪم ڪيو ٿي سگهي ٿو! لڳ ڀڳ سڀني بيمارين بنيادي طرح صرف هڪ جينياتي بنياد آهن - هن خاص طور تي سنڌ جي وائرس ته سدائين اسان infections ۽ پوء تي پريشاني ڏئي ڪري لاڳو ٿئي ٿو. جڏهن ته سڀ کان وڌيڪ پيچيده ۽ لاعلاج بيمارين - اهي حقيقت ۾ به آهي، سڌي طرح يا اڻ انساني جينوم تي دارومدار رکي ٿي. جڏهن اسان پاڻ ۾ سمجهڻ لاء سکڻ ۽ پريشاني ۽ بيمارين جي هڪ وڏي انگ جي فائدي لاء هن علم لاڳو ٿيندو چئجي موجود لاء پڄي ويندو. هاڻي ماضي جي هڪ شيء، اهڙي smallpox طور تي ڪيترن ئي عربن سخت بيماريون، طاعون. mumps وڃڻ لاء تيار ڪرائڻ، کنگهه whooping. پر ملن نه ٿا، ڇاڪاڻ ته اسان کي مختلف مسئلن ته توهان جي جواب ڳولڻ جي ضرورت جي به وڏي انگ سان ويٺا آهن. ۽ ان کي، ملي ويندو ڇاڪاڻ ته ان کي ائين ڪرڻ لاء وڃڻ جي.